淺議污廢水處理后回用的科學性及重要性

馬效民

[摘 要]本文主要根據(jù)目前我國水資源匱乏的現(xiàn)狀,論述了污廢水處理后回用的重要意義。借鑒世界發(fā)達國家的做法,闡述我國新建小區(qū)的污水回用及工業(yè)廢水“零排放”設施建設迫在眉睫。

[關鍵詞]水資源供求矛盾 污廢水 回用 排水管網(wǎng)的負荷

一、概述

隨著世界城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和城市人口的集中增長,污水排放量也相應急劇增加,致使許多江、河、湖泊、海洋、水庫乃至地下水都受到不同程度的污染,使有限的水資源倍受損害,進一步加劇了水資源短缺的危機。21世紀面臨全球性水資源匱乏、水環(huán)境破壞性污染,人類的生存條件受到嚴重威脅。如果說人口“爆炸”是人類面臨的第一個挑戰(zhàn),環(huán)境污染日益嚴重則是人類面臨的第二個挑戰(zhàn)。

目前,全世界每年的污水排放量達4500億立方米,其中絕大部分未經(jīng)處理直接排入江、河、湖、海,造成約5.5萬億立方米的淡水污染,相當于全球水徑流總量的14%以上,僅城市地區(qū)一年排出的工業(yè)和生活廢水就多達500立方公里。水污染導致的飲用水危機正席卷著全球。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計,發(fā)展中國家約有3/ 5的人很難獲得安全飲用水,約有18億人口由于飲用污染的水而受到疾病的困擾;每天約有2.5萬人的死亡與飲用受污染的水有密切關系;發(fā)展中國家兒童死亡的4/5歸因于和水有關的疾病。由于水質(zhì)污染導致發(fā)病率上升、水生物死亡,因此,保護我們的生存環(huán)境刻不容緩。

二、我國污廢水回用的重要性

我國是世界上十三個最缺水國家之一,水資源短缺和水源污染現(xiàn)象十分嚴重。據(jù)統(tǒng)計,全國有300個城市缺水,日缺水量達1200萬立方米,每年影響工業(yè)產(chǎn)值200多億元。全國城市每年排放污水量達340億立方米,其中95%以上未經(jīng)處理直接排放,造成江、河、湖泊、海域和地下水的污染。據(jù)測算,2030年前后,當中國人口增至16億時將出現(xiàn)用水高峰,人均水資源量將由現(xiàn)在的2200立方米降至1760立方米。人均水資源量將臨進國際用水緊張的標準;2030年前后中國年用水總量將達到7000～8000億立方米,而中國實際可利用的水資源約為每年8000～9000億立方米,需水量將接近可利用水量的極限。

目前,中國有近400座城市常年供水不足,其中,有110個城市嚴重缺水。在水資源短缺的同時,用水效率低,用水存在著嚴重浪費現(xiàn)象,更談不上污廢水的回用。據(jù)統(tǒng)計,2004年我國城市污水處理率只有45.67%,上海、江蘇等東部發(fā)達地區(qū)的污水處理率也不足80%,貴州等西部地區(qū)城市不足15%。污水處理中通過污水處理廠集中處理率為32.55%,部分地區(qū)甚至不足10%。2004年全國污水再生率只有10.2%,部分地區(qū)城市甚至沒有污水再生利用設施。據(jù)報道,2005年工業(yè)外排廢(污)水為478億噸(不含火力發(fā)電直流冷卻排水),占工業(yè)取水量的37.2%;應該針對其水質(zhì)特點開發(fā)相應的處理技術和水質(zhì)穩(wěn)定技術,充分利用這部分資源,以達到節(jié)水的目的。因此,凈化處理城市污水,實現(xiàn)污水處理資源化,對于緩解水資源供求矛盾,防止水環(huán)境污染和水質(zhì)衰退有著重大意義。

三、污廢水回用的可行性

能源是國民經(jīng)濟重要的物質(zhì)基礎,也是人類賴以生存的基本條件。國民經(jīng)濟發(fā)展的速度和人民生活水平的提高都依賴于提供能源的多少。能源的利用程度和能源的人均占有量是衡量各國經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的一項綜合性指標,是一個國家技術進步程度的體現(xiàn)。能源是保證社會穩(wěn)定和影響世界政治形勢的一個重要問題。為了緩解能源的供需矛盾,世界各國都在積極研究開發(fā)新能源,特別是再生能源,以保證人類長期穩(wěn)定的能源供應。節(jié)能的過程,同時也是利用新技術、新經(jīng)驗,改造舊企業(yè)、舊設備的過程,是提高人們科學技術水平的過程。開展節(jié)能工作,還有助于培養(yǎng)人們勤儉建國、艱苦樸素的作風,對建設社會主義精神文明有積極的意義。因此,要高度重視節(jié)約能源,提高資源利用效率。節(jié)能不是權宜之計,而是長期的戰(zhàn)略任務。

自1983年以來,據(jù)有關部門對全國10多個省、市用水情況調(diào)察,城市用水總量的80%均可以用處理后的污水,而無需過度浪費上水。但是,因為國內(nèi)現(xiàn)有建筑群體基本上只有上、下水道,而無回用污水水道,所以均使用上水。這不僅浪費了水資源,而且使污染范圍擴大,更加大了自來水廠及污水凈化工作的負擔。目前最切實可行的是外排污水經(jīng)過適當深度處理,水質(zhì)達到冷卻水標準后回用。

世界一些發(fā)達國家已在污水回用技術的研究方面取得不少成功經(jīng)驗。實踐證明,凈化后的城市污水用途廣泛,污水經(jīng)過不同的處理,可以用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)回用、城市生活、地下水回灌、觀賞用水、養(yǎng)魚、洗車刷車、澆灑道路等。日本早在上世紀60年代初就開始回用凈化后的城市污水,當時它是作為解決水資源缺乏和城市上、下水道負荷過大、飽和的一個對策,并付諸實施的。當今,日本的污水回用規(guī)模已達每天數(shù)十萬噸,大多數(shù)用于冷卻、車輛、洗刷、清洗路面、城市雜用等。美國和前蘇聯(lián)等國的一些發(fā)達城市也相繼開展了城市污水的回用技術。據(jù)調(diào)查,早在1977年美國就已有357個城市實現(xiàn)了污水回用,當時主要用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及綠地灌溉。前蘇聯(lián)雖然水資源比較豐富,但污水回用規(guī)模卻依然很大,且多回用于工業(yè);在莫斯科市城市污水回用系統(tǒng)的規(guī)模達到555萬米³/日,切利亞賓斯克市亦達到33萬米³/日。

在我國,本世紀初,某市政設計院選擇處理生活污水為主的某民航機場污水凈化站為試驗基地,利用其生化二級污水為原水,進行了10噸/日級規(guī)模的污水深處理中間試驗和回用研究,并將此項成果應用于新建的居住小區(qū)。計劃近期目標回用于工業(yè)的用水量達1.5萬米³/日,回用于生活用水量達0.5萬米³/日,遠期目標則達到4萬米³/日。該區(qū)域污水廠總處理成本約0.195元/米³污水,其深度處理部分占總成本的26%,亦即僅為0.06元/米³水。將此值與同期新建投產(chǎn)的該市某自來水廠加以比較,后者基建投資概算額約為330萬元/萬米³水,制水成本約0.3元/米³,其中凈水費用約占50%,其余為買水費用。由此可見,污水回用對于解決城市供水困難確有明顯的經(jīng)濟效益。

四、結束語

實現(xiàn)污廢水的“零排放”,需采用各種技術的組合。對于新建小區(qū)應配套污水回用設施,逐步擴大污水回用的范圍,該項技術措施既緩解城市供水緊張的形勢,減少水資源開采量,減少污水排放量,同時也降低了城市排水管網(wǎng)的負荷;節(jié)省了資金,合理利用了水源。對于工業(yè)廢水,實現(xiàn)“零排放”的關鍵因素之一就是鹽水濃縮技術;但由于其高昂的價格,現(xiàn)階段還不易得到用戶的認可,將來隨著技術引進和設備國產(chǎn)化率的提高,價格將會有所下降,其應用也將得到普及和推廣;采用鹽水濃縮器技術可以提高水的回收率。常見的反滲透系統(tǒng)的回收率為75%左右,再加上系統(tǒng)本身的自用水,排水將近30%,而采用鹽水濃縮器,排水量僅為5%左右。

綜上所述,應盡快開發(fā)污廢水回用資源,盡早納入城市經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,這是利國利民、子孫后代受益非淺的百年大計。

參考文獻:

[1]我國污水處理的可持續(xù)發(fā)展.

[2]中國水資源公報.

[3]張林生.水的深度處理與回用技術.化學工業(yè)出版社.