曹清海,金東元
(1.大慶市東湖水庫,黑龍江大慶163311;2.嫩江縣水務(wù)局,黑龍江嫩江161400)
我國是水資源匱乏的國家,依據(jù)水利部發(fā)布的2007年中國水資源公報,當(dāng)年全國水資源總量僅為2.5萬億m3。如果按照全國13億人口計算,人均水資源量不到2 000 m3,不及世界平均水平的1/4。大慶市作為哈大齊工業(yè)走廊的重點地市、國家石油石化重要基地、資源型城市轉(zhuǎn)型試點城市、國家著名濕地扎龍濕地核心區(qū)主要所在、黑龍江西部主要旱區(qū),也屬于嚴重缺水的城市。大慶境內(nèi)腹地?zé)o江河,只有靠引嫩江水和開采地下水來解決生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水;同時,大慶市經(jīng)濟社會發(fā)展已經(jīng)步入快車道,生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水壓力也越來越大,面對嚴峻的缺水、水污染形勢,勢必要推廣中水回用設(shè)施建設(shè),加快創(chuàng)建節(jié)水型城市的步伐。
大慶市目前主要蓄水工程有大慶水庫、紅旗水庫、龍虎泡水庫、西大海水庫、濱州湖水庫、東升水庫、連環(huán)湖、八一水庫、牛毛溝水庫及籌建中的大慶東城水庫。大慶市政府及全市涉水部門共同研究制定了涵養(yǎng)保護地下水、調(diào)蓄利用地表水、開發(fā)截留天上水的“三水”調(diào)配思路,并在雨洪資源利用、企業(yè)中水回用方面實現(xiàn)了較大突破,不僅實現(xiàn)了地表水資源有效補充,提高了水資源利用率。雖然在地表水資源的科學(xué)調(diào)蓄與利用上取得了明顯效果,但也存在一些現(xiàn)實問題,突出表現(xiàn)在:地表水資源匱乏。我市腹地?zé)o江無河,天然水系雖然號稱有“兩江、兩河”,但嫩江、松花江都是在我市西南部邊緣通過,烏裕爾河、雙陽河在我市西北部漫散,由于上游先后建設(shè)了水庫和大量的小塘壩、截留溝等攔蓄水工程,攔截了來水,常年來水量十分有限,造成濕地嚴重渴水。湖泊泡澤雖然眾多,但一般都無外來水源補給,其中有些是納污泡,水臟、水渾、水質(zhì)差,可利用水平低。進行治理的湖泡,雖補充了一定的水量,但其成本也很高。
目前我國還沒有中水利用專項工程,也沒有專項資金,只是政策上引導(dǎo),各城市的中水利用量是根據(jù)此城市的缺水程度不同而定的。中水系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)范圍可分為以下3類:
1)建筑中水系統(tǒng),是在大型建筑物或建筑群中建立的中水系統(tǒng)。
2)區(qū)域中水系統(tǒng),是在建筑小區(qū)或院校、機關(guān)大院內(nèi)建立的中水系統(tǒng)。
3)城市中水系統(tǒng),我國稱污水回用系統(tǒng),是在整個城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)建立的污水回用系統(tǒng)。
目前在我國中水項目主要采用在前兩種方式,雖然對用水緊張的城市起到一定的環(huán)節(jié)作用,但由于中水服務(wù)范圍畢竟有限,并且成本相對較高,污水處理再生利用率卻不理想,還不到10%。
根據(jù)不同的原水和中水回用要就,應(yīng)選擇不同的處理工藝,即使原水和中水要求情況類同,想達到相同的出水要求,也有不同的處理方案。
原水分3類:
1)包括生活污水的水質(zhì)可采用 COD300~350 mg/L,BOD150~200 mg/L。
2)僅洗澡廢水的水質(zhì)可來用 COD100~150 mg/L,BOD50~80 mg/L(部分公共浴池的水質(zhì)接近上面的生活污水水質(zhì))。
3)經(jīng)過二級處理的出水水質(zhì)可采用COD 50 mg/L,BOD 15 mg/L。
1)對洗澡水為對象的中水處理工藝,有多個流程可以選用:
圖1 以洗澡水為對象中水處理工藝流程圖
2)以生活污水為對象的中水處理工藝,以下的流程可以采用:
圖2 以生活污水為對象中水處理工藝流程圖
中水的回用系統(tǒng)和方法的選擇,主要應(yīng)根據(jù)高層建筑樓群或小區(qū)所在的地理位置、回用水量的平衡以及附近下水道設(shè)施狀況和城市污水處理廠的布局等因素來決定。
在設(shè)有完善的城市下水道的地區(qū),采用這種形式的回水系統(tǒng)污水處理量少,水量容易取得平衡,用時原水不包括廁所和廚房排水,污水中有機物含量少,一般可采用物化處理,處理成本低,操作管理方便。
圖3 單幢高層建筑物中水回收方式
小區(qū)中水回用系統(tǒng)的選擇也應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件決定。對于沒有完善城市下水道地區(qū),根據(jù)水量平衡,只需處理部分生活污水,其余部分以及處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥均可直接排入城市下水道,具體如圖6。
在鄰近城市污水處理廠的居民小區(qū)或高層建筑樓群,一般應(yīng)就近到用城市污水處理廠的出水作為小區(qū)或建筑樓群的中水回用。這種集中處理分散回用的方式具有一次性投資省,運轉(zhuǎn)費用低,日常管理方便等優(yōu)點。
圖4 居民小區(qū)中水回用方式
圖5 城市污水處理廠分散回用方式
在美國、日本、以色列等國,廁所沖洗、園林和農(nóng)田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設(shè)備補充用水等,都大量的使用中水。與此相比較,2007年我國廢污水排放總量750億t,其中工業(yè)廢水占2/3,第三產(chǎn)業(yè)和城鎮(zhèn)居民生活污水占1/3。如果能將這些廢污水通過處理轉(zhuǎn)化為中水無疑將是一塊巨大的資源。特別要強調(diào)的是,要加速大慶市對中水利用的步伐,作好全市中水利用規(guī)劃,制定落實措施,投入適當(dāng)資金,推進中水利用典型引路,中水利用對大慶的環(huán)境保護、水資源保護、水污染防治、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能起到重要作用。
[1] 雷仲存,錢凱,劉念華.工業(yè)水處理原理及應(yīng)用[M].北京:環(huán)境科學(xué)與工程出版中心,2002.
[2] 沈光范.中水道技術(shù)[M].北京:環(huán)境科學(xué)與工程出版中心,1991.