利用再生水是推行低碳減排解決城市缺水的最佳途徑

王長(zhǎng)明，孟慶海

（河北省滄州市水務(wù)局，河北 滄州 061000）

利用再生水是推行低碳減排解決城市缺水的最佳途徑

王長(zhǎng)明，孟慶海

（河北省滄州市水務(wù)局，河北 滄州 061000）

城市污水再生利用集治污、節(jié)水、開源于一身，在應(yīng)對(duì)全球氣候變化的大背景下，利用再生水是推行低碳減排解決城市缺水的最佳途徑。滄州市是處于經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展中的城市，也是一個(gè)嚴(yán)重缺水的城市，可用再生水替代來之不易的黃河水或?qū)氋F的深層水作城市非飲用水水源。結(jié)合實(shí)際，將再生水利用與工業(yè)生產(chǎn)、大田灌溉、城市景觀、市政雜用、地下水回灌有機(jī)結(jié)合，年利用量可達(dá)1億m3以上，等于再建一個(gè)大浪淀水庫。建議將污水處理與再生水利用有機(jī)結(jié)合、市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，政策法規(guī)要支持及強(qiáng)化再生水利用，確定合理的水價(jià)促進(jìn)再生水利用。

利用再生水；推行低碳減排；解決城市缺水；途徑

1 利用再生水是大勢(shì)所趨

1.1 人類活動(dòng)引起溫室氣體增加導(dǎo)致氣候變化

聯(lián)合國(guó)政府間氣候?qū)ｉT委員會(huì)在2007年公布的報(bào)告中指出：地球表面的平均溫度在過去100a增加了0.74℃，過去50a的增長(zhǎng)速率約為過去100a的2倍。報(bào)告認(rèn)為，從20世紀(jì)中期至今觀測(cè)到的大部分氣溫上升，超過90%的可能性與人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放有關(guān)。英國(guó)政府首席科學(xué)顧問戴維·金宣稱：當(dāng)前大氣中二氧化碳的含量高于過去42萬a的任何時(shí)候?？茖W(xué)家們研究表明，全球變暖是由排放到大氣中的污染物造成的。大氣中的污染物吸收了地球上的熱量，從而形成溫室效應(yīng)。人類活動(dòng)引起的大氣中溫室氣體、氣溶膠含量增加是導(dǎo)致氣候變化的主要原因。

1.2 嚴(yán)重缺水與工業(yè)化、城市化發(fā)展進(jìn)程迅猛形成尖銳矛盾

滄州市是國(guó)務(wù)院確定的沿海經(jīng)濟(jì)開放城市之一，隨著黃驊綜合大港的通航，將形成我國(guó)北方又一個(gè)重要陸海通道，并將建設(shè)成為重要的化工產(chǎn)業(yè)、鋼鐵工業(yè)、管道裝備業(yè)和電力能源生產(chǎn)基地。處于高速發(fā)展中的滄州市同時(shí)也是一個(gè)嚴(yán)重缺水的城市，水資源極度短缺與工業(yè)化、城市化發(fā)展進(jìn)程迅猛形成尖銳矛盾。滄州市取用深層水已有40a的歷史，1970～2007年已累計(jì)超采73億m3，地下水位大幅度下降，2007年漏斗中心水位埋深已達(dá)102.84m。1970年市區(qū)發(fā)現(xiàn)地面沉降，到20世紀(jì)初，沉降中心累計(jì)沉降量已達(dá)2236mm。人口集中、工業(yè)連片的中心城市，也已成為了地下水降落中心和地面沉降中心。

1.3 利用再生水是大勢(shì)所趨

再生水，又稱中水，是城市污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。世界上一些國(guó)家非常重視城市污水的再生利用，如日本20世紀(jì)60～70年代經(jīng)濟(jì)復(fù)興就是靠利用再生水解決了水的需求矛盾；以色列再生水回用率高達(dá)95℅。目前我國(guó)城市污水再生利用受到重視，但總體進(jìn)展緩慢，再生水利用的范圍也不是很大。新水法明確，要鼓勵(lì)使用再生水，提高污水再生利用率。河北省政府要求各縣市必須要建設(shè)污水處理廠，污水處理與回用將迅速發(fā)展。城市污水再生利用集治污、節(jié)水、開源于一身，可以說是推行低碳減排解決城市缺水的最佳途徑，利用再生水是大勢(shì)所趨。

2 利用再生水的重要現(xiàn)實(shí)意義

很多地方政府對(duì)城市污水再生利用認(rèn)識(shí)不夠，在城市缺水時(shí)，總是優(yōu)先考慮外調(diào)水。研究表明，城市污水中99.9%是可再用的清水，固體污染物僅占0.1%。一般情況下，城市供水量的80%變?yōu)槲鬯湃胂滤溃且环N很大的資源浪費(fèi)，至少有70%的污水是可處理后再次循環(huán)使用的。也就是說，利用再生水可以在現(xiàn)有供水量不變的情況下，使城市的可用水量增加一半。城市污水經(jīng)處理后再生利用不僅可以凈化環(huán)境，獲取凈水，而且能充分提高水的重復(fù)利用率，控制溫室氣體排放，緩解氣候變化的發(fā)生。利用再生水能得到環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多重效益。經(jīng)過處理后的城市污水，與一般自然水或自來水相比，還具有很多獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)：①水量穩(wěn)定，不會(huì)受天氣旱澇變化的影響；②水源可靠，只要生產(chǎn)、生活不停止，污水就不會(huì)斷流；③引調(diào)水路途短，能就近處理利用，成本低；④水價(jià)低廉，與仍不斷上漲的自來水價(jià)相比，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。對(duì)于滄州這樣一個(gè)嚴(yán)重缺水與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展矛盾十分突出的城市，開辟這樣一個(gè)數(shù)量大、保證率高又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的新水源，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 利用再生水的途徑

3.1 用再生水替代黃河水或深層水作為城市非飲用水水源

滄州市城區(qū)和黃驊市城區(qū)的自來水源水，主要是來自大浪淀水庫引蓄的黃河水，其余縣市城區(qū)的自來水源水和滄州市城區(qū)尚未納入自來水管網(wǎng)的部分企事業(yè)單位用水，主要靠開采深層水。2007年，滄州城市用水總量為2.0700億m3，其中：工業(yè)用水1.3665億m3，占66%；生活用水0.7035億m3，占34%。全市城區(qū)的用水量達(dá)57萬m3/d，利用再生水的潛力很大。目前已建成滄州市運(yùn)東、黃驊市等5座污水處理廠，其他縣市污水處理廠正在建設(shè)之中。再生水可利用量基本沒有，未能利用的原因雖是多方面的，但歸根到底還是人們的重視程度不夠，再生水利用設(shè)施建設(shè)滯后。因此，亟待加大再生水利用設(shè)施建設(shè)投入，加速再生水處理的發(fā)展，提高再生水的生產(chǎn)能力，充分發(fā)揮再生水的作用，用再生水替代來之不易的黃河水或?qū)氋F的深層水作城市非飲用水水源。

3.2 利用再生水的方式

城市污水再生利用在國(guó)內(nèi)外都已有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，再生水可以說是哪里需要就可以用到哪里。結(jié)合滄州市實(shí)際，可將城市污水再生利用與工業(yè)生產(chǎn)、大田灌溉、城市景觀、市政雜用和地下水回灌有機(jī)結(jié)合，大力加強(qiáng)再生水的推廣利用。全市所有縣市都建成污水處理廠后，最終處理規(guī)模要達(dá)到100萬t/d以上，全市城區(qū)再生水利用量可達(dá)1億m3/a以上，相當(dāng)于一個(gè)大浪淀水庫的蓄水量和2a的引黃水量。

3.2.1 工業(yè)生產(chǎn)

工業(yè)是僅次于農(nóng)業(yè)的第二高耗水行業(yè)，也是廢污水排放的第一大戶。工業(yè)生產(chǎn)用水中，冷卻水和循環(huán)水用量最大，但對(duì)水質(zhì)的要求不高，城市污水經(jīng)二級(jí)處理后，可作為電力、鋼鐵、石化、化工等高耗水產(chǎn)業(yè)中的冷卻水或循環(huán)水。用再生水作工業(yè)生產(chǎn)用水，既可置換出城市一定范圍內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)所使用的黃河水或深層水，又可通過再生水回用減輕污染，減排溫室氣體，改善環(huán)境。世界上許多國(guó)家都是通過再生水利用達(dá)到了工業(yè)用水零增長(zhǎng)的目的。

3.2.2 大田灌溉

城市污水經(jīng)二級(jí)處理后，可用于農(nóng)業(yè)灌溉。天津市利用再生水灌溉小麥、玉米等糧食作物已取得成功經(jīng)驗(yàn)。由于再生水中含氮成分較豐富，還可使每畝糧食產(chǎn)量增加10%，氮肥使用量減少20%，土壤狀況和生態(tài)環(huán)境保持完好。農(nóng)業(yè)灌溉是滄州市的最大用水戶，在總用水量中又有一半來源于深層水。近期城郊、遠(yuǎn)期全市范圍用再生水作大田灌溉用水，可實(shí)現(xiàn)大量節(jié)水和大量減少深層水開采量。城市污水在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域或更大規(guī)模的再利用，將會(huì)使再生水利用獲得最大收益。

3.2.3 市政雜用

城市污水經(jīng)二級(jí)處理后，亦可作市政雜用水。國(guó)內(nèi)污水處理廠生產(chǎn)再生水均采用先進(jìn)的處理技術(shù)和可靠的消毒工藝，如滄州市運(yùn)東污水處理廠再生水處理工藝采用高密度沉淀池與上向流濾池，再生水出水水質(zhì)達(dá)到了國(guó)家規(guī)定的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。目前滄州市政雜用水使用的均是以黃河水或深層水為源水的潔凈自來水，待完成城市再生水利用設(shè)施配套建設(shè)后，城市的居民生活雜用、園林綠化、道路噴灑、清洗車輛、建筑施工等完全可以利用城市再生污水替代。

3.2.4 城市景觀

用再生水作城市景觀用水，國(guó)內(nèi)外都有先例。日本從1985～1996年用再生水復(fù)活了150條城市小河流。天津市開發(fā)區(qū)污水處理廠的再生水經(jīng)脫鹽處理后用于休閑娛樂的景觀湖面用水。滄州市20世紀(jì)60年代后隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，用水量增加，降水量減少，城市河湖開始斷流干涸。當(dāng)前恢復(fù)河湖水面的景觀需水量很大，補(bǔ)充城市河湖水面的景觀用水，除充分利用上游流經(jīng)城區(qū)的客水和本地的降水資源外，再生水將可成為不竭的源泉。

3.2.5 地下水回灌

城市污水經(jīng)生物/物理—化學(xué)、反滲透深度處理后，用于地下水回灌，技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的。利用再生水回灌地下水，發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛應(yīng)用，如美國(guó)20世紀(jì)80年代再生水利用量已達(dá)9.37億m3/a，其中有5%用于地下水回灌。以色列再生水利用量中有30%用于地下水回灌。滄州市因超采深層水引起的地面沉降，可借鑒上海實(shí)施人工回灌的方法，用再生水回灌深層水，減少、阻止并改變深層水水位的下降，控制地面沉降。

4 建議

4.1 污水處理與再生水利用要有機(jī)結(jié)合

我國(guó)目前仍是以治理污染為重點(diǎn)，因利用再生水工程建設(shè)投資要比污水處理工程大，所以許多地方很難對(duì)再生水利用引起足夠的重視和經(jīng)濟(jì)支持。發(fā)達(dá)國(guó)家污水處理走過的道路是：發(fā)展經(jīng)濟(jì)，水污染嚴(yán)重→認(rèn)識(shí)水污染嚴(yán)重，治理水污染→水污染得到控制，水環(huán)境得到改善→污水處理與水資源再生結(jié)合。經(jīng)過幾十年走過的曲折道路，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境付出的代價(jià)是巨大的，我們必須吸取這個(gè)教訓(xùn)，不能只是再單純地搞污水處理達(dá)標(biāo)排放，污水處理的最終目的是水資源再生和再生利用，應(yīng)該把污水處理與再生水利用有機(jī)結(jié)合。在大規(guī)模建設(shè)城市污水處理廠的同時(shí)，也要考慮污水的大規(guī)模再生利用，配套建設(shè)再生水利用設(shè)施。

4.2 污水處理與再生水利用要市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)

我國(guó)大部分污水處理廠都屬事業(yè)型，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下起步的城市污水處理，靠財(cái)政撥款運(yùn)轉(zhuǎn)，地方政府不堪負(fù)重，成為包袱。山東萊蕪市污水處理廠改制的做法值得借鑒。萊蕪市污水集中處理率位于全省前列，但污水處理廠為事業(yè)單位，污水處理費(fèi)由政府劃撥，在運(yùn)轉(zhuǎn)中缺乏市場(chǎng)活力。2005年該市對(duì)污水處理廠國(guó)有資產(chǎn)的轉(zhuǎn)讓進(jìn)行公開招標(biāo)，北京一民營(yíng)企業(yè)中標(biāo)，購(gòu)買了70%的產(chǎn)權(quán)，政府擁有30%的產(chǎn)權(quán)，組建了有限責(zé)任公司。改制后，政府按標(biāo)準(zhǔn)足額征收污水處理費(fèi)，可利用污水處理費(fèi)與有限責(zé)任公司簽訂的處理費(fèi)之間的差價(jià)資金進(jìn)行污水管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有限責(zé)任公司可在再生水利用上找到可觀的利潤(rùn)空間。

4.3 政策法規(guī)要支持及強(qiáng)化再生水利用

城市污水再生利用既是經(jīng)濟(jì)問題，又是資源問題。因此，再生水利用既需要靠市場(chǎng)推動(dòng)，也需要加強(qiáng)政府行為。水資源的戰(zhàn)略性地位決定了政府必須在推動(dòng)再生水利用中發(fā)揮主導(dǎo)作用，從政府層面上，要加強(qiáng)政策法規(guī)引導(dǎo)力度，支持和強(qiáng)化再生水利用。建議從政策法規(guī)上明確規(guī)定，城市用水中，凡是能夠使用再生水的，必須使用再生水，不得使用自來水。如，《北京市節(jié)約用水辦法》就明確規(guī)定：再生水輸配水管線覆蓋地區(qū)內(nèi)的工業(yè)用水，應(yīng)當(dāng)使用再生水。綠化用水鼓勵(lì)使用雨水和再生水，逐步減少使用自來水。住宅小區(qū)、單位內(nèi)部的景觀環(huán)境用水和其他市政雜用用水，應(yīng)當(dāng)使用雨水和再生水，不得使用自來水。

4.4 確定合理的水價(jià) 促進(jìn)再生水利用

在水資源有限，水質(zhì)急劇惡化的情況下，水和環(huán)境政策都要支持和鼓勵(lì)污水處理與再生水利用。制定切實(shí)可行、可操作、引導(dǎo)污水處理與再生利用的經(jīng)濟(jì)政策，解決污水無償處理，排污費(fèi)偏低的問題，提高現(xiàn)行排污費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，全面開征污水處理費(fèi)，污水排放價(jià)格要高于污水處理價(jià)格，為污水處理廠滿負(fù)荷運(yùn)行提供經(jīng)濟(jì)保障。當(dāng)前亟待解決由于水價(jià)相對(duì)偏低，再生水成本價(jià)格優(yōu)勢(shì)不明顯，造成的水資源浪費(fèi)和再生水利用難實(shí)施問題。政府出臺(tái)不同水質(zhì)水價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，按水質(zhì)論價(jià)，合理確定水資源費(fèi)與城市供水價(jià)格和污水處理費(fèi)及再生水價(jià)格之間的比價(jià)關(guān)系，使再生水與自來水之間有較大的差價(jià)，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿作用，培育市場(chǎng)，增強(qiáng)使用再生水的內(nèi)動(dòng)力。

［1］胡四一.在應(yīng)對(duì)氣候變化中實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用［N］.中國(guó)水利報(bào)，2008－01－17（第一版）.

［2］孫鈺.英國(guó)政府首席顧問呼吁：發(fā)達(dá)國(guó)家積極行動(dòng)控制全球氣候變化［N］.中國(guó)環(huán)境報(bào)，2004－05－21（第四版）.

［3］王長(zhǎng)明.滄州市污水資源化初探［J］.水政水資源，2004（4）.

［4］大眾.山東萊蕪污水處理廠改制［N］.中國(guó)環(huán)境報(bào)，2005－11－22（第六版）.

［5］李春明.北京是怎樣推動(dòng)節(jié)水的——《北京市節(jié)約用水辦法》解讀［N］.中國(guó)水利報(bào)，2005－04－28（第四版）.

TV213.9

A

1672-9900（2010）S0-0107-03

2010-09-27

王長(zhǎng)明（1948-），男（漢族），河北唐山人，高級(jí)工程師，主要從事水資源管理工作，（Tel）15075704995。