陽泉市城市污水資源化利用研究

劉斐文

（陽泉市水務局，山西 陽泉 045000）

陽泉市地處黃土高原東緣，降水少，蒸發(fā)量大，水資源天然匱乏，全市人均水資源占有量僅407 m3，不足全國平均水平的1/5，是嚴重的缺水城市。全市本地水資源總量由1984年的5.84億m3下降至2004年的5.06億m3，娘子關泉水流量從歷史最大值1964年的15.75 m3/s下降到目前的6.37 m3/s，水資源供需矛盾日益凸顯，嚴峻的水資源供需緊張局面成為全市經濟社會發(fā)展的“瓶頸”和“軟肋”。

1 城市污水處理現狀

1.1 城市污水處理現狀

目前陽泉市城市污水處理共有三種形式：一是城市污水處理廠，負責處理城市生活污水和部分工業(yè)廢水；二是工業(yè)、企業(yè)內部廢污水處理設施，負責廠區(qū)內部的工業(yè)廢水和生活污水處理，使工業(yè)廢水達到排放標準后排入市政污水管網或直接排入附近排污河道，部分企業(yè)對處理后的污水進行直接回用；三是各醫(yī)院自建的污水處理設施，對污水處理后排入市政污水管網。

2011年，陽泉市城市污水排放量為3 445萬m3，污水處理量2 975萬m3，污水處理率達86.36%，污水再生水利用量870萬m3，占污水排放量的25.27%。

1.2 城市污水產生量預測

陽泉市城市規(guī)劃區(qū)廢污水由居民生活污水、三產污水和部分工業(yè)廢水三部分組成。預測方法采用系數法，即在需水量預測的基礎上，按照排污系數法預測廢污水產生量。

1.2.1 需水量預測

根據陽泉市今后經濟社會發(fā)展需求，預計陽泉市2013年、2015年、2020年總需水量分別為8 309萬m3，9 513 萬 m3，12 141 萬 m3；城市生活需水量分別為2 294 萬 m3，2 627 萬 m3，3 352 萬 m3；服務業(yè)需水量分別為 2 229 萬 m3，2 552 萬 m3，3 258 萬 m3；工業(yè)需水量分別為 3 786 萬 m3，4 334 萬 m3，5 531 萬 m3。

1.2.2 廢污水產生量預測

依據《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》和《室外排水設計規(guī)范》，結合陽泉市市區(qū)的實際情況，確定生活及服務業(yè)污水排污系數為0.85，工業(yè)廢水排放系數為0.80。根據需水量預測，陽泉市2013年、2015年、2020年污水排放總量分別為 6 873.35萬 m3，7 870.35萬 m3，10 043.3萬m3；城市生活污水量分別為1 949.9萬m3，2 232.95萬m3，2 849.2萬m3；服務業(yè)污水量分別為1 894.65 萬 m3，2 169.2 萬 m3，2 769.3 萬 m3；工業(yè)廢水量分別為 3 028.8 萬 m3，3 468.2 萬 m3，4 428.8 萬 m3。

1.2.3 廢污水處理量預測

根據廢污水排放量，綜合考慮全市“十二五”期間污水處理廠擴容和新建計劃以及工業(yè)企業(yè)自建污水處理系統(tǒng)提升改造等因素，預測2013年、2015年、2020年污水處理總量分別為4522.18萬m3，5178.22萬m3，6 607.47萬m3；其中生活污水處理量（包含服務業(yè)）分別為 2 220.29萬 m3，2 542.42萬 m3，3 244.62萬m3；工業(yè)廢水處理量為 2 301.89萬 m3，2 635.83萬m3，3 362.85 萬 m3。

1.3 城市污水再生利用技術可行性分析

通過對全市再生水水質與再生利用綠地灌溉水質限值及循環(huán)冷卻水標準值對照可知，陽泉市污水處理廠三級出水經過過濾和反滲透處理后，完全符合工業(yè)間接冷卻、城市綠化澆灌、市政環(huán)衛(wèi)等雜用水的水質要求。再生水的大量應用，將極大地減少城市自來水取水量，使城市優(yōu)質水源能夠滿足城鎮(zhèn)化建設不斷增長的需求。

2 污水再生利用效益分析

2.1 經濟效益

根據陽泉市城市再生水回用規(guī)劃，再生水工程總投資為7 995萬元，再生水設計生產能力為1.5萬m3/d，主要用戶為陽煤集團70萬t氧化鋁廠和鄰近的河坡電廠，每噸再生水合同銷售價按3.8元計算，每年供水按360 d計算，年收益為2 052萬元，靜態(tài)投資回收期為3.9年，如按深度處理水代替自來水考慮，年可減少供水540萬m3，節(jié)省投資4 645萬元，從基建投資和運行費用方面來看，經濟效益和節(jié)水效果十分顯著。

2.2 生態(tài)環(huán)境效益

實施城市污水處理再生利用工程，近期可供水量為540萬m3，中期可供水規(guī)模達到1 080萬m3，遠期可供水規(guī)模達到2 160萬m3，可減少大量的地下水開采量，有利于城市規(guī)劃區(qū)地下水開采量的控制和逐步實現采補平衡，避免更加嚴重的水污染問題發(fā)生。

在工業(yè)生產、桃河景觀、城市綠化、市政環(huán)衛(wèi)、建筑施工等行業(yè)以及公共建筑生活雜用等領域擴大使用再生水，可使現有排污河道水質達到景觀用水水質標準，并配合桃河綜合整治工程使其成為濱河公園，打造親水城市，改善生態(tài)環(huán)境。同時也減輕了對地下水環(huán)境的污染，減少了對桃河下游的排污量，有利于保障城市供水水質。

3 存在問題

3.1 基礎設施不配套

目前陽泉市中水管網不完善,且因在道路及市政管網建設時未考慮修建中水管網，故鋪設中水管網難度較大。雖然現污水處理廠已具備生產中水的能力，但因輸水管網不配套，直接制約中水回用的發(fā)展。

3.2 宏觀調控機制不完善

中水資源市場屬政策型市場，在發(fā)展初期對政策、法律的依賴性較強，在缺乏有力的政策法律支持的市場背景下，一開始就按市場規(guī)律任其發(fā)展，推廣應用十分艱難。由于欠缺政策扶持，使得回用率不高。

3.3 供水市場不統(tǒng)一

目前陽泉市供水主要由城市自來水公司、企業(yè)自建供水（自備井）和農村供水站組成，再生水主要用戶是煤電企業(yè)，這些企業(yè)生產用水受制于周圍農村，使企業(yè)采用中水受到牽制。周圍農村通過超采深層地下水，以低廉的價格為這些企業(yè)供水來獲取利益，造成城市供水和污水處理廠中水未能得到有效利用。

3.4 思想認識不到位

一方面對本地區(qū)水資源危機認識嚴重不足，另一方面對再生水的認識仍停留在污水層面上，沒能把再生水作為一種新的水資源來認識。

4 污水資源化利用可持續(xù)發(fā)展建議

4.1 加大政策支持力度

對新建、改建、擴建的工業(yè)項目，生產用水優(yōu)先采用再生水，重視發(fā)展再生水回用項目用戶，對使用再生水的企業(yè)在相關政策上給予傾斜，對城市公共供水管網覆蓋范圍內自備井的開采要實行嚴格限制，并逐步關閉。

4.2 加大污水處理廠和再生水利用工程建設力度

在搞好市污水處理廠的改、擴建工程，提升污水處理工藝，提高中水質量的基礎上，新建陽泉市第二污水處理廠，并配套建設再生水利用工程，主要供水對象為陽煤集團70萬t氧化鋁廠、冀東水泥廠、河坡電廠二期工程，促進中水的二次利用和形成適當規(guī)模的三級處理能力，加快城市污水收集管網工程建設，以適應城市擴容提質的需求。

4.3 利用經濟杠桿引導使用再生水

逐步提高城市供水價格，形成合理的水價結構，實現優(yōu)水優(yōu)用，利用經濟杠桿的引導使用再生水。同時設立中水回用專項基金，保證污水深度處理設施和回用水管道建設資金及時、足額到位。

4.4 制定技術性政策,確保再生水安全使用

在環(huán)境條件允許情況下，要求設計部門按城市建設設計規(guī)范進行規(guī)劃設計，加大對污水、中水設施建設的審查力度，加強對中水的水質監(jiān)測，確保中水安全使用。