裴秋菊
(山西臨汾市政工程集團有限責(zé)任公司,山西臨汾 041000)
臨汾市水資源主要由地表河流、巖溶泉水和地下水組成,我市河流均屬于黃河流域,全市有大小河流200余條。主要河流有:汾河、昕水河、芝河、州川河、鄂河、沁河等。中部平川地區(qū)有霍泉、郭莊泉、龍子祠泉三大泉水出露,廣布于平川地區(qū)的松散巖類孔隙水是主要的地下水資源。大氣降水是我市水資源的主要補給來源。自然淡水量明顯不足,近十幾年來的經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,也帶來了一系列問題,用水量加大,污水量排放也在增加,這就需要我們改變現(xiàn)狀,污水經(jīng)過處理后要變廢為寶,既改變了水資源污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀,也緩解了水資源比較緊張的問題。我市亟待解決和探索如何獲得足夠的淡水資源。
由于城市人口的密度越來越大,以及工業(yè)的迅猛發(fā)展,生活污水、工業(yè)廢水已經(jīng)成為水污染的主要來源,同時生活用水和工業(yè)用水需求量也在不斷加大,鑒于現(xiàn)狀污水的再生和回用勢在必行,同時大量資料提供的數(shù)據(jù)顯示城市供水的80%變成了生活污水,如經(jīng)過處理約有70%的再生水可以回用,這就使城市的可使用水在供水量不變的情況下,可用水量得到了增加,緩解了水資源比較緊張的狀況。水資源緊張是世界性的問題,自然界的水97%存在于海洋且都是鹽水,僅剩余的3%水中,2/3是以雪和冰的形式存在于極地和阿爾卑斯山地區(qū),僅有大約1%的水是以液態(tài)淡水的形式存在。提供給我們的數(shù)據(jù)說明了迫在眉睫的問題,要快速發(fā)展再生水的利用和回用。
“再生水”是指城市污水經(jīng)處理后,達到一定的水質(zhì)指標(biāo)、滿足某種使用要求、可以進行使用的水。城市污水再生回用系統(tǒng)一般由污水收集、二級處理、深度處理、再生水輸配、用戶用水管理等部分組成。
污水的最后出路有三種渠道:
1)排放水體;
2)灌溉農(nóng)田;
3)重復(fù)使用。
第三條渠道就是我們現(xiàn)在要解決的問題,我們國家在這方面的研究開始較晚,美國、日本在20世紀(jì)60年代已經(jīng)開始進行污水處理,由于工業(yè)的快速發(fā)展,對用水需求量也急劇猛增,才引起人們對重復(fù)利用城市污水和工業(yè)廢水的重視,有些國家已逐年提高了重復(fù)利用處理污水的比例,并擴大了使用部門和領(lǐng)域。
根據(jù)各國多年的經(jīng)驗總結(jié),城市污水重復(fù)利用的領(lǐng)域包括如下方面:
1)回用于工業(yè)。
a.冷卻水,這是主要用途。
b.生產(chǎn)工藝用水和洗滌水,此時,水需經(jīng)過三級處理后方可使用。
c.鍋爐用水。要去除硬度和溶解固體等。
2)回用于城市。
a.城市雜用水:主要用作綠化、沖洗公共廁所,車輛沖洗,噴水池,沖洗街道,澆灌公園用水,消防用水,建筑施工等。有的國家為此特設(shè)置專門的管道系統(tǒng),如在日本稱它為中水道,以區(qū)別于給水、排水,中水道的處理水也用于工業(yè)。
b.在經(jīng)過一定的補充處理后,排放于供作旅游、體育用途的水域等。
3)水源補充。
即將深度處理后的污水回灌地下,補充地下水和地表水,回灌的方式有滲濾和井灌兩種,這是一種經(jīng)濟的補充地下水的方法,但是會對地下水造成污染,宜慎重對待。是解決水資源短缺的很好的方法,是缺水城市勢在必行的重大決策。它既能緩解水資源緊缺矛盾,又可以減少水環(huán)境污染,是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施,也是城市污水處理廠節(jié)能減排的有效方案。
2000年9月25日~26日,國務(wù)院在京召開全國城市供水節(jié)水與水污染防治工作會議[1]。溫家寶總理指出,要深刻認(rèn)識我國水資源特別是城市水資源問題的嚴(yán)重性和解決這個問題的緊迫性,我國已對水資源的緊缺高度重視,已納入了工作日程,同時要大力發(fā)展污水的再生和回用是當(dāng)前非常緊迫的任務(wù),那么我市更要抓緊步伐,真正把節(jié)水和治污雙重功能工作開展起來,把再生水利用當(dāng)成一種戰(zhàn)略去實施。
我國的幾個城市如大連、青島、太原、北京等城市大力發(fā)展中水回用。大連春柳河水質(zhì)凈化廠是我國第一個再生水利用示范工程,它是在二級處理的基礎(chǔ)上增加了三級處理,將處理后的中水作為工藝用冷卻水、消防、市政雜用水等。北京的高碑店污水處理廠30萬t/d的污水回用工程已經(jīng)正式運行。還有長春、邯鄲、太原、天津、西安、廈門、沈陽等大中城市的污水回用也取得了相當(dāng)好的效果。這些工程為污水再生水利用的進一步開展樹立了樣板和經(jīng)驗參考。
不同的水質(zhì)要求,處理工藝亦不同,城市污水處理流程比較典型,通過三級處理即可,但工業(yè)廢水由于水質(zhì)的多樣性,處理流程也各不相同。在確定工藝流程的過程中,根據(jù)不同的條件和要求選擇處理構(gòu)筑物的形式。主要構(gòu)筑物的選型,是確定處理方案的難點之一,必須以處理效益為第一基點,綜合考慮各方面因素,如技術(shù)性能、投資多少、施工難易、運行管理等綜合比較,以便選擇最合理的構(gòu)筑物形式。因再生水原水中有機物或懸浮物濃度高,處理目的是同時去除水中的有機物和懸浮物,宜采用二級生物處理與物化處理相結(jié)合的工藝。當(dāng)利用城市污水處理站二級處理出水作為再生水水源時,宜選用物理處理與化學(xué)處理相結(jié)合或與生物化學(xué)處理結(jié)合的深度處理工藝流程。當(dāng)采用膜處理工藝時,應(yīng)有保障其可靠進水水質(zhì)的預(yù)處理工藝和易于膜的清洗、更換的技術(shù)措施。在確保再生水水質(zhì)的前提下,可采用耗能低、效率高、經(jīng)過實驗或?qū)嵺`檢驗的新工藝流程。當(dāng)再生水用于采暖系統(tǒng)補充水等用途,采用一般處理工藝不能達到相應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求時,應(yīng)增加深度處理設(shè)施。再生水處理產(chǎn)生的沉淀污泥、活性污泥和化學(xué)污泥,當(dāng)污泥量較小時,可排至化糞池處理,當(dāng)污泥較大時,可采用機械脫水裝置或其他方法進行妥善處理。
1)物化處理工藝流程(適用于優(yōu)質(zhì)雜排水)。
2)生物處理和物理處理相結(jié)合的工藝流程。
3)預(yù)處理和膜分離相結(jié)合的工藝流程。
4)生物處理和深度處理相結(jié)合的工藝流程。
1)借目前在全國大力開展的節(jié)能減排工作和建設(shè)國家節(jié)水型城市的契機,大力宣傳再生水回用的必要性與迫切性,同時對再生水的衛(wèi)生性、安全性進行宣講,解除市民心存的顧慮,降低因感情上無法接受再生水而影響其普及的可能。
2)改革水管理體制。多龍管水,職能交叉,權(quán)益關(guān)系復(fù)雜,不僅影響水資源優(yōu)化配置,而且還造成諸多矛盾。按照有利于對水資源開發(fā)利用和保護的統(tǒng)一管理;有利于實現(xiàn)政企分開、政事分開;有利于政府對水資源宏觀調(diào)控等原則,規(guī)劃提出了水管理體制改革方案,最終組建水務(wù)局,實現(xiàn)防洪、蓄水、供水、用水、節(jié)水、排水、治理污水及回用再生水等全過程管理。水務(wù)局通過制定實施規(guī)劃計劃、政策法規(guī)和實施監(jiān)督實現(xiàn)對水的統(tǒng)一管理。
3)將污水處理廠的再生水回用納入城市基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)劃和污水治理規(guī)劃中,按污水治理片區(qū)相應(yīng)規(guī)劃再生水回用系統(tǒng)和專用的再生水輸送管道,管道在城市建設(shè)時一并鋪設(shè)連接各潛在用戶,同時在可能用到再生水的城市基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)部設(shè)計相應(yīng)配套再生水回用管道。另外,在各地區(qū)的水資源總體規(guī)劃中,應(yīng)當(dāng)將再生水作為可利用的水資源形式之一,在規(guī)劃中予以統(tǒng)籌考慮。
4)政府可對開展再生水回用的污水廠進行適當(dāng)獎勵或補貼。如對再生水處理設(shè)施進行補貼;對開展再生水回用的污水廠減免相關(guān)的稅收和費用等,以提高城市污水廠特別是私營污水廠對再生水回用的積極性,使再生水回用在污水廠能進一步普及。
5)加大城市污水廠再生水生產(chǎn)的監(jiān)管力度,提高再生水水質(zhì)的穩(wěn)定性。其實再生水水質(zhì)用于景觀、綠化、道路噴灑等用途時比污水廠尾水更加容易與人身接觸,故更應(yīng)受嚴(yán)格的監(jiān)控。通過加大采樣頻率、檢驗指標(biāo)和加強設(shè)備日常的維護保養(yǎng)等措施可降低再生水水質(zhì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的可能。另外,對再生水管道特別是用水口必須加以標(biāo)識,避免與廠區(qū)自來水源產(chǎn)生混淆而誤用。
隨著臨汾市水資源短缺問題的日益突出,發(fā)展再生水回用以實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用是一個值得研究的課題。正視目前城市污水廠再生水回用方面存在的問題,從政策、管理、技術(shù)等層面全面加強對污水廠再生水的重視與扶持很有必要。
[1]溫家寶在全國城市供水節(jié)水與水污染防治工作會議上發(fā)表重要講話[N].第3版.中國環(huán)境報,2000-09-30.