鞍山市污水處理廠中水回用途徑分析

張麗霞

（鞍山市環(huán)境保護(hù)研究所，遼寧 鞍山 114004）

1 鞍山市概況

鞍山市位于遼寧省中部，是我國重要的鋼鐵工業(yè)基地，素有“鋼都”之稱。

鞍山市現(xiàn)轄四區(qū)兩縣一市，即鐵東、鐵西、立山、千山四個城區(qū)，臺安縣、岫巖縣和海城市，全市總面積9252平方公里，人口350.2萬人。其中市區(qū)面積624平方公里，人口173.7萬人。是我國擁有百萬以上人口的特大城市之一。

2 鞍山市污水處理廠概況

鞍山市市區(qū)已運(yùn)行的污水處理廠有2座：鞍山市第二污水處理廠（東達(dá)處理廠），鞍山市達(dá)道灣污水處理廠，已建成即將運(yùn)行的污水處理廠有1座：判甲爐污水處理廠；規(guī)劃在2012年投入建設(shè)的污水處理廠有3座：大孤山污水處理廠、寧遠(yuǎn)污水處理廠、東臺污水處理廠，總處理規(guī)模達(dá)46萬噸/天。

鞍山市第二污水處理廠及鞍山市達(dá)道灣污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)不到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)，需要升級改造后出水水質(zhì)才能夠達(dá)到（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)，判甲爐污水處理廠、大孤山污水處理廠、寧遠(yuǎn)污水處理廠、東臺污水處理廠設(shè)計出水水質(zhì)能夠達(dá)到（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)。

3 鞍山市污水處理廠中水回用的必要性

中水回用在我國一些嚴(yán)重缺水的城市，如北京、天津、青島、等城市已形成一定的規(guī)模，也積累了很多切實(shí)可行的經(jīng)驗(yàn)。鞍山市由于人口密集、重工業(yè)發(fā)達(dá)，水資源消耗量很大，屬于嚴(yán)重缺水的城市之一。實(shí)施中水回用對于鞍山市來講意義重大：一是可持續(xù)發(fā)展的需要，實(shí)施中水回用可節(jié)約水資源，緩解開采地下水的壓力，減輕城市用水的壓力，可緩解我市水資源緊張的狀況；二是環(huán)境保護(hù)的需要。

目前鞍山市污水處理廠排放的污水高于我國地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，未滿足《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB21/1627-2008）要求，現(xiàn)有污水處理廠必須提標(biāo)改造，確保出水達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)的排水未達(dá)到地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，但符合中水回用的基本要求。實(shí)施中水回用，可減少污水對河流的污染，改善水污染狀況，因此是十分必要的。

4 鞍山市污水處理廠中水回用的可行性分析

4.1 水質(zhì)可行性

污水處理廠經(jīng)過提標(biāo)改造后，出水水質(zhì)能夠達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)，具有可回用的價值。

經(jīng)調(diào)查，滿足（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)的中水水質(zhì)經(jīng)適當(dāng)調(diào)整PH值在7～8之間后可滿足黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)等行業(yè)冷卻水系統(tǒng)及選礦廢水的水質(zhì)要求，即我市城市污水處理廠中水水質(zhì)能夠滿足部分企業(yè)冷卻水系統(tǒng)及選礦廢水的水質(zhì)要求。

4.2 水量可行性

鞍山市城市污水處理廠全部建成投入運(yùn)行后，出水水質(zhì)能夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)的水量約46萬噸/天，中水資源豐富。

4.3 中水用戶分析

4.3.1 用戶分類

城市污水處理廠達(dá)一級A標(biāo)準(zhǔn)的排水可作為中水水源。根據(jù)《污水再生利用分類》(GB/T18919-2002)，城市污水再生利用按照水的用途進(jìn)行分類：主要分為五大類，其分別是農(nóng)林牧漁業(yè)用水、城市雜用水、工業(yè)用水、環(huán)境用水和補(bǔ)充水源用水，工業(yè)水70%左右是作為冷卻水，工業(yè)冷卻用水對水質(zhì)要求不高，是城市污水再生利用的主要途徑。

根據(jù)《污水再生利用分類》(GB/T18919-2002)，工業(yè)用水可分為冷卻用水、洗滌用水、鍋爐用水、工藝用水和產(chǎn)品用水。

中水因用途不同有三種處理方式

①一種是將其處理到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)而直接回用到日常生活中，即實(shí)現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區(qū)，但投資高，工藝復(fù)雜；

②另一種是將其處理到非飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于不與人體直接接觸的用水，如便器的沖洗，地面、汽車清洗，綠化澆灑，消防，工業(yè)普通用水等，這是通常的中水處理方式。

③工業(yè)上可以利用中水回用技術(shù)將達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水進(jìn)行再處理，一般會加上混床等設(shè)備使其達(dá)到軟化水水平，可以進(jìn)行工業(yè)循環(huán)再利用，達(dá)到節(jié)約資本，保護(hù)環(huán)境的目的。

根據(jù)鞍山市的實(shí)際情況，本次中水回用可行性研究重點(diǎn)是工業(yè)流域的中水回用可行性研究。

城市污水處理廠中水回用于工業(yè)企業(yè)的條件，首先要滿足企業(yè)用水水質(zhì)要求，其次，要能進(jìn)入到企業(yè)的用水系統(tǒng)中，即企業(yè)有需求，再次，成本要合理，不能高于企業(yè)的現(xiàn)有成本。

企業(yè)對中水的需求情況，經(jīng)調(diào)查分析，需求量較大的行業(yè)及潛力為電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)行業(yè)及選礦業(yè)，但鞍鋼及鞍鋼礦山公司選礦廠因有鞍鋼的回用水供給，目前無需求。

4.3.2 水質(zhì)要求

通常情況下，工業(yè)企業(yè)再生水供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923-2005)中規(guī)定的工業(yè)用水水質(zhì)中的敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，城市雜用水執(zhí)行《城市雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18920-2002，景觀環(huán)境用水執(zhí)行《景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)指標(biāo)》（GB/T1891-2002）。

4.3.3 中水用戶分析

①[美]弗朗西斯·福山：《政治秩序的起源：從前人類時代到法國大革命》（毛俊杰譯），廣西師范大學(xué)出版社，2014，第 364 頁。

根據(jù)鞍山市污染源普查報告，鞍山市城區(qū)工重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)約200余家，城區(qū)工業(yè)企業(yè)取水（新水）總量約21765.32萬噸/年。用水量位居前三名的行業(yè)依次是黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)和造紙及紙制品業(yè)，其次是紡織業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)等。

重點(diǎn)企業(yè)鞍鋼取水總量占城區(qū)工業(yè)企業(yè)取水（新水）總量的72.45%；鞍鋼礦山公司取水總量占17.34%，二者合計占89.79%，因此，鞍鋼及鞍鋼礦山公司是鞍山市的主要取水大戶。

⑴鞍鋼

根據(jù)調(diào)查，鞍鋼新水系統(tǒng)用水一部分取自地下水，一部分取自河水，取水量1.8萬m3/h，此外還有西大溝深度處理水0.15萬m3/h補(bǔ)充新水系統(tǒng)?？偤乃?.95萬m3/h（46.8萬m3/d）。

鞍鋼循環(huán)水量14萬m3/h。循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水1萬m3/h，來源于西大溝7500m3/h、北大溝1800 m3/h，其它為廠內(nèi)自身處理后回用量。

鞍鋼排入三大溝（西大溝、北大溝、南大溝）的廢水量合計1.41萬m3/h，水的損耗量0.54萬m3/h。

鞍鋼排入三大溝（西大溝、北大溝、南大溝）的廢水經(jīng)處理后回用的廢水量1.1萬m3/h，排水量0.31萬m3/h。深度處理水（0.15萬m3/h）回用于鞍鋼新水系統(tǒng)，一級處理水0.95萬m3/h主要回用于鞍鋼廠內(nèi)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)及礦山選礦水系統(tǒng)。其中回用于廠內(nèi)的廢水0.57萬m3/h，回用于礦山各選礦廠的廢水0.38萬m3/h（齊選0.05萬m3/h、調(diào)軍臺0.1萬 m3/h、大選0.05萬 m3/h、東燒0.15萬m3/h、鞍千礦業(yè)0.03萬m3/h）。

鞍鋼現(xiàn)有水系統(tǒng)能夠滿足鞍鋼廠內(nèi)及礦山正常生產(chǎn)需要。

市政污水處理廠中水水質(zhì)基本能夠滿足鞍鋼回用水水質(zhì)要求，但不能滿足鞍鋼取水水質(zhì)要求。

只有市政中水水質(zhì)處理到鞍鋼取水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且費(fèi)用低于取水費(fèi)用，鞍鋼才有可能使用市政中水。

目前，鞍鋼取用地下水費(fèi)用為1.2元/m3，取用河水費(fèi)用為0.51元/m3，而市政中水深度處理的費(fèi)用一般高于上述成本。

綜上所述，目前鞍鋼使用市政污水處理廠中水的可行性很小。

⑵鞍鋼礦山公司選礦廠

鞍鋼礦山公司選礦廠生產(chǎn)用水由鞍鋼給水廠供給，供給量約0.35萬m3/h，生活用水由自來水公司供給。

鞍鋼給水廠供給礦山公司選礦廠的生產(chǎn)用水來自于西大溝及北大溝處理后的回用水，供水管網(wǎng)為50年代鋪設(shè)的老管網(wǎng)。水量及水質(zhì)完全能夠滿足選礦廠用水需求。

如果鞍鋼礦山公司選礦廠使用市政中水，則一方面需要解決管網(wǎng)鋪設(shè)問題，另一方面是費(fèi)用問題，如果市政中水費(fèi)用高于鞍鋼回用水費(fèi)用，則可行性很小。此外，鞍鋼的回用水量很大，如果不給礦山公司選礦廠回用就得排放掉，造成浪費(fèi)。因此鞍鋼礦山公司選礦廠使用市政污水處理廠中水的可行性很小。

⑶鞍山市第一熱電廠

鞍山市第一熱電廠有5臺蒸汽鍋爐（3臺75t/h蒸汽鍋爐、2臺130t/h蒸汽鍋爐，總裝機(jī)容量 485t/h）及4臺發(fā)電機(jī)組（1.2萬 KWh/臺），職工500人。

該廠用水一部分取自地下水，一部分取自自來水。取水量冬季900t/h、夏季200t/h。井水（0.6元/m3），自來水（3.35元/m3）

該廠取水主要用于鍋爐產(chǎn)汽、冷卻系統(tǒng)補(bǔ)水及冬季外網(wǎng)供暖系統(tǒng)補(bǔ)水量。

鍋爐產(chǎn)汽補(bǔ)水水質(zhì)要求較高，需要用軟化水，冷卻系統(tǒng)補(bǔ)水及冬季外網(wǎng)供暖系統(tǒng)補(bǔ)水水質(zhì)要求較低，市政污水處理廠達(dá)（GB18918-2002）1級A標(biāo)準(zhǔn)的中水水質(zhì)經(jīng)適當(dāng)調(diào)整PH值后可滿足該廠冷卻系統(tǒng)及冬季外網(wǎng)供暖系統(tǒng)補(bǔ)水水質(zhì)要求。

該廠冷卻系統(tǒng)及冬季外網(wǎng)供暖系統(tǒng)補(bǔ)水量：夏季 100m3/h，冬季 400m3/h（195.6 萬 m3/a）。該廠冷卻系統(tǒng)及冬季外網(wǎng)供暖系統(tǒng)補(bǔ)水可利用市政污水處理廠達(dá)（GB18918-2002）1級A標(biāo)準(zhǔn)的中水。

⑶小結(jié)

通過調(diào)查了解，城市污水處理廠達(dá)（GB18918-2002）1級A標(biāo)準(zhǔn)的中水回用于工業(yè)企業(yè)的用途主要是補(bǔ)充循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)水、選礦用水及熱電廠補(bǔ)充供暖外網(wǎng)損耗等。中水回用現(xiàn)狀用戶的中水需求量約396.26萬m3/年（1.08萬m3/年），鞍山市區(qū)除鞍鋼、礦山、大屯地區(qū)企業(yè)外的工業(yè)企業(yè)取水量約6.09萬m3/年，中水回用量占鞍山市區(qū)工業(yè)企業(yè)（除鞍鋼、礦山、大屯地區(qū)企業(yè)外）取水量的17.73%，回用總成本約2.12元/m3，收費(fèi)價格2.45元/m3，由于收費(fèi)高于地下水價格（1.2元/m3），雖低于城市工業(yè)企業(yè)用自來水價格（3.35元/噸），但因水質(zhì)相差很大，很難得到推廣。

5 鞍山市中水回用的制約因素

目前，鞍山市中水回用于工業(yè)企業(yè)的制約因素是中水需求量少，調(diào)查結(jié)果表明，目前鞍山市中水消耗的大用戶是熱電廠。如果能建設(shè)大型熱電聯(lián)產(chǎn)的熱電廠，則會推動中水回用的建設(shè)步伐，有效降低中水回用的成本。

中水作為一種新型的水資源，在地下水資源逐漸枯竭，國家對地下水開采政策日益嚴(yán)格的形勢下，中水的合理開發(fā)和利用，勢必會成為替代地下水的一種趨勢。

6 建議

6.1 目前鞍山市中水回用項(xiàng)目尚屬空白，必要的前期投資還是十分必要的。

6.2 規(guī)模決定收費(fèi)價格。當(dāng)規(guī)模不足時，以政府補(bǔ)貼的形式為主，收費(fèi)為輔，物價部門確定合理的的水價，是開展該項(xiàng)目的必要前提。如果沒有補(bǔ)貼，建議在用水量不足的前提下，謹(jǐn)慎決策。

6.3 增加相應(yīng)的中水回用法規(guī)和管理?xiàng)l例，對水質(zhì)要求不高的用戶，在其項(xiàng)目中必須使用一定比例的中水。

6.4 增強(qiáng)人們對水資源的保護(hù)意思，提倡使用中水，促進(jìn)中水用戶的增長。

[1](GB18918-2002）城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2](GB/T18919-2002)污水再生利用分類[S].

[3]DB21/1627-2008）遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4](GB/T19923-2005).城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)[S].