城鎮(zhèn)污水處理水資源循環(huán)利用綜述

肖 軍 湖北十堰市東風汽車公司水務公司

節(jié)能信息與動態(tài) Energy Conservation Information and Dynamic

城鎮(zhèn)污水處理水資源循環(huán)利用綜述

肖 軍 湖北十堰市東風汽車公司水務公司

污水資源化是水資源可持續(xù)利用的必然選擇，介紹了城鎮(zhèn)污水處理工藝流程及其水質(zhì)控制，在此基礎(chǔ)上，提出了城鎮(zhèn)污水的收集與輸送系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展趨勢及其再生利用工藝，最后介紹了污水資源化再利用的政策。

污水資源；污水處理；城鎮(zhèn)污水

在21世紀面臨全球性水資源危機，加強水資源的保護、加速水污染治理和污水資源化、實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，已經(jīng)成為全人類共同的任務。一些國家較早認識到污水資源化的重大戰(zhàn)略意義，已經(jīng)開展了大規(guī)模的污水再生利用，積累了豐富的經(jīng)驗。隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快和人口總量的增加，在一定時期內(nèi)城市用水的需求量還將增加。日益加劇的水危機及衍生出的生態(tài)問題如果不能得到及時有效的解決，必將制約我國經(jīng)濟發(fā)展第三步戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，以有限的、相對緊缺水資源，保障和支持城市的可持續(xù)發(fā)展，是我們面臨的嚴峻課題。在我國城市污水資源化正受到高度重視，已經(jīng)開始了相關(guān)的科學研究和工程實踐。在發(fā)展過程中，學習借鑒國外的成功經(jīng)驗，吸收引進先進適用的技術(shù)，對加快中國的污水資源化進程具有十分重要的作用，已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)人士的重視。

1 污水資源化是水資源可持續(xù)利用的必然選擇

眾所周知，水資源短缺是我國的基本國情之一。中國的人均水資源占有量只有世界人均水平的1/4，而目由于水污染控制的相對滯后受污染的水體逐年增加又加劇了水資源的短缺。隨著我國中小城鎮(zhèn)建設(shè)的步伐明顯加快，城鎮(zhèn)污水排放量也不斷增加。我國城市污水排放量年年急劇增長，據(jù)報道大約會以年24億m3的速度增長。與此同時，我國相應的污水處理能力相對有限，遠遠不能適應過快增長的污水數(shù)量。很多居民生活污水和糞便污水沒有經(jīng)過任何處理措施，就直接排入地下或者湖泊，對當?shù)厮春椭車h(huán)境造成嚴重地污染，給人們的生存環(huán)境帶來重大的隱患。城市污水中混有大量的工業(yè)廢水，經(jīng)處理后，廢水中的有害物質(zhì)（如難降解有機物、重金屬等）有很大一部分轉(zhuǎn)移到污泥中，加之污泥中存在一定量的病原菌及寄生蟲卵，這些因素都會使污泥農(nóng)用存在潛在的危險。在這其中，中小企業(yè)由于資金有限、規(guī)模有限、技術(shù)制約，因此污水帶來的損害也是最嚴重的。

據(jù)統(tǒng)計，我國城市污水排放量已達332億m3/年，其中，絕大部分污水未經(jīng)有效處理而排入江河湖海。全國90%以上的城市水域受到不同程度的污染，近50%的重點城鎮(zhèn)的集中飲用水源不符合取水標準。我國北方城市大部分受到資源型缺水的困擾，南方多水地區(qū)由于受到不同程度的污染，已經(jīng)呈現(xiàn)水質(zhì)型缺水趨勢，城市又面臨“有水難用”的困境。水資源短缺和水污染嚴重已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素。遺憾的是與水資源短缺并存的是水的浪費，節(jié)水機制尚不完善，用水需求缺乏合理制約；未完全擺脫資源粗放利用的生產(chǎn)模式，工農(nóng)業(yè)耗水量大；還有，水資源優(yōu)化配置不到位，優(yōu)水低用，忽視污水再生利用。據(jù)統(tǒng)計，我國工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量平均為103 m3，是發(fā)達國家的10～20倍；我國水的重復利用率平均為40%左右，而發(fā)達國家平均為75%～85%。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展和人民生活水平的提高，城鎮(zhèn)污水排放量逐年增長，污水多數(shù)未經(jīng)有效處理就直接排入受納水體，嚴重影響了當?shù)氐沫h(huán)境，也制約了其經(jīng)濟發(fā)展，尤其中小城鎮(zhèn)污水處理已刻不容緩。因此，探縈適合尤其中小城鎮(zhèn)的高效低耗的污水處理新技術(shù)，關(guān)系到我國城鎮(zhèn)環(huán)境狀況和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。

近些年來，國家對水污染嚴峻形式的重視程度和治污投資力度逐步加大，全國各地城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施建設(shè)的步伐加快，城鎮(zhèn)污水處理率達到70.2%；著力推進結(jié)構(gòu)減排，加大對相關(guān)行業(yè)落后產(chǎn)能淘汰力度，大力推進技術(shù)改造；積極推進農(nóng)村污水的處理和資源化。這些措施扭轉(zhuǎn)了我國在國民經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時，水污染繼續(xù)惡化的不良勢頭，顯著改善了水環(huán)境。今后，要加大對污染源排放的控制力度，工業(yè)企業(yè)要采用深度處理達到穩(wěn)定達標排放；除繼續(xù)建設(shè)污水處理廠外，對已建成污水處理廠要加強運營監(jiān)管，包括污水處理廠負荷率的提升，污水收集管網(wǎng)的完善，污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)運行，再生水的利用等；采用人工濕地、生態(tài)修復、區(qū)域截污等措施加強區(qū)域綜合治理；增加科研投資，促進新的治理技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)和應用；加大水污染防治監(jiān)督檢查力度，進一步完善水污染防治保障機制；加快相關(guān)政策、法規(guī)體系的建設(shè)；加快污水處理行業(yè)產(chǎn)業(yè)化、市場化的步伐。隨著國家投入地加大，隨著人們環(huán)保意識地增強，在今后的相當一段時間內(nèi)，我國廣大城市尤其是中小城市污水處理將呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。因此，結(jié)合中小城鎮(zhèn)特點，因地制宜，開發(fā)適合中小城鎮(zhèn)的污水處理技術(shù)具有巨大的市場前景。

實現(xiàn)污水資源化，防范和避免水資源危機，是關(guān)系全球經(jīng)濟發(fā)展和人類生存環(huán)境的重大課題。污水資源化是一個嶄新的領(lǐng)域，我們必須學習和總結(jié)國內(nèi)外的先進經(jīng)驗與技術(shù)，研究解決出現(xiàn)的新問題，以保持良好的水環(huán)境，為我國的社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的保證。作為世界上最大的發(fā)展中國家，我們深知推進污水資源化任務的艱巨和責任的重大。同時，我國污水資源化事業(yè)的高速發(fā)展，也將為各國展現(xiàn)良好的市場機遇和合作前景。我國已經(jīng)成為WTO大家庭的成員，將進一步加強水資源環(huán)境保護和污水資源化領(lǐng)域的國際經(jīng)濟合作與技術(shù)交流，積極吸收和借鑒各國的先進經(jīng)驗，大力推進污水資源化進程。為改善全球水資源環(huán)境，促進人類社會可持續(xù)發(fā)展共同作出貢獻。

2 城鎮(zhèn)污水處理工藝流程及其水質(zhì)控制

我國目前在排水系統(tǒng)比較集中的大城市，活性污泥法已經(jīng)作為一種應用廣泛的污水處理方法。但對中小城鎮(zhèn)而言，由于它本身的特殊條件決定了其生活污水的特征和污水處理的要求。中小城鎮(zhèn)分布較廣而分散，目占有相當大的比重，對于這些城鎮(zhèn)既要處理污水，又不可能把許多中小城鎮(zhèn)的污水都收集到一起來建設(shè)大型污水處理廠，故只能單獨處理比較現(xiàn)實可行。中小城鎮(zhèn)經(jīng)濟力量比較薄弱，因此中小城鎮(zhèn)污水處理力求做到建造費用低、運行費少、節(jié)約能源。中小城鎮(zhèn)一般說來，污水處理專業(yè)人員較缺，因此處理設(shè)施應力求運行管理簡單、維護方便、效果穩(wěn)定。中小城鎮(zhèn)人口較少，排放出的生活污水水質(zhì)、水量波動性大。因此處理工藝流程的選擇應能適應中小城鎮(zhèn)的特點。

城鎮(zhèn)污水處理應因地制宜地選擇處理方法。處于城鎮(zhèn)較集中地區(qū)的小城鎮(zhèn)宜在區(qū)域規(guī)劃的基礎(chǔ)上共建污水處理廠；經(jīng)濟欠發(fā)達、不具備建設(shè)污水處理廠條件的小城鎮(zhèn)，可結(jié)合當?shù)鼐唧w條件和要求采用簡單、低耗、高效的多種污水處理方式，如氧化塘，自然處理系統(tǒng)，一級處理或強化一級處理，以及其它實用的污水處理技術(shù)。我國大量的小城鎮(zhèn)產(chǎn)生的污水量一般小于20 000 m3/d，通常在2 000～5 000 m3/d之間，由于各個小城鎮(zhèn)的工業(yè)布局、地理位置以及經(jīng)濟狀況不一樣，因而水質(zhì)和水量變化很大。再加上有經(jīng)濟發(fā)展水平偏低和運營管理經(jīng)驗嚴重缺乏等方面的問題，與大中型城市污水處理廠相比，小城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計、建設(shè)和運營難度更大。若照搬城市污水的處理體系顯然是不現(xiàn)實的，必須針對小城鎮(zhèn)的資源與環(huán)境條件，根據(jù)小城鎮(zhèn)的特點，推廣切實可行、因地制宜的較低成本的污水處理技術(shù)。污水處理技術(shù)隨科技發(fā)展，新工藝不斷涌現(xiàn)，目前，已在我國應用的和正在推廣的各類工藝技術(shù)有四十多種，應該說為了追求高效，不斷采用新技術(shù)是社會潮流，事實也證明，新技術(shù)帶來污水處理的投資下降、耗電減少、用地節(jié)省，尤其對小型城鎮(zhèn)污水處理項目，采用新技術(shù)的靈活性更大了，但采用新技術(shù)必須慎重，應該先有樣板工程，取得經(jīng)驗才能推廣。這方面國內(nèi)也有實例，某項目用國外新技術(shù)，在國外也并無實例，為此，外方提供銀行擔保，規(guī)避了國家投資的風險，結(jié)果證明，該技術(shù)是可信的。

進水水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標準的確定是城市污水處理工藝選擇的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是我國當前城市污水處理工程設(shè)計中存在的薄弱環(huán)節(jié)。城市污水管網(wǎng)的完善，對城市污水處理廠設(shè)計規(guī)模和設(shè)計水質(zhì)的確定至關(guān)重要，目前我國大多數(shù)城市管網(wǎng)不配套，造成城市污水處理規(guī)模和水質(zhì)難以合理確定，投入運行后實際值與設(shè)計值往往相差較大，效能難以充分發(fā)揮。

對于城市污水處理工藝方案及其設(shè)計參數(shù)的確定，進行必要的水質(zhì)水量特性分析測定和動態(tài)工藝試驗研究是國際通行的做法，有些發(fā)達國家甚至開展連續(xù)多年的全面水質(zhì)水量特性測定和中試研究。在國內(nèi)，由于體制和資金來源等方面的問題，在污水處理工藝方案的確定過程中雖然不太可能開展大規(guī)模的前期試驗研究，但進行水質(zhì)特性分析與短期動態(tài)工藝試驗的條件還是具備的，不應該忽視。因此，污水處理技術(shù)政策中要求，應切合實際地確定污水進水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設(shè)計參數(shù)。必須對污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進行詳細調(diào)查或測定，作出合理的分析預測。在水質(zhì)構(gòu)成復雜或特殊時，應進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應開展中試研究。積極審慎地采用高效經(jīng)濟的新工藝，對在國內(nèi)首次應用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗，提供可靠設(shè)計參數(shù)后再進行應用。

一般城市污水主要污染物是易降解有機物，所以目前絕大多數(shù)城市污水處理廠都采用好氧生物處理法。如果污水中工業(yè)廢水比重很大，難降解有機物含量高，污水可處理性差，就應考慮增加厭氧處理改善可處理性的可能性，或采用物化法處理。污水的有機物濃度對工藝選擇有很大關(guān)系。當進水有機物濃度高時，AB法、厭氧酸化/好氧法比較有利。AB法中的A段只需較小的池容和電耗就可去除較多的有機物，節(jié)省了基建費和電耗，污水有機物濃度越高，節(jié)省的費用就越多。厭氧處理要比好氧處理顯著節(jié)能，但只有在濃度較高時才顯示出優(yōu)越性。當有機物濃度低時，氧化溝、SBR等延時曝氣工藝具有明顯的優(yōu)勢。在要求除磷脫氮的場合須選用穩(wěn)定可靠的生物除磷脫氮工藝。

選擇一種好的城市污水處理工藝，無論是對國民經(jīng)濟的發(fā)展還是對環(huán)境保護、資源再利用都有著不同尋常的意義。好的工藝具有工藝簡單、設(shè)備可靠、管理方便、投資省、占地少、效率高、運行成本低、污水處理能達標排放并可回用等優(yōu)點。

3 城市污水的收集與輸送系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展

城市排水系統(tǒng)是處理和排除城市污水和雨水的工程設(shè)施系統(tǒng)，是城市公用設(shè)施的組成部分。城市排水系統(tǒng)規(guī)劃是城市總體規(guī)劃的組成部分。城市排水系統(tǒng)通常由排水管道和污水處理廠組成。在實行污水、雨水分流制的情況下，污水由排水管道收集送至污水處理后，排入水體或回收利用；雨水徑流由排水管道收集后，就近排入水體。城市排水系統(tǒng)規(guī)劃的任務是使整個城市的污水和雨水通暢地排泄出去，處理好污水，達到環(huán)境保護的要求。規(guī)劃的主要內(nèi)容包括：估算城市排水量，選擇排水制度，設(shè)計排水管道，確定污水處理方法和城市污水處理廠的位置等。排水系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，如何經(jīng)濟技術(shù)地優(yōu)化設(shè)計和改擴建城市的排水系統(tǒng)是一個重要的研究課題。在市政建設(shè)和環(huán)境治理工程建設(shè)中，排水系統(tǒng)常占有較大的投資比例。如何在滿足規(guī)定的各種技術(shù)條件下合理設(shè)計城市排水系統(tǒng)，也是規(guī)劃設(shè)計中的一個重要課題，應此我國出臺了城市排水許可管理辦法，旨在解決此類問題的發(fā)生。

城市污水包括排入城鎮(zhèn)污水管道的生活污水和工業(yè)廢水。將工業(yè)廢水排入城市城市生活污水排水系統(tǒng)，就組成城市污水排水系統(tǒng)。城市生活污水排水系統(tǒng)主要由下列幾個主要部分組成：室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設(shè)備作用是收集生活污水，并將其排送至室外居住小區(qū)污水管道中去；室外污水管道系統(tǒng)分布在地面下的依靠重力流輸送至泵站、污水廠或水體的管道系統(tǒng)統(tǒng)稱為室外污水管道系統(tǒng)。它又分為居住小區(qū)管道系統(tǒng)及街道管道系統(tǒng)；污水一般以重力流排除，但往往由于受到地形等條件的限制而發(fā)生困難，這時就需要設(shè)置污水泵站及壓力管道，泵站分為局部泵站、中途泵站、和總泵站；污水廠供處理和利用污水、污泥的一切構(gòu)筑物及附屬構(gòu)筑物的綜合體稱為污水處理廠；出水口及事故排出口。目前，我國大多數(shù)城市的污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)欠帳嚴重，必須加快污水處理基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施和城市水環(huán)境污染控制的主體設(shè)施，城市排水管網(wǎng)和污水處理廠納入城市建設(shè)總體規(guī)劃之后，應保證其實施能與城市經(jīng)濟和城市建設(shè)同步發(fā)展。城市污水收集與輸送系統(tǒng)的建設(shè)和正常運行是城市污水得到有效處理、再用和處置的必要前提。污水管網(wǎng)的完善對污水處理廠設(shè)計規(guī)模和設(shè)計水質(zhì)的確定至關(guān)重要，目前我國大多數(shù)城市污水管網(wǎng)不配套，造成污水處理廠建設(shè)規(guī)模和水質(zhì)難以合理確定，投入運行后實際值與設(shè)計值往往相差較大。

污水處理的前提是污水的收集，而城鎮(zhèn)的建設(shè)與發(fā)展，無不是以其基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)為起點的?，F(xiàn)代城鎮(zhèn)的基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)容很多，但最主要的是道路、橋梁工程、給水、排水工程、電力工程和通訊工程。城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃以道路為龍頭，而排水工程中的污水收集系統(tǒng)則是重要的組成部分，因為污水管線的走向和埋深往往控制了地下管線的綜合設(shè)計，而地下管線的綜合設(shè)計又極大地影響著基礎(chǔ)設(shè)施的整體效益。因此，可以說城鎮(zhèn)污水收集系統(tǒng)是城鎮(zhèn)極為重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。應該說，污水收集的難度要比污水處理本身的難度大得多，對此，城鎮(zhèn)建設(shè)的管理者應有足夠的認識。由于長期以來我國的城鄉(xiāng)政策偏向城市，小城鎮(zhèn)人居環(huán)境建設(shè)沒有得到應有的重視，結(jié)果導致小城鎮(zhèn)公共設(shè)施與服務普遍滯后、基礎(chǔ)設(shè)施水平較低。

污水處理廠在城鎮(zhèn)的規(guī)劃面上只是一個點的問題，而污水收集系統(tǒng)本身卻是一個面，其管線也是一條線，往往涉及城鎮(zhèn)建設(shè)的各個方面，一個確有實效的污水處理系統(tǒng)，污水收集管道的建設(shè)應是重中之重。城鎮(zhèn)建設(shè)應抓住規(guī)劃，緊跟道路建設(shè)，修路先埋管，系統(tǒng)不能亂。污水管線的建設(shè)，不怕慢，就怕停。堅持數(shù)年，收集污水的系統(tǒng)就能功到自然成。在我國已經(jīng)建成的城市污水處理廠中，有相當大一部分進水流量沒有達到設(shè)計規(guī)模、水質(zhì)濃度偏低，其主要原因就是配套管網(wǎng)的建設(shè)沒有跟上，導致污水處理廠沒有發(fā)揮應有的投資效益和環(huán)境效益，有的甚至導致污水處理設(shè)備喪失功效。因此，近中期內(nèi)的關(guān)鍵任務就是盡快普及和健全城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)，以便有效地減輕城市及周圍水體的污染，同時為城市污水的集中處理與再生利用打下必備的基礎(chǔ)。城市排水管網(wǎng)的體制選擇應根據(jù)當?shù)鼐唧w條件，經(jīng)過綜合權(quán)衡和詳細的費用-效益分析后確定。我國城市污水處理技術(shù)政策中規(guī)定，在城市排水規(guī)劃中應明確排水體制和退水出路。對于新城區(qū)應優(yōu)先考慮采用完全分流制；對于改造難度很大的舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)，可維持合流制排水系統(tǒng)，合理確定截留倍數(shù)；在降雨量很少的城市，可根據(jù)實際情況采用合流制；在經(jīng)濟發(fā)達的城市或受納水體環(huán)境要求較高時，可考慮將初期雨水納入城市污水收集系統(tǒng)。城市排水管網(wǎng)的總體布置應與污水處理設(shè)施、再生利用與最終排放設(shè)施的設(shè)置相結(jié)合，使總體費用降低，得到總體優(yōu)化的方案。為了節(jié)省建造費用和發(fā)揮在城區(qū)以外選點的優(yōu)勢，城市排水規(guī)劃宜考慮將所有污水集中到一個污水處理廠，但對于大城市或呈分散布設(shè)的城區(qū)，則常常需要設(shè)置多個排水系統(tǒng)和相應的污水處理廠。

目前，我國中小城鎮(zhèn)的污水排放量約占全國污水排放總量的一半以上，隨著國家政策向中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)的傾斜，未來我國中小城鎮(zhèn)建設(shè)將會以前所未有的速度快速發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水的排放量也會以數(shù)倍、甚至十幾倍的速度增長，這勢必加劇我國水環(huán)境的惡化程度。中小城鎮(zhèn)和大城市在水系上是相通的，中小城鎮(zhèn)的污水治理工作做不好，大城市污水處理即使達到一個很高的水平，水環(huán)境的質(zhì)量也不會有明顯的改善。因此，要改善我國水環(huán)境污染和惡化的狀況，保護我國緊缺的水資源，除了要刻不容緩地對大城市的污水進行處理外，中小城鎮(zhèn)污水也應該引起足夠的重視。

4 城鎮(zhèn)污水處理的再生利用工藝

污水處理是防止水污染、改善區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量的重要技術(shù)手段，污水處理設(shè)施的安全運行管理不僅可避免環(huán)境污染、有效提高水資源的綜合利用，而目對操作人員的人身安全至關(guān)重要。在我國，花費大量投資建設(shè)了城市污水處理廠，但經(jīng)過處理后的再生水并沒有得到充分利用，有的地區(qū)甚至還將處理后的再生水與未經(jīng)處理的污水混入一起同流合污，有的地區(qū)沒有將再生水合理再用卻直接排入大海造成淡水資源的浪費。因此，在城市污水處理決策中應充分考慮污水的再生利用。城市污水處理廠出水可用作農(nóng)業(yè)用水、市政雜用水、工業(yè)冷卻用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、地下水補充等；另一方面，城市污水處理廠出水也可看作是水文循環(huán)的組成部分，將合乎質(zhì)量要求的出水排放到河流水體中，使河流水休能維持或變成供下游使用的原水源，不僅經(jīng)濟可行，而目可減少風險并發(fā)揮河流自凈能力。

在我國的城市污水處理技術(shù)政策中，提倡各類規(guī)模的污水處理設(shè)施按照經(jīng)濟合理和衛(wèi)生安全的原則，實行污水再生利用。發(fā)展再生水在農(nóng)業(yè)灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態(tài)恢復和工業(yè)冷卻等方面的利用。城市污水再生利用，應根據(jù)用戶需求和用途，合理確定用水的水量和水質(zhì)。污水再生利用，可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術(shù)。因此，缺水城市和水環(huán)境污染嚴重的地區(qū)，在規(guī)劃建設(shè)遠距離調(diào)水之前應積極實施城市污水再生利用工程，同時做好非投資性或低投資性的節(jié)水減污工作。

城市污水再生利用規(guī)劃建設(shè)要依照客觀需要和實際可能的原則，按照遠期規(guī)劃確定最終規(guī)模，以現(xiàn)狀水量及用水需求為主要依據(jù)確定實施規(guī)模。城市污水再生利用技術(shù)選擇與工程實施要考慮國情、實際條件和用戶需求，城市污水再生利用規(guī)模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質(zhì)、使用用途的選擇上既要滿足要求，又要經(jīng)濟合理。日前城市污水再生利用應著重于農(nóng)業(yè)灌溉、市政雜用、景觀水體、生活雜用、工業(yè)冷卻、生態(tài)環(huán)境和補充地表水。

城市污水再生處理工藝應根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、再生水用途及當?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后優(yōu)選確定。工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括：再生處理單位水量投資、再生處理單位水量電耗和成本、占地面積、運行性能可靠性、管理維護難易程度、總體經(jīng)濟與社會效益等。城市污水再生利用的工程設(shè)計，應對再生水水源的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進行詳細調(diào)查或測定，做出合理的分析預測；應切合實際地并安全可靠地確定再生水水源水質(zhì)和再生處理水質(zhì)要求，采用不同的單元工藝組合，優(yōu)化工藝設(shè)計參數(shù)。

目前城市污水處理工藝大都采用一級處理和二級處理。一級處理采用物理方法，主要通過格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質(zhì)，這一工藝已很成熟，差別不大。二級處理則采用生化方法，主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性、溶解性有機物以及氮、磷等營養(yǎng)鹽。目前這一處理工藝有多種方法，歸結(jié)起來主要有CCAS、SBRA/O、A2/O、傳統(tǒng)活性污泥及氧化溝等工藝。選擇城市污水處理工藝時應著重考慮以下方面的因素：一是投資省。目前大部分污水處理項目都是國有資金投資的，我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟發(fā)展所需資金缺口龐大，控制投資對國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展大有益處；二是運行成本低。運行成本是污水處理廠能否正常運行的重要因素，是選擇處理工藝的主要指標之一；三是占地少。土地資源是城市發(fā)展規(guī)劃的重要因素；四是脫氮除磷效果好。隨著我國大面積水體環(huán)境的富營養(yǎng)化，污水的脫氮除磷已經(jīng)成為迫切需要解決的問題。我國實施的國家《污水綜合排放標準》明確規(guī)定了適用于所有排污單位，非常嚴格地規(guī)定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準，這就意味著選擇污水處理工藝首先要考慮脫氮除磷的問題；五是現(xiàn)代先進技術(shù)與環(huán)保工程的有機結(jié)合?，F(xiàn)代先進技術(shù)，尤其是計算機技術(shù)和自控系統(tǒng)設(shè)備的出現(xiàn)和完善，為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。目前，國外發(fā)達國家的污水處理廠大都采用先進的計算機管理和自控系統(tǒng)，保證了污水處理廠的正常運行和穩(wěn)定合格地出水，而我國在這方面還比較落后。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發(fā)展的方向。

一般來說，小城鎮(zhèn)污水處理廠的特征是規(guī)模小，水質(zhì)水量變化大，其工藝設(shè)計絕不能套用大中城市污水處理廠和工業(yè)廢水處理廠的經(jīng)驗。具有脫磷功能的厭氧-好氧組合處理工藝，充分發(fā)揮了厭氧技術(shù)節(jié)能、好氧技術(shù)高效的優(yōu)勢，已成為目前污水處理工藝發(fā)展的主要趨勢。各種形式的厭氧-好氧組合工藝在節(jié)能和處理功能、效率等方面也各有所長。但究竟采取何種組合工藝形式，則需要由污水的水質(zhì)、水量和所要達到的排放標準來決定。對于后續(xù)好氧工藝可選擇普通曝氣池、間歇曝氣、生物接觸氧化、氧化溝和深井曝氣，也可以選擇高效節(jié)能目有良好脫氮功能的曝氣生物濾池。厭氧-好氧組合工藝應該作為小城鎮(zhèn)污水處理工藝的優(yōu)先選擇?，F(xiàn)在國內(nèi)采用的各種污水處理工藝技術(shù)基本都自國外引進，屬于自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)是少之又少。小城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模小的這個特點，給我國水處理業(yè)界帶來了一個科研攻關(guān)，開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的污水處理工藝技術(shù)的機會。污水處理廠規(guī)模小，建設(shè)需要的投資就少，建設(shè)采用有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)的污水廠的投資風險就小。國家應該鼓勵高新企業(yè)開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的污水處理工藝技術(shù)。小城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模小，水質(zhì)水量變化大的特征給小城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計提出了更高的要求，因此對小城鎮(zhèn)污水處理工藝的探縈對推進我國水處理技術(shù)發(fā)展具有很大的積極意義。設(shè)計單位應加強對已建成污水廠的設(shè)計回訪，經(jīng)常了解運行過程中的實際情況，及時解決出現(xiàn)的問題，總結(jié)經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新。

在小城鎮(zhèn)對污水進行處理時，選擇污水處理工藝技術(shù)要根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境，根據(jù)所選的工藝技術(shù)特點和污水處理設(shè)施營運管理的基本要求，因地制宜，選擇簡單、維護量低、運行費用省的污水工藝技術(shù)，防止給工程造成隱患。

5 污水資源化的再生利用對策

污水資源化為解決我國水資源短缺尤其是城市缺水問題開辟了第二水源，但是，目前水資源浪費現(xiàn)象非常嚴重，在客觀上給污水的資源化利用增加了難度。針對我國污水資源化利用存在的問題，必須充分認識到水是人類生存發(fā)展的基本條件，是國民經(jīng)濟的生命線，對于促進經(jīng)濟的持續(xù)、健康、快速發(fā)展，滿足人民群眾生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，具有重大的戰(zhàn)略意義。應該從根本上改變處理污水、污水回用賠錢的錯誤看法，樹立污水資源化利用的正確觀點。尤其是缺水地區(qū)更應該將污水適當處理后，根據(jù)水質(zhì)狀況，回用于不同對象，既治理污染，又開辟第二水源，是符合國情、地情的重大舉措。

我們應厲行節(jié)約，建立節(jié)水型的國民生產(chǎn)體系，充分利用有限的水資源。在嚴重缺水城市，建議推行強制使用再生水為主的管理與經(jīng)濟措施，規(guī)定應使用再生水的用戶范圍；在缺水城市和其他城市，主要以經(jīng)濟手段鼓勵再生水的生產(chǎn)與使用。資源型缺水城市積極實施以增加水源為主要目標的城市污水再生利用工程，水質(zhì)型缺水城市積極實施以削減水污染負荷、提高城市水體水質(zhì)功能為主要目標的城市污水再生利用工程。

完整的水價體系應充分體現(xiàn)一個原則：每一個水的使用者必須負擔從采水、引水、處理水、傳輸水使之完全無害于環(huán)境的全部費用。當然，制定價格不能完全取決于地方政府，還要符合中央政府的宏觀政策。隨著水價的調(diào)整，會使用戶了解水資源的價值，珍惜水。如果把再生水、中水的價格定為自來水的50%～70%，既可以有效地鼓勵中水設(shè)施的建設(shè)、使用，產(chǎn)生環(huán)境效益的同時產(chǎn)生經(jīng)濟效益，使污水回用、中水利用健康發(fā)展。我們可以預貝，隨著水價體系的建立完善，水工業(yè)也會加速發(fā)展。

從我國國情、地情出發(fā)，應因地制宜，選擇適用的技術(shù)路線。應用高新技術(shù)，推廣節(jié)水工業(yè)，提高水的重復使用率；大搞技術(shù)革新，如改造水龍頭，安裝節(jié)水器，改持續(xù)性流水為間歇性流水等；積極推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)，減少用水多的農(nóng)產(chǎn)品，推廣抗旱作物和耐旱品種。改革粗放式的漫灌方式，推廣噴灌、滴灌和細流灌等微灌技術(shù)，注意開源與節(jié)流相結(jié)合，充分利用水資源?？紤]經(jīng)濟效率和社會效益，再生水應首先供應到具有合理水質(zhì)要求、較低生產(chǎn)和輸配成本的用戶。城市景觀水體和園林綠化通常是首選。對于工業(yè)用水和其它方面的城市雜用水，用戶的需水量相對恒定，對再生水收費也是可以承受的，可根據(jù)實際需求來確定是否優(yōu)先發(fā)展。近幾年，城市的快速發(fā)展導致城市景觀環(huán)境用水和雜用水用量的顯著增加，為再生水利用提供了潛力很大的市場需求。

在法律上確立污水資源化利用的地位，通過立法使該項工作落到實處。制定相應的優(yōu)惠政策，政府各有關(guān)職能部門要大力支持污水資源化利用工程建設(shè)，減免各種費用。充分發(fā)揮經(jīng)濟杠桿作用，通過價格進行調(diào)整，可以考慮提高水資源費和自來水費，加收排污水費，所提高和增加的款項用于污水回用工程的建設(shè)和運轉(zhuǎn)費用的支付。對于污水資源化利用所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益減免各種稅費，鼓勵用于擴大再生產(chǎn)，增加自我發(fā)展能力。

建立健全污水資源化利用管理機構(gòu)，強化流域內(nèi)取水許可證制度；推廣排污許可證制度，加強污染物處理設(shè)施和污水回用設(shè)施的監(jiān)督管理，制定嚴格的檢查制度，增加監(jiān)測頻次等，充分利用水閘進行清污混灌。大力發(fā)展水處理產(chǎn)業(yè)，在城市建設(shè)中水道系統(tǒng)，推廣應用中水道技術(shù)；普及城市下水道，實行清污分流。因地制宜大規(guī)模興建各種類型污水處理和回用工程，實行產(chǎn)業(yè)化管理，以污水資源化處理的產(chǎn)業(yè)化推動其向縱深發(fā)展。此外，要制定一系列水質(zhì)標準，將污水回用納入城市建設(shè)設(shè)計規(guī)范，建立詳細的中水標準、不同等級的污水處理、污水回用標準，以保證不同的用水單位能夠使用到滿足其水質(zhì)要求的用水。不斷研究開發(fā)新的技術(shù)、設(shè)備，使污水回用有一個強有力的發(fā)展保證。

積極推動和支持城市污水再生利用的基礎(chǔ)研究、應用研究、技術(shù)集成和示范工程建設(shè)，開發(fā)新工藝、新流程、新技術(shù)、新材料和新設(shè)備，引進和推廣應用各種先進適用技術(shù)，全面推動城市污水再生利用的產(chǎn)業(yè)化和工程化。應重點通過工程應用和生產(chǎn)性研究，大力解決再生水水質(zhì)保障、系統(tǒng)可靠性、供水穩(wěn)定性以及健康和安全等方面的問題。

在城市建設(shè)總體規(guī)劃中，對水資源綜合利用的統(tǒng)一規(guī)劃考慮不多，尤其是污水再生利用規(guī)劃的納入方面。城市總體規(guī)劃和水資源利用規(guī)劃中有必要考慮城市污水再生利用規(guī)劃，并制訂專門的再生水規(guī)劃。污水處理的戰(zhàn)略目標必須從傳統(tǒng)的“污水處理，達標排放”轉(zhuǎn)變到“污水的再生與循環(huán)利用”。把污水回用率作為城市環(huán)境綜合整治定量考核指標，并列入城市市長目標責任制業(yè)績考核內(nèi)容。專家同時提醒一些忽視污水治理的城市，謹防因盲目開源而陷入用水越多，浪費越大，污染越嚴重，直到破壞現(xiàn)有水源的惡性循環(huán)。

6 結(jié)語

污水處理和再生利用是對水自然循環(huán)過程的人工模擬與強化。城鎮(zhèn)供水的80%轉(zhuǎn)化為污水，經(jīng)收集處理后，其中70%可以再次循環(huán)使用。這意味著通過污水回用，可以在現(xiàn)有供水量不變的情況下，使城鎮(zhèn)的可用水量增加50%以上，這是一筆巨大的資源。實踐經(jīng)驗表明，城市污水的再生利用是開源節(jié)流、減輕水體污染、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水的有效途徑之一，不僅技術(shù)可行，而目經(jīng)濟合理。發(fā)展污水再生利用，推進污水資源化，是實現(xiàn)有限水資源的可持續(xù)利用，增強各地區(qū)水資源自立能力和安全保障程度的必然選擇。

節(jié)能信息與動態(tài)

崇明最大容量分布式光伏電站投運

最近，崇明上海群力橡塑制品有限公司分布式光伏電站正式投運發(fā)電，為全縣最大的自行投資電站。該電站裝機容量為538 kW，采取“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的運營模式。據(jù)測算，每年可為企業(yè)提供55萬kWh電量，年節(jié)約標煤165 t、減少CO2排放412.5 t，相當于一年“植樹”22 000多棵。實施該項目后，企業(yè)既節(jié)約了用電成本、降低綜合能耗，并為全縣節(jié)能減排工作起到了推進作用。

（區(qū)經(jīng)委經(jīng)濟運行科）

多功能智慧燈桿在上海研制成功

近日，擁有包括充電樁、無線網(wǎng)絡(luò)、PM2.5監(jiān)測等功能的15根“智慧燈桿”在上海大沽路亮相，是上海在道路照明管理和城市綜合管理上的一個創(chuàng)新。

該智慧型節(jié)能照明燈桿，又是電動汽車的充電樁，還裝有治安監(jiān)控攝像頭，遇到緊急情況，上面“一鍵呼叫”按鈕，可直接聯(lián)系附近警察。“智慧燈桿”還能監(jiān)測當時的PM2.5數(shù)值，目還是個小小的無線基站，在一定范圍內(nèi)能連上無線網(wǎng)絡(luò)。

“智慧燈桿”由中國電子科技集團第五十研究所和上海勤電等單位研發(fā)。

（黃浦區(qū)）

Comprehensive Review on Urban Sewage Water Treatment and Water Resources Recycling Utilization

Xiao Jun Hubei Province Shiyan City Dongfeng Motor Corporation Water Service Company

Sewage water resources is only choice for sustainable water resources utilization. The article introduces urban sewage water treatment process flow and water quality control. Based on it， author puts forward construction， development trend and recycling utilization technique of collection and transportation system of urban sewage water. Finally it introduces sewage water resources recycling utilization policy.

Sewage Water Resources， Sewage Water Treatment， Urban Sewage

參考圖

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.10.001

肖軍：（1970-），女，本科，湖北十堰市東風汽車公司水務公司工程師。