國外再生水利用之啟示

范冬慶　吳艷紅　崔晨曦

一、引言

我國水資源嚴重貧乏，由于長期過度開發(fā)，污染和超采正在成為流域內(nèi)地下水的主要威脅。2016年1月，水利部公開的《地下水動態(tài)月報》顯示，全國地下水普遍“水質(zhì)較差”。地下水遭受污染將會對區(qū)域內(nèi)的“水安全”產(chǎn)生嚴重威脅，不僅降低了水體的使用功能，而且進一步加劇了水資源短缺的矛盾。當前，在水資源形勢日趨嚴峻和水資源面臨巨大缺口的背景下，如何確保安全的水環(huán)境，緩解水資源的供需矛盾？做好再生水的利用工作成為治水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在發(fā)達國家，再生水技術(shù)的發(fā)展和應用已有數(shù)十年，積累了相當成熟的經(jīng)驗，形成了減少潔凈水使用、減少污水排放、實現(xiàn)水資源循環(huán)利用的用水理念。

本文結(jié)合美國、新加坡、日本、以色列城市再生水的利用情況，對其再生利用的目標、政策法規(guī)，以及規(guī)范標準進行分析，以為我國再生水綜合利用提供借鑒并提出相關(guān)建議。

二、國外再生水利用實踐

為解決日趨嚴重的缺水問題，許多國家和地區(qū)把再生水列為“城市第二水源”。與之相比，我國對再生水的研究和利用起步較晚，一直到20世紀80年代末，許多北方城市頻頻出現(xiàn)“水危機”后，污水再生利用的相關(guān)研究和技術(shù)才開始受到重視。所以，研究國外再生水利用對我國城市污水再生利用發(fā)展大有必要。

（一）美國再生水利用概況

1.美國再生水利用現(xiàn)狀

再生水已成為美國城市水資源的重要組成部分，其主要用途包括農(nóng)業(yè)灌溉、景觀灌溉、工業(yè)回用、地下水回灌以及娛樂環(huán)境用水。其中，灌溉用水占總回用量的60%，工業(yè)用水占總用水量的30%左右，城市生活等其他方面的回用水量大約在10%。再生水的處理流程大致為：污水通過二級和二級強化處理后再經(jīng)過包括微濾、活性炭吸附、反滲透和消毒等環(huán)節(jié)的高級處理，水質(zhì)達到飲用水標準。這類水可以直接注入飲用水含水層，用作地面或地下飲用水水源的補充。

2.美國再生水利用規(guī)范與措施

目前，美國還沒有直接針對再生水利用的全國性法規(guī)，只有一個推薦性的《污水回用指南2012》，各州在推薦指南的基礎(chǔ)上，根據(jù)本州水資源的實際需求，規(guī)定必須在保護環(huán)境、有價回用，以及公眾健康的前提下，設(shè)計、建設(shè)和運行再生水工程。除了推薦性的《污水回用指南2012》，許多州也頒布了各自的再生水法規(guī)或指南，比如加利福尼亞州，早在1912年就先于各州，開始了再治污水用于農(nóng)業(yè)灌溉方面的實踐。

加利福尼亞州關(guān)于再生水利用的主要法律規(guī)范有：《California Water Code，2011》（加州水法）、《Cafifornia Code of Regulation，2013》（加州管制法）、《Cafifornia Safe DNnking Water Act》（加州安全飲用水法）、《California Health and Safe Code，2011》（加州衛(wèi)生安全法）等。政府部門嚴格規(guī)定：污水處理設(shè)施應當具有24小時處理污水的應急存貯槽及備用動力；處理廠與使用點之間不應迂回繞彎；應當安裝多路初級處理及次級處理單元，確保某一單元不能工作時整個處理設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。同時還明確要求，新建水廠必須具有良好的污水處理和再生水水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)、工藝和設(shè)備；必須增加三級處理工藝流程；在生化處理二沉池后，必須增加過濾和消毒等流程。而對于原有的大型二級污水處理廠，強調(diào)必須設(shè)計、增加后續(xù)處理工藝。

3.美國再生水利用特色

美國再生水利用模式的主要特點是處理回用，很少直接用于城市生活雜用。再生水主要用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、地下水回灌和娛樂景觀等方面。在沒有制定統(tǒng)一的再生水利用標準和法規(guī)的前提下，各州自行制定的、符合實際水資源利用情況的地方標準，具有一定的靈活性和適用性。

（二）新加坡再生水利用概況

1.新加坡再生水利用現(xiàn)狀

在新加坡，再生水被稱為“新生水”。新生水的工藝流程比再生水復雜，水質(zhì)要求高，要達到飲用水標準。其大致的工藝流程為：城市污水經(jīng)過完全收集后輸送到污水處理廠，經(jīng)過嚴格的二級處理后，再通過兩個階段的膜處理和紫外線消毒處理，成為新生水。早在2003年，新生水就已經(jīng)作為自來水的一部分，成為新加坡的供水來源之一。

新加坡政府制定了新生水利用的2060年長遠規(guī)劃，政府每年投入大量資金，進行新生水的處理工藝研發(fā)，同時興建污水處理廠。在新加坡，污水經(jīng)過先進工藝處理后，各項技術(shù)指標均超過了一般的自來水，高于世界衛(wèi)生組織規(guī)定的國際飲用水一般標準的50倍，得到了國民的一致認可。

2.新加坡再生水利用政策與措施

新加坡的水質(zhì)監(jiān)控追求的是水質(zhì)的絕對安全。新加坡的再生水和飲用水執(zhí)行同一標準，既包含了世界衛(wèi)生組織《飲用水水質(zhì)指引》，又考慮了新加坡的供水安全。該標準共有292項指標，既高于美國環(huán)保署（USEPA）制定的97項指標，又高于世界衛(wèi)生組織制定的116項指標。

近年來，新加坡政府不斷加強水質(zhì)安全工作，通過技術(shù)進步，降低水質(zhì)突發(fā)事件風險。比如，PUB在外引水的源頭裝有一個魚苗生物傳感器，一旦外引水出現(xiàn)異常，可迅速發(fā)現(xiàn)并及時采取應對措施，以防污染事件的擴大；定期檢測水中的生物體，補充常規(guī)水質(zhì)檢測之不足；分析水中污染物變化以及對生物體的影響，既可快速分析水體的毒性，又可預測水體的潛在風險。這些措施的制定和落實，有效保障了國民的用水安全。

在設(shè)備維修方面，新加坡政府明確規(guī)定，只有獲得PUB執(zhí)照許可的水管工人，才能提供與飲用水有關(guān)的相關(guān)維修服務；對所采用的給排水管材、配件，必須符合相關(guān)規(guī)定和標準，以確?！肮┧湣卑踩皇軗p害。

3.新加坡再生水利用特色

新加坡政府立足于缺水的現(xiàn)實，通過制定嚴格的再生水標準，實現(xiàn)了用水途徑的拓展和循環(huán)利用，為世界其他缺水城市再生水開發(fā)利用提供了經(jīng)驗。比如，在廢水污水再利用方面，高度重視水資源的全方位管理；下大力興建下水管道設(shè)施收集系統(tǒng)，有效收集廢水污水；建設(shè)相對獨立的排水系統(tǒng)和下水管道污水處理體系，擴大污水處理和再利用空間（有關(guān)新加坡再生水的介紹，下文將結(jié)合中新天津生態(tài)城項目建設(shè)做一簡要介紹）。