沙特阿拉伯污水處理與再利用

[] O.K. M.

水文水資源

沙特阿拉伯污水處理與再利用

[沙特阿拉伯] O.K. M.烏達

在沙特阿拉伯，經(jīng)過處理的污水是一種重要的水資源，該國計劃于2025年實現(xiàn)污水處理利用率100%的目標(biāo)。回顧了沙特阿拉伯污水處理的利用情況。介紹了污水處理服務(wù)需求大幅增長、現(xiàn)有污水收集處理及其利用系統(tǒng)覆蓋率低、基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展所需投資大等當(dāng)局面臨的主要挑戰(zhàn)。詳述了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的措施，并就實現(xiàn)該國污水處理利用目標(biāo)采取的進一步行動計劃提出了建議。

水質(zhì)；水價；污水處理；沙特阿拉伯

過去40 a里，原油獲得高收入這一主因使得沙特阿拉伯(KSA，以下簡稱沙特)的社會經(jīng)濟獲得了重大發(fā)展。 該國人口從20世紀(jì)70年代初期的700萬增加到2010年的約2 700萬，年平均增長率3.4%，同期城市化水平從50%增加到80%。沙特作為一個氣候干旱、天然水資源極其有限的國家，各種用途的用水需求大幅增加。 2010年，其供水缺口約為11.5 km3。 這一缺口只能通過地下水掠奪式開采、海水淡化以及使用少量處理后的污水來彌補。 因此，該國特別重視污水處理與利用，將其視為解決水需求不斷增加而導(dǎo)致供水缺口問題的重要途徑。

沙特國家水戰(zhàn)略中強調(diào)，污水處理是沙特水資源規(guī)劃的組成部分，并將其作為農(nóng)業(yè)、商業(yè)和工業(yè)等非飲用水需求的主要供水來源。 政府計劃到2025年為人口超過5 000人的城市提供100%的污水收集和處理服務(wù)，處理后的污水將全部得到使用。 為此，污水管理和政策都需要做出實質(zhì)性改變。 現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)僅能為50%的城市人口提供服務(wù)，其余50%人口排放的污水采用有襯和無襯化糞池及淺井進行處理。 約25%的處理后的污水用于景觀和作物灌溉。目前，污水處理服務(wù)完全免費，而且水價非常低，阻礙了污水處理的使用。 此外，原油作為沙特的主要收入來源，其價格的波動引發(fā)了人們對政府是否有能力為污水處理服務(wù)提供所需資金的擔(dān)憂。

本文回顧了沙特的污水處理和利用狀況，重點介紹當(dāng)局實現(xiàn)污水處理和利用目標(biāo)所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，并討論應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的舉措。

1 沙特的污水處理服務(wù)

沙特的污水系統(tǒng)覆蓋情況因城市而異，大城市覆蓋率往往更高。 2010年，首都利雅得的污水處理率為60%，吉達(Jeddah)市為50%，達曼(Dammam)市為78%。 同時，阿爾巴哈(Al Baha)以及尼加蘭(Najaran)等城市沒有建立污水收集系統(tǒng)。 鑒于此，需要對污水處理服務(wù)進行大量投資以滿足當(dāng)前需求，實現(xiàn)在2025年達到污水處理系統(tǒng)100%覆蓋人口5 000及以上城市的計劃。 沙特的行政區(qū)域為13個，預(yù)計到2035年，可利用的處理污水約680萬m3/d(2.5 km3/a)。

沙特大部分地區(qū)都建有污水處理廠，主要服務(wù)于大中城市。 目前，很多污水處理廠正在建設(shè)中，主要分布在國家水務(wù)公司管理的城市，如利雅得、吉達、麥加(Makkah)、塔伊夫(Al Taif)和麥地那(Medinah)。 這6個最大城市(利雅得、吉達、麥加、塔伊夫、麥地那和達曼)的污水處理達到了二級或三級的水平。 沙特最常用的二級處理技術(shù)為常規(guī)的活性污泥系統(tǒng)。 介質(zhì)過濾和氯化消毒是最常見的三級處理技術(shù)。 另外，在工業(yè)城市也存在一些使用反滲透技術(shù)的先進污水處理設(shè)施。 只要處理廠根據(jù)國際最佳實踐進行設(shè)計和運行，經(jīng)三級處理的污水可適用于各種再生應(yīng)用，包括工業(yè)、景觀和農(nóng)業(yè)灌溉。

2010年，沙特的一些城市，包括利雅得、塔伊夫、吉達、達哈蘭和朱拜勒(Jubail)，大約1/4的處理污水(2.4億m3)用于市政公園景觀植物、樹木和草地的灌溉。 利雅得成功使用了近50%的處理后的污水(約1.2億m3)，其用途包括：

(1) 農(nóng)業(yè)。灌溉約9 000 hm2的棗樹和飼料作物。

(2) 娛樂和生態(tài)。大量經(jīng)過處理的污水排放到位于利雅得東部的哈尼法(Hanifa)河谷，并延伸到城市周圍的農(nóng)村地區(qū)。哈尼法河谷的發(fā)展愿景是使用經(jīng)過處理的污水將城市化的山谷變成自然化的公園帶，推動該地區(qū)安全、綠色和健康環(huán)境的建設(shè)。 此外，這也將推動該區(qū)域的住宅開發(fā)、農(nóng)業(yè)、娛樂、文化活動和旅游業(yè)的發(fā)展。

(3) 園林景觀。處理后的廢水用于城市各處的景觀灌溉。

(4) 工業(yè)。目前，處理后的污水已用于城市各類工商企業(yè)，由于淡化水成本高(0.8美元/m3)，因此，未來處理污水的使用率有可能進一步增高。

(5) 地下水補給。處理后的污水由阿爾海耶(Al khaj)南部地區(qū)一條長40 km的運河排放，并存儲在該地區(qū)的儲水池，經(jīng)砂質(zhì)土壤過濾后補給地下水。

將來，污水收集和處理服務(wù)預(yù)計將進一步增多，污水處理量也將增大(2035年達到2.5 km3/a)。 預(yù)計，處理后的污水使用范圍將從目前主要的農(nóng)業(yè)用途轉(zhuǎn)向工業(yè)用途，預(yù)期財政收入更高。 據(jù)預(yù)測，利雅得、麥加、麥地那和東部省份使用這種再生水量最大，前面提到的6個最大城市正位于這一區(qū)域。

2 污水處理和利用法規(guī)

20世紀(jì)70年代，沙特就開始關(guān)注經(jīng)處理污水的利用并考慮實施。 1978年，沙特伊斯蘭高級學(xué)者委員會發(fā)布了一項法令(伊斯蘭聲明)，鼓勵使用這種再生水，該法令為沙特廣泛使用再生水鋪平了道路：

2000年5月，沙特頒布了第一個污水處理和再生利用條例——《生活污水處理及其再利用條例》，要求達到二級或三級污水處理水平。 之后，沙特水電部(MWE: Ministry of Water & Electricity)于2006年出版了《沙特阿拉伯污水處理廠設(shè)計指南》和《利用處理污水灌溉：控制、條件、違法與處罰》。這些舉措在建立安全污水處理和再生利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮了重要作用。 2006年制定的污水處理和利用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了限制使用和非限制使用處理后的污水最低質(zhì)量要求。 企業(yè)層面上，朱拜勒-延布皇家委員會等機構(gòu)所采用的污水處理標(biāo)準(zhǔn)，在許多參數(shù)上甚至超過沙特國家標(biāo)準(zhǔn)，如濁度、糞大腸菌群和總?cè)芙夤腆w等參數(shù)。

3 污水處理和利用：挑戰(zhàn)與舉措

在發(fā)展污水服務(wù)、污水處理和利用方面，沙特制定了雄心勃勃的愿景規(guī)劃，但是完成這一愿景還面臨許多挑戰(zhàn)。 下面詳細介紹面臨的主要挑戰(zhàn)及政府的各種應(yīng)對舉措。

3.1 挑 戰(zhàn)

沙特現(xiàn)有的下水道系統(tǒng)存在漏水的情況，整個基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)沒有充分連接，污水處理所需的先進處理廠也比較缺乏。 現(xiàn)有污水處理服務(wù)的條件可能會帶來環(huán)境和公共衛(wèi)生問題，包括土壤污染、海洋污染和地下水污染。 沙特仍然缺少為終端用戶提供處理污水的配送管網(wǎng)，卡車是目前的主要配送手段。 此外，與其他海灣國家相比，沙特的污水處理服務(wù)并不理想。 服務(wù)的區(qū)域差異給政府造成了額外的壓力，政府需要為所有地區(qū)提供污水服務(wù)。 污水服務(wù)現(xiàn)狀表明，公共部門在污水系統(tǒng)管理和處理污水使用計劃方面的表現(xiàn)并不理想，與沙特的經(jīng)濟地位不相適應(yīng)。 成功實現(xiàn)污水系統(tǒng)和污水處理利用的目標(biāo)，需要綜合解決能力建設(shè)、管理、體制改革以及開發(fā)污水處理綜合數(shù)據(jù)庫等問題。

2008年以來，主要城市供水服務(wù)的發(fā)展導(dǎo)致污水量大幅增加。 例如，利雅得市污水量從2008年每天約63.6萬m3增加到2014年的每天約95.3萬m3，6 a內(nèi)增加近50%。 沙特其他主要城市的情況也與之類似。 沙特為消費者免費提供污水收集和處理服務(wù)。 目前，沙特采取政府大量補貼的水價制度，消費者支付的水費低于水成本的5%。 公眾對水資源問題的認(rèn)識嚴(yán)重不足，表現(xiàn)在大多數(shù)社區(qū)居民不了解水資源生產(chǎn)和配送的成本以及水資源短缺情況。 在這樣的情況下，無法開展水資源保護，這一制度的經(jīng)濟可持續(xù)性和運營效率也受到了挑戰(zhàn)。 同時，對處理污水作為商業(yè)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用途的主要潛在水源，公眾對其益處的理解也被削弱。

政府和水電部計劃擴大污水處理的工業(yè)使用，促進地下水含水層補給。 然而，對于這兩種污水處理的應(yīng)用方式尚未制定合理的標(biāo)準(zhǔn)。 污水處理中的污染物，包括重金屬、藥物化學(xué)品和消毒副產(chǎn)品，如果在污水處理廠設(shè)計中沒有得到妥善處理和仔細考慮，則會導(dǎo)致重大公共衛(wèi)生問題。

3.2 舉 措

沙特歷屆政府都對污水部門的制度和管理體系進行過調(diào)整。 歷史上，污水系統(tǒng)由地方市政當(dāng)局負(fù)責(zé)管理和運行，并向市政和農(nóng)村事務(wù)部報告。 為了強調(diào)處理后的污水是一種水資源，2007年污水系統(tǒng)轉(zhuǎn)交由水電部管理。 2007年，水電部成立了污水管理局，通過地方辦事處管理全國污水處理服務(wù)。 此外，水電部制定了戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型計劃，在淡水和污水管理部門逐步建立公私伙伴關(guān)系。 該計劃已在城市按階段實施。 2008年，頒布了M/1號皇家法令和部長理事會第5號決議，批準(zhǔn)建立國家水務(wù)公司及其章程。 沙特國家水務(wù)公司是政府全資擁有的股份公司，旨在2024年實現(xiàn)沙特供水和污水服務(wù)達到世界發(fā)達國家水平。 目前，該公司管理4個最大城市(利雅得、吉達、麥加和塔伊夫)的污水，服務(wù)人口占全國人口42%。 國家水務(wù)公司成立章程授權(quán)水電部監(jiān)管和監(jiān)控公司業(yè)績，評估公司是否遵守相關(guān)法律法規(guī)。 這是水電部的一項重要任務(wù)，為了有效地發(fā)揮其作為監(jiān)管機構(gòu)的作用，水電部需要全面加強能力建設(shè)、監(jiān)管和體制改革。

該公司認(rèn)為，預(yù)計污水處理需求量很大，污水處理是沙特的重要財政收入來源。 因此，公司成立了污水處理業(yè)務(wù)部門，管理公司業(yè)務(wù)范圍內(nèi)城市的污水處理生產(chǎn)、營銷和配送。 污水處理業(yè)務(wù)部門確定了5個行業(yè)，不同行業(yè)對污水處理的終端應(yīng)用不同，污水處理對其市場吸引力也不同。 該公司完成了一項綜合研究，評估上述不同行業(yè)為污水處理付費的意愿和支付能力，并估算了污水處理的生產(chǎn)成本。 研究結(jié)果用于確定各行業(yè)污水處理價格。 處理后的污水應(yīng)該優(yōu)先供應(yīng)工業(yè)和商業(yè)部門，這些行業(yè)的付費意愿和支付能力最高。 此外，該公司與19家公共和私營機構(gòu)簽署了合同和諒解備忘錄，每天提供處理后的污水約110萬m3。 到目前為止，該公司已經(jīng)獲得了10個可盈利的長期(20～30 a)合同，合同總價值21億美元。 此外，還在與沙特石油公司和馬登公司等其他機構(gòu)進行新合同的談判。 該公司正在與私營公司談判組建新的合資企業(yè)，推進私營部門進入污水處理市場。

2014年12月，沙特部長理事會宣布提高飲用水價格，公布了政府、商業(yè)和工業(yè)部門使用經(jīng)處理污水的新價格，于2015年12月實施。 目標(biāo)部門包括酒店、私人醫(yī)療保健設(shè)施、精裝住宅單元、商業(yè)市場(商場)等大型商業(yè)機構(gòu)以及其他商業(yè)和工業(yè)消費者。 實施新水價的主要目的是鼓勵工業(yè)和商業(yè)部門使用再生水，將其用于非飲用用途，確保水和污水處理基礎(chǔ)設(shè)施的長期可持續(xù)性。 新水價將飲用水成本從平均0.03美元/m3提高到1.6美元/m3，并引入0.8美元/m3的污水服務(wù)成本。 新水價對污水處理市場將產(chǎn)生明顯影響，預(yù)計商業(yè)和工業(yè)部門的污水處理回用需求將增加，同時這種再生水水價將低于飲用水水價。 新水價也將鼓勵政府、商業(yè)和工業(yè)部門節(jié)約用水。

2008年，沙特水電部制定了各地區(qū)污水處理利用的總體規(guī)劃。 規(guī)劃確定了實現(xiàn)污水處理系統(tǒng)及其再利用目標(biāo)所需的所有項目。 到2025年，總共需要投資大約2 000億美元。 目前，沙特13個地區(qū)正在進行污水項目建設(shè)。 考慮到最近國際原油價格急劇下降，而原油又是沙特的主要收入來源，因此，沙特是否有能力提供污水服務(wù)所需資金尚存疑問。 因此，需要調(diào)整水和污水價格制度，加大私營部門對污水處理參與力度。

4 結(jié)論與建議

沙特面臨長期缺水，當(dāng)前的用水需求是常規(guī)和非常規(guī)水資源可持續(xù)總產(chǎn)量的許多倍。 國家水資源戰(zhàn)略認(rèn)為，污水處理是沙特水資源的組成部分，并計劃將其作為非飲用水用途的主要供水來源，包括政府、商業(yè)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)部門用水。 沙特規(guī)劃目標(biāo)是使其污水處理市場達到世界第三的位置，僅次于美國和中國。 這是一個雄心勃勃的愿景，鑒于目前的污水系統(tǒng)服務(wù)于大約50%的城市人口，實現(xiàn)這一愿景需對沙特的污水管理進行改革。 其余50%人口排放的污水采用有襯和無襯化糞池及淺井進行處理。 目前，僅有少量處理過的污水用于景觀和作物灌溉。 飲用水價格非常低，阻礙了處理后的污水的廣泛使用。 政府的目標(biāo)是，到2025年為人口數(shù)量超過5 000的城市100%提供所需污水收集和處理服務(wù)，所有處理后的污水用于非飲用水用途，重點是商業(yè)和工業(yè)用戶。

沙特正在逐步實現(xiàn)其污水收集和處理系統(tǒng)的覆蓋范圍和污水處理利用目標(biāo)。 雖然目前的舉措值得關(guān)注，效果也不錯，但仍然迫切需要更多的舉措。 考慮到最近原油價格下跌、對水價的大量補貼和用水部門免費的污水處理服務(wù)等因素，政府實現(xiàn)污水處理愿景的財政保障能力存在疑問。 因此，需要調(diào)整水和污水價格，以反映服務(wù)的經(jīng)濟價值，確保系統(tǒng)的長期可持續(xù)性。 應(yīng)在國內(nèi)各部門引入污水收費制度，完善最近在政府、商業(yè)和工業(yè)部門實行的污水價格制度。 此外，水價制度應(yīng)為污水系統(tǒng)提供可持續(xù)性的財政保障，并根據(jù)社會、文化和政治條件鼓勵節(jié)水。 然而，由于公眾對該國水資源短缺問題認(rèn)識不足，如果實施水和污水價格調(diào)整，可能面臨公眾的強烈反對。 因此，需要實施積極、長期和精心設(shè)計的宣傳策略，提高公眾和機構(gòu)的意識，推進水和污水價格調(diào)整以及社會各行業(yè)使用處理后的污水。

還應(yīng)該重點考慮將沖積含水層三級處理污水補給與下游油井油田開發(fā)相結(jié)合。 這樣，可以通過含水層自然凈化過程為工業(yè)和城市供水提供水源，并確保應(yīng)急戰(zhàn)略儲備。 因此，地下水含水層補給和工業(yè)用途污水處理指導(dǎo)大綱中應(yīng)該引入新的指導(dǎo)原則。 建議進一步研究確定最佳污水處理技術(shù)，評估和減少污水處理污染物對人類健康的潛在影響。

沙特政府制定的污水行業(yè)發(fā)展和執(zhí)行措施以及引入私營部門參與機制，是改善污水供應(yīng)的有效步驟。 然而，私營部門成功參與也需要相應(yīng)強大的公共部門。 因此，為了私營部門長期可持續(xù)性的參與，應(yīng)進一步加強公共部門的能力建設(shè)。 此外，公共部門需要綜合解決能力建設(shè)、管理、體制改革以及建立污水處理綜合數(shù)據(jù)庫等問題。 這些措施將會最大程度地發(fā)揮污水處理利用的價值和私營部門參與污水供應(yīng)所起到的作用。

農(nóng)業(yè)是沙特第一大用水行業(yè)，2010年農(nóng)業(yè)用水量占總需水量的84%。 國家水務(wù)公司認(rèn)為污水處理是重要的收入來源，因此將其作為純粹的商業(yè)案例，側(cè)重于高收入的工業(yè)和商業(yè)消費者。 然而2010年，工業(yè)和商業(yè)部門用水量僅占沙特總需水量的5%，污水處理量遠遠超過工業(yè)和商業(yè)的用水需求,因此還應(yīng)重點關(guān)注農(nóng)業(yè)部門的用水需求，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不斷優(yōu)化污水處理利用的經(jīng)濟效率和可持續(xù)性。

朱慶云譯

2017-05-10

1006-0081(2017)10-0018-04

X703

A

朱慶云，男，江蘇省水文水資源勘測局南京分局，高級工程師，主要從事站網(wǎng)及水文分析計算工作。)

(編輯李慧)