再生水利用規(guī)劃與管理存在的問題及思考

陳 瑩 ，耿 華 ，劉 靜 ，歐陽如琳 ，韓宇平

（1.水利部水資源管理中心,100038，北京；2.中國水務(wù)投資集團(tuán)有限公司，100053，北京；3.華北水利水電大學(xué)，450045，鄭州）

持續(xù)的城市化和工業(yè)化帶來城市用水量的增長，城市污水量也同步增加。 城市作為人口聚集的地方，對正確處理和再利用污廢水提出了更高的要求。 近年再生水利用系統(tǒng)呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢，污水處理水平與處理量穩(wěn)定提高， 再生水利用量逐年增加。 據(jù)全國水資源公報(bào)統(tǒng)計(jì)，我國再生水利用量由2005 年的 10.90 億m3增加到 2018 年的 73.5 億 m3、2019 年的87.3 億m3， 占供水總量的比例由2005 年的 0.19%提高到 2018 年的1.22%； 北京市再生水利用量由2005年的 2.6 億 m3增加到 2018 年的 10.8億 m3。 據(jù)城市統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，2018 年全國設(shè)市城市與縣城污水排放量為620.54 億 m3， 建成污水處理廠 3 919座， 污水處理能力達(dá) 2.02 億 m3/d，再生水生產(chǎn)能力0.4 億m3/d， 再生水利用率為16.4%。

在各地推進(jìn)再生水利用的過程中， 雖然有關(guān)部門出臺(tái)了相關(guān)政策，制定了不同用戶再生水利用水質(zhì)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但在污水處理廠出水已符合再生利用要求的情況下，全國再生水設(shè)施出力率（再生水利用量/再生水生產(chǎn)能力）為53.16%，北方16 個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）為44.00%，京津冀僅為41.84%。再生水利用現(xiàn)狀與生產(chǎn)能力的顯著差距暴露了再生水利用工程規(guī)劃階段的論證不足。

再生水利用需要有效的管理，且需要從規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段開始。 在再生水利用規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，需要根據(jù)再生水用途利用方向、再生水水廠進(jìn)水和出水水質(zhì)、需水預(yù)測等，構(gòu)建再生水納入水資源統(tǒng)一配置工程的利用模式。 再生水利用涉及工程規(guī)劃編制、生產(chǎn)與配置、安全使用以及監(jiān)督管理等內(nèi)容。 本文從再生水利用工程規(guī)劃設(shè)計(jì)出發(fā)，針對再生水利用方向（誰必須用誰鼓勵(lì)用）、供水規(guī)模（供多少用多少）、安全利用（怎么用）等方面的難點(diǎn)和制約因素進(jìn)行剖析，提出再生水規(guī)劃階段應(yīng)充分論證的難點(diǎn)，對再生水納入水資源統(tǒng)一配置提出思考，為城市水利工程規(guī)劃提供參考。

一、再生水利用規(guī)劃與管理存在的問題

從再生水現(xiàn)狀利用情況看，存在規(guī)劃和實(shí)施層面的巨大差距。為了找準(zhǔn)再生水利用存在的障礙，本研究收集了北京、廣州、長春、西安、沈陽、天津等十余座城市的再生水利用規(guī)劃或?qū)嵤┓桨?，北京、天津、寧波等十余座城市出臺(tái)的再生水管理辦法或條例，收集了新加坡、美國等國家再生水利用規(guī)劃與管理相關(guān)做法，對再生水利用現(xiàn)狀進(jìn)行比對分析，總結(jié)出規(guī)劃階段再生水利用管理存在的問題。

1.再生水利用法規(guī)政策不完善

目前規(guī)范再生水利用的管理制度體系尚未形成。 國家層面尚未頒布關(guān)于再生水利用的法規(guī)， 僅北京、天津、寧波等城市出臺(tái)了再生水管理?xiàng)l例， 大部分城市尚未制定地方性法規(guī)。 在落地實(shí)施層面，缺少具體的鼓勵(lì)政策和定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)再生水規(guī)劃與建設(shè)管理職責(zé)有待細(xì)化落實(shí)。

2.激勵(lì)政策體系尚不健全

目前在國家層面，除再生水納入資源綜合利用范圍免征增值稅外，還沒有出臺(tái)制度化的財(cái)政補(bǔ)助和價(jià)格補(bǔ)貼等鼓勵(lì)政策。 雖然在規(guī)劃中列出了再生水用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、景觀生態(tài)、綠化和公共用水等的供需預(yù)測，但在實(shí)施過程中，再生水主要用于熱電廠循環(huán)冷卻水水源、道路澆灑、景觀河道補(bǔ)水等，公共生活沖廁、洗車等領(lǐng)域利用很少，尚未在大型公建、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)等建筑中廣泛使用，再生水替代新水的比例小。

3.資金受限

資金是決定規(guī)劃實(shí)施效果的關(guān)鍵問題。 再生水利用規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)可行性和競爭力在很大程度上取決于常規(guī)水市場的成本結(jié)構(gòu)。 目前我國非常規(guī)水源設(shè)施建設(shè)投資主要來源于非財(cái)政投入，中央及地方財(cái)政投入不及水廠投資的一半，管網(wǎng)建設(shè)方面投入的比重更低。 目前再生水經(jīng)營單位基本上處于勉強(qiáng)維持或虧損運(yùn)營狀態(tài)，限制了再生水利用規(guī)模與發(fā)展速度。

4.缺少公眾參與方式

再生水利用宣傳力度不足，公眾對污水資源化利用意識(shí)不強(qiáng)，用戶對再生水水質(zhì)安全存有疑慮，利用再生水的信息沒有公開渠道。 新加坡NEWater 的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。 15 年中該項(xiàng)目從示范規(guī)模發(fā)展成為廣為接受的解決方案，長遠(yuǎn)能夠持續(xù)滿足新加坡一半以上的用水需求。 總結(jié)其供應(yīng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的經(jīng)驗(yàn)，盡管技術(shù)使其生產(chǎn)可行，但強(qiáng)大的政治意愿、良好的治理和有效的公眾參與也是其成功實(shí)施的關(guān)鍵，再加上嚴(yán)格的運(yùn)營理念以及全面的水質(zhì)監(jiān)控和管理，確保了優(yōu)質(zhì)NEWater 的可靠供應(yīng)。

5.再生水利用規(guī)劃執(zhí)行效果缺少動(dòng)態(tài)評(píng)估與監(jiān)督管理

從地方層面看， 全國共有20 個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）、55 個(gè)市（縣）編制了與再生水相關(guān)的規(guī)劃，但普遍存在與現(xiàn)有城市規(guī)劃不能有效銜接的問題。 以區(qū)域?yàn)閱卧?，將非常?guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置， 實(shí)行地表水、地下水和再生水等非常規(guī)水源聯(lián)合調(diào)度的規(guī)劃較少。 再生水利用涉及社區(qū)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和用戶的利益，在規(guī)劃階段需整合利益相關(guān)者的意見，但對于潛在用戶是否利用再生水、利用量和安全保障如何，缺少信息公開渠道和社會(huì)公開監(jiān)督管理途徑。

二、對再生水利用規(guī)劃的認(rèn)識(shí)

供水和污水處理利用在水文循環(huán)中相互聯(lián)系，并影響滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)需求的可用水量和水質(zhì)。 隨著人們對水資源系統(tǒng)的綜合性和可持續(xù)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提升，對污水進(jìn)行深度處理達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后再利用，是對一個(gè)區(qū)域現(xiàn)狀水問題或用戶需求和期望的響應(yīng)或解決方式，水資源綜合規(guī)劃體系，即將污水處理和再生利用納入供水、 水資源需求管理 （包括節(jié)水）， 將污廢水處理及生態(tài)環(huán)境恢復(fù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃的應(yīng)用越來越廣泛。

再生水利用規(guī)劃的組成部分包括污水來源識(shí)別、用戶識(shí)別和相關(guān)需求（市場研究）、分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成本和價(jià)格核算、確定設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)、制定再生水利用政策、開展公眾宣傳、信息公布等。 規(guī)劃過程的難點(diǎn)是確定再生水的潛在來源和潛在市場。

再生水利用規(guī)劃通常按三個(gè)階段進(jìn)行，調(diào)查階段、可行性論證階段和設(shè)計(jì)階段。 調(diào)查階段需要找準(zhǔn)問題并找出可能的解決方案，可行性論證階段需要對方案進(jìn)行全面分析，通過初步設(shè)計(jì)和實(shí)施來完善方案，形成最終的再生水利用規(guī)劃成果。

1.再生水利用方向——“誰用”

再生水在滿足不同用水途徑水 質(zhì) 標(biāo) 準(zhǔn) （GB/T 18921、GB/T 19923、GB/T 25499、GB/T 18920、GB 20922、GB/T 19772）的情形下，可用于景觀環(huán)境、工業(yè)、綠地灌溉、城市雜用、農(nóng)田灌溉等多種用途。 在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)可將再生水優(yōu)先配置到需水量大、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著的用水途徑。 與飲用水工程不同的是， 對非飲用水工程提供的產(chǎn)品和服務(wù)不存在有內(nèi)在需求的“自然”用戶群。因此，再生水利用的用途方向， 在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段需要處理好誰必須用、誰可以用、誰能用等難點(diǎn)，合理配置、科學(xué)使用并經(jīng)濟(jì)可行。掌握各行業(yè)的再生水用水要求，是解決目前其用途單一的有效途徑。

①工業(yè)用水。 在缺水及水污染嚴(yán)重城市，除食品加工、醫(yī)療或醫(yī)藥加工以及與人體密切接觸行業(yè)外，火電、鋼鐵、紡織染整、石油煉制、化工、制漿造紙、印染等高用水行業(yè)應(yīng)嚴(yán)格控制取用新水，冷卻循環(huán)、鍋爐、沖渣等用水環(huán)節(jié)應(yīng)充分利用再生水，這類企業(yè)為必須利用再生水用戶。

②城鎮(zhèn)景觀與生態(tài)環(huán)境用水。 在缺水及水污染嚴(yán)重區(qū)城，城鎮(zhèn)景觀與生態(tài)環(huán)境用水要優(yōu)先配置利用再生水。 具備使用條件的其他地區(qū)，鼓勵(lì)觀賞性城鎮(zhèn)景觀環(huán)境用水使用再生水。 缺水地區(qū)的再生水優(yōu)先滿足生態(tài)環(huán)境用水，有條件的兼顧景觀用水。

③城市雜用水。 以缺水及水污染嚴(yán)重城市為重點(diǎn)，雜用水優(yōu)先使用再生水， 在規(guī)劃論證階段考慮管網(wǎng)布設(shè)，道路清灑、綠化、公共場所沖廁、洗車等屬于必須配置使用再生水的用戶。

④農(nóng)業(yè)用水。 再生水氮磷豐富，因此可利用再生水進(jìn)行灌溉，但應(yīng)確保水質(zhì)滿足農(nóng)業(yè)灌溉標(biāo)準(zhǔn)，食用作物以及接觸性的喬、灌林綠地的灌溉用水盡量避免利用再生水。 在集中式水源保護(hù)區(qū)、泉水出露區(qū)、巖石裂縫及碳酸巖溶發(fā)育區(qū)、地下水埋深小的地區(qū)、經(jīng)常受淹的河灘和洼澇地，不應(yīng)利用再生水灌溉。

2.再生水安全利用——“怎么用”

在工程設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行充分論證，對現(xiàn)有再生水水廠進(jìn)水水源評(píng)估，對再生水潛在需求量進(jìn)行預(yù)測， 充分論證再生水水質(zhì)、 再生水供需平衡調(diào)節(jié)措施、 再生水輸配管網(wǎng)及調(diào)壓設(shè)施建設(shè)、環(huán)境影響等。建立再生水利用系統(tǒng)時(shí)，要綜合考慮潛在用戶的類型、位置和需求，法律法規(guī)政策要求、區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及可用的現(xiàn)有設(shè)施等。

城市集納的雨水、 工業(yè)排水、生活排水可作為再生水水源，含放射性物質(zhì)的廢水、重金屬和有毒有害物質(zhì)超標(biāo)的排水不能作為再生水水源。 集中型再生水利用系統(tǒng)的進(jìn)水水源宜以城市污水處理廠二級(jí)及以上處理出水為主， 分散型系統(tǒng)位于相對獨(dú)立或較為分散的居住小區(qū)、開發(fā)區(qū)、度假區(qū)或其他公共設(shè)施中，宜以符合《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ 343）的污水為水源。

3.再生水利用供水規(guī)?！坝枚嗌佟?/h3>

再生水利用工程供水規(guī)模的預(yù)測，一是考慮用戶的需求量，二是可供再生水量。 再生水需求量包括現(xiàn)狀用戶與潛在用戶需求量，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源供需現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃、再生水需求用戶位置特征分析再生水需求用戶，明確用水戶對水質(zhì)、水量和供水時(shí)段的要求。 需求量可按照能用盡用、必須用、鼓勵(lì)用等類別分別測算。確定不同類別的需求量，主要方法有用戶調(diào)查法、定額法或經(jīng)驗(yàn)法等。 一般情況下，可根據(jù)用戶調(diào)查確定的用水量加上適當(dāng)?shù)墓芫W(wǎng)漏損水量和未預(yù)見水量確定再生水需求量。 可供再生水量預(yù)測是根據(jù)污水排放量、污水處理能力、 污水處理廠建設(shè)規(guī)劃、污水處理量等測算，提出再生水可利用量的時(shí)空分布。

對于新建或擬建社區(qū)，再生水利用規(guī)劃需考慮需求潛力，其用途可能從灌溉到廁所沖洗，從工業(yè)到商業(yè)。對于已經(jīng)具備基礎(chǔ)設(shè)施的老社區(qū)， 規(guī)劃階段有必要完成市場調(diào)查研究， 以確定社區(qū)中潛在的再生水需求。

4.再生水利用工程

再生水利用工程涉及制水水源工程、輸配系統(tǒng)以及附屬設(shè)施等。 在規(guī)劃階段，需依據(jù)再生水水源位置和水量供給，現(xiàn)狀用戶和潛在用戶的分布、水量水質(zhì)的要求，確定集中型系統(tǒng)或分散型系統(tǒng)的供水方案，在優(yōu)先滿足大用戶、兼顧小用戶需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)方案比選，確定再生水水廠的建設(shè)布局、利用范圍和工程方案以及用水、配送方式。

①制水工程是將污水處理到某種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不同工藝組合與設(shè)施的集成。 再生水制水工藝的選擇應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量和用戶的使用要求等因素， 通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較研究確定。 再生水處理技術(shù)和工藝的選擇應(yīng)因地制宜。 采用人工濕地等生態(tài)處理工藝時(shí)，需考慮氣候、土地、來水水質(zhì)、受納水體水質(zhì)要求等因素。

②再生水輸配系統(tǒng)是指再生水干管、將再生水從干管輸送到用戶區(qū)域的管網(wǎng)（或河道、輸水車）和配水設(shè)施。 再生水輸配系統(tǒng)布設(shè)應(yīng)優(yōu)先考慮城市綜合管廊的方式，因地制宜采用河道、輸水車等多種方式。

③再生水附屬設(shè)施包括泵站和儲(chǔ)存構(gòu)筑物等。 集中式再生水處理工程供水泵站內(nèi)工作泵不得少于2 臺(tái)，并應(yīng)設(shè)置備用泵。 考慮到生產(chǎn)和使用的時(shí)間差異，再生水利用工程應(yīng)設(shè)置調(diào)蓄設(shè)施。

三、結(jié) 語

推進(jìn)再生水利用是緩解我國水資源短缺、改善水生態(tài)環(huán)境的戰(zhàn)略性舉措。隨著水處理技術(shù)的進(jìn)步，再生水利用逐漸被不同用戶接受， 需求和供給要求增大。 再生水利用管理貫穿工程設(shè)計(jì)規(guī)劃階段、 基礎(chǔ)工程建設(shè)和利用過程監(jiān)管， 本文考慮許多再生水利用規(guī)劃不能落地實(shí)施的現(xiàn)狀， 為設(shè)計(jì)規(guī)劃階段提供有針對性的建議。 針對一個(gè)地區(qū)或城鎮(zhèn)再生水利用規(guī)劃的案例還需根據(jù)實(shí)際情況細(xì)化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求， 并與城市總體規(guī)劃和水資源規(guī)劃相一致，使再生水利用發(fā)揮城市“第二水源”的保障作用，在緩解水資源短缺的同時(shí)減少污染物排放， 推進(jìn)水資源節(jié)約集約利用，促進(jìn)綠色發(fā)展。