山西省黃河流域再生水利用狀況及對(duì)策建議

薛 敏 施雁恒

（山西省水利發(fā)展中心，山西 太原 030002）

山西省地處中國華北平原的西部，位于黃河流域中部的東岸，省內(nèi)黃河流域面積9.71 萬km2，在黃河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及地域空間格局中具有重要的戰(zhàn)略地位。2022 年4 月7 日，山西省委、省政府印發(fā)《山西省黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃》，明確要求“把水資源作為最大剛性約束，加快污水處理設(shè)施和再生水利用系統(tǒng)建設(shè)，在水資源匱乏的市縣開展再生水利用試點(diǎn)”。

1 山西省黃河流域水資源狀況

目前全省上下正在深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記考察山西重要指示精神，全面推進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。山西省地處黃土高原東端，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，全省年降水量在358～621 mm 之間，由于降水分布不均及水文水系條件的差異，區(qū)域水資源分布極不均勻，大部分城市屬于典型的山區(qū)缺水型城市。全省人均水資源量不足全國平均水平的1/6，人均供水量不到全國平均水平的50%。

山西省境內(nèi)黃河流域干支流流經(jīng)全省86 個(gè)縣（市、區(qū)），涉及縣區(qū)的總面積為11.46 萬km2，占全省國土面積的73.1%；2021 年黃河流域天然年徑流量為95.979 0 億m3，與上年比較增加125.1%。山西省黃河流域和海河流域總供水量為72.647 1 億m3，黃河流域總供水量為48.653 1 億m3，其中黃河流域地表水源供水量為25.785 億m3，占總供水量的53%；地下水源供水量為18.810 3 億m3，占總供水量的38.66%；其他水源供水量為4.058 2 億m3（包括再生水3.219 億m3、雨水利用0.037 2 億m3、礦坑水利用0.802 億元m3），占總共水量的8.34%。

“十四五”期間黃河流域城市污水處理實(shí)施的主要目標(biāo)是上游地級(jí)以上缺水城市可再生水資源利用率達(dá)到25%以上，中下游力爭(zhēng)達(dá)到30%，所以用非常規(guī)水源代替部分常規(guī)水源，用于工業(yè)生產(chǎn)、市政園林、生態(tài)補(bǔ)水等領(lǐng)域，對(duì)實(shí)現(xiàn)非常規(guī)水資源化、增加水資源供給、保障水生態(tài)安全具有十分重要的意義。

2 山西省再生水資源現(xiàn)狀

2021 年全省污水處理廠共144 座，設(shè)計(jì)處理能力505.9 萬m3/d，實(shí)際年處理能力為14.05 億m3。11個(gè)市擁有污水處理廠數(shù)量較多的是臨汾市、運(yùn)城市和大同市，分別為21 座、17 座和16 座。太原市綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力與技術(shù)水平較強(qiáng)，污水收集與處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為完善，12 座污水處理廠共設(shè)計(jì)處理能力138.8 萬m3/d。全省2021 年污水處理回用量為4.447 5 億m3，太原市、呂梁市和臨汾市再生水利用量最高，分別為1.410 3 億m3、0.429 2 億m3和0.406 1 億m3。

3 山西省再生水利用做法

3.1 政策引領(lǐng)試點(diǎn)先行

2021 年中共中央國務(wù)院印發(fā)《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》，明確提到“統(tǒng)籌地表水與地下水、天然水與再生水、當(dāng)?shù)厮c外調(diào)水、常規(guī)水與再生水，優(yōu)化水資源配置格局，提升配置效率，實(shí)現(xiàn)用水方式由粗放低效向節(jié)約集約的根本轉(zhuǎn)變”“積極推動(dòng)再生水、雨水、苦咸水等非常規(guī)水利用，實(shí)施區(qū)域再生水循環(huán)利用試點(diǎn)，在城鎮(zhèn)逐步普及建筑中水回用技術(shù)和雨水集蓄利用設(shè)施，加快實(shí)施苦咸水水質(zhì)改良和淡化利用”。

2022 年《中華人民共和國黃河保護(hù)法》規(guī)定“黃河流域縣級(jí)以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)將再生水、雨水、苦咸水、礦井水等非常規(guī)水納入水資源統(tǒng)一配置，提高非常規(guī)水利用率，景觀綠化、工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工等用水，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用符合要求的再生水”。

《山西省水資源管理?xiàng)l例》規(guī)定“縣級(jí)以上人民政府及其有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)污水處理利用及配套設(shè)施建設(shè)，并采取措施，保證其污水處理、利用及配套設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，逐步提高污水再生利用率；縣級(jí)以上人民政府水行政主管部門應(yīng)當(dāng)優(yōu)先配置非常規(guī)水，并對(duì)建設(shè)項(xiàng)目配置使用非常規(guī)水的情況進(jìn)行全程監(jiān)督；園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生和工程施工用水應(yīng)當(dāng)充分利用非常規(guī)水源”。

為扎實(shí)推進(jìn)再生水利用工作，山西省水利廳等6 部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展典型地區(qū)再生水利用配置試點(diǎn)工作的通知》（晉水節(jié)水〔2022〕40 號(hào)），要求試點(diǎn)城市再生水利用率達(dá)到35%以上。為此，山西省選取清徐縣、高平市、代縣三個(gè)再生水利用配置基礎(chǔ)好、再生水需求量大的城市作為試點(diǎn)先行先試，為全省進(jìn)一步提高再生水利用水平，探索更多有益經(jīng)驗(yàn)和做法。

3.2 水權(quán)交易有償出讓

為進(jìn)一步優(yōu)化水資源配置，切實(shí)解決工業(yè)項(xiàng)目用水問題，將山西省靈石縣作為改革試點(diǎn)，以水權(quán)交易為突破，根據(jù)全縣13 家污水處理廠再生水水量較大且供水穩(wěn)定的實(shí)際情況，在中國水權(quán)交易所的指導(dǎo)下，開展了再生水水權(quán)交易改革試點(diǎn)工作，探索出了水權(quán)交易改革的新模式，蹚出了一條運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)黃河流域水資源集約節(jié)約利用的新路徑。

靈石縣污水處理站（廠）設(shè)計(jì)總產(chǎn)能3.2 萬t/d，實(shí)際總產(chǎn)能2.8 萬t/d，再生水收集輸送管網(wǎng)共三段總計(jì)67.787 km，可以直達(dá)企業(yè)用水一線。2021 年靈石縣水利局作為交易轉(zhuǎn)讓方，山西宏源富康新能源有限公司、靈石縣中煤九鑫焦化有限公司和山西聚源煤化有限公司作為受讓方，通過中國水權(quán)交易所水權(quán)交易平臺(tái)申請(qǐng)年交易水量100 萬m3、240 萬m3和380 萬m3，5 年可轉(zhuǎn)化利用再生水總量共3 600 萬m3。靈石縣再生水水權(quán)交易作為全國首單再生水有償出讓的有益嘗試，提升了再生水產(chǎn)權(quán)價(jià)值和生態(tài)環(huán)境價(jià)值，推動(dòng)了再生水用水權(quán)從無償取得、有償使用向有償取得、有償使用的轉(zhuǎn)變，填補(bǔ)了常規(guī)水資源配置手段在再生水價(jià)值發(fā)現(xiàn)中的缺口。

3.3 試點(diǎn)城市科學(xué)規(guī)劃

區(qū)域再生水循環(huán)利用是在主要排污口、下游地區(qū)、進(jìn)入河口的河流、進(jìn)入主流河流的支流等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，因勢(shì)利導(dǎo)新建人工濕地水質(zhì)凈化項(xiàng)目，處理后的水經(jīng)過進(jìn)一步凈化后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行生活、生態(tài)、生產(chǎn)污水資源化的利用模式。2022 年山西省運(yùn)城市和晉城市成為環(huán)境部、國家發(fā)改委、住建部、水利部聯(lián)合公布的區(qū)域再生水循環(huán)利用試點(diǎn)城市，嘗試構(gòu)建再生水利用新格局。

運(yùn)城市系統(tǒng)梳理全市再生水利用現(xiàn)狀和存在的問題，編制《運(yùn)城市區(qū)域再生水循環(huán)利用試點(diǎn)方案》，列出針對(duì)各縣（市、區(qū)）再生水生產(chǎn)和使用單位的政策支持清單，投資43.8 億元，規(guī)劃19 個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，著力解決人口過多、用水不足、時(shí)空分布不均、供求矛盾突出等問題，全面推進(jìn)再生水循環(huán)試點(diǎn)工程的實(shí)施，全力破解缺水地區(qū)水資源短缺和水環(huán)境污染問題。晉城市投資18.6 億元，設(shè)計(jì)6 個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目19 個(gè)子項(xiàng)目，規(guī)劃中心與次中心市、特色縣、典型區(qū)3 個(gè)區(qū)域可再生水回用示范片。項(xiàng)目實(shí)施后，每年可增加再生水產(chǎn)生量約7 300 萬t，年代替常規(guī)水源取用量3 000 萬t，化學(xué)需氧量年減排1 071 t、水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4）形式存在的氮年減排53 t、總磷量年減排12 t，有效控制水體污染，緩解水資源空間分布不均現(xiàn)狀，改善沁河和丹河水質(zhì)及周邊生態(tài)環(huán)境。

3.4 多種模式推動(dòng)利用

山西省在涉水項(xiàng)目的水資源論證取水許可審批環(huán)節(jié)，優(yōu)先論證使用再生水的可行性，推動(dòng)再生水合理回用于城市生活雜用、河道生態(tài)補(bǔ)水、工業(yè)企業(yè)用水和下游農(nóng)業(yè)灌溉，全省城市再生水利用率達(dá)到24.7%。以城鎮(zhèn)生活污水資源化利用為突破口，并選擇長治市、臨汾市、大同市、高平市為全省推薦的試點(diǎn)建設(shè)城市，實(shí)施降低管網(wǎng)漏損改造和再生水回用工程，完成更換老舊管網(wǎng)約3 600 km，全省城市供水管網(wǎng)漏損率呈逐年下降態(tài)勢(shì)。出臺(tái)《“十四五”城鎮(zhèn)生活污水處理及再生水利用專項(xiàng)規(guī)劃》，完成全省22 市、80 縣專項(xiàng)規(guī)劃的評(píng)審工作。在長治、太原、晉中、晉城、運(yùn)城市等被評(píng)選為系統(tǒng)化全域推進(jìn)海綿城市建設(shè)示范城市的基礎(chǔ)上，以點(diǎn)帶面加快推進(jìn)山西省海綿城市建設(shè)步伐。

3.5 焦化廢水項(xiàng)目示范

太原市清徐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)再生水需求量大，再生水配置基礎(chǔ)好，利用率高。太原市清徐縣目前共有5 座污水處理廠，其中清徐泓博污水處理有限公司擁有全亞洲最大的焦化廢水處理項(xiàng)目。該污水處理廠由山西省美錦華盛化工新材料有限公司、山西省亞鑫新能科技有限公司和山西省梗陽新能源有限公司三家焦化企業(yè)合資組建，廢水以美錦、亞鑫、梗陽三家焦化企業(yè)產(chǎn)生的廢水為主，其它企業(yè)廢水和生活污水為輔。項(xiàng)目采用了較先進(jìn)的工藝和技術(shù)設(shè)備，污水處理項(xiàng)目前端處理工藝為“預(yù)處理+生化處理+深度處理+再生水回用+提鹽”，最大限度地實(shí)現(xiàn)“三廢”利用，出水滿足回用水指標(biāo)要求，生化處理工段的設(shè)計(jì)處理能力為3 萬m3/d，零排放處理工段設(shè)計(jì)處理能力為4.2 萬m3/d，廢水經(jīng)處理后全部返回企業(yè)作為生產(chǎn)用水，實(shí)現(xiàn)了廢水的“零排放”。清徐泓博污水處理有限公司，作為太原市清徐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的綜合配套企業(yè)，運(yùn)營后大幅度削減園區(qū)污染物的排放量，節(jié)省大量水資源，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一，對(duì)保護(hù)當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境質(zhì)量具有積極意義，也為園區(qū)可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 存在問題

4.1 政府支持有限，配套資金欠缺

再生水資源利用具有較強(qiáng)的公益性特點(diǎn)，與常規(guī)水資源比較，再生水資源的收集、輸送、處理和利用需要鋪設(shè)管網(wǎng)、建設(shè)再生水廠和加壓泵站等一系列基礎(chǔ)設(shè)施，資金需求量大，存在再生水資源處理成本較高的問題，在行業(yè)發(fā)展初期尤其需要政府大力扶持。然而目前國家在財(cái)政、稅收、投融資、價(jià)格等方面，尚沒有實(shí)質(zhì)性的扶持政策與專項(xiàng)資金，經(jīng)營單位多處于維持或虧損狀態(tài)，企業(yè)投資經(jīng)營積極性不高，用戶用量增長緩慢，造成再生水資源開發(fā)利用進(jìn)程偏慢。

4.2 處理費(fèi)用較高，運(yùn)營發(fā)展困難

再生水利用工程成本主要由三部分組成，分別是污水回收管網(wǎng)、污水處理廠建設(shè)和再生水回用管網(wǎng)，建設(shè)總成本較高，且污水處理費(fèi)用也比較高。由于再生水受到水質(zhì)限制，不能與自來水并網(wǎng)供水，因此配套設(shè)施建設(shè)目前難以及時(shí)跟上，而對(duì)水量需求較大的工礦企業(yè)通常位于市郊，向企業(yè)供水需要修建專門的供水管網(wǎng)，且工礦企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)也在一定程度上增加了再生水利用的成本。加之存在部分用水戶直接取用污水處理廠達(dá)標(biāo)排放尾水或人工濕地出水，未向污水處理廠或人工濕地運(yùn)營單位繳納任何費(fèi)用等情況，使用者付費(fèi)機(jī)制不健全，對(duì)再生水生產(chǎn)者沒有相應(yīng)的價(jià)格補(bǔ)償或政府補(bǔ)貼，多數(shù)企業(yè)實(shí)行一戶一協(xié)議，難以保障再生水項(xiàng)目正常運(yùn)營，不利于再生水市場(chǎng)健康發(fā)展。

4.3 水質(zhì)情況不穩(wěn)，缺乏有力保障

山西省屬溫帶季風(fēng)氣候，季節(jié)性溫差較大。溫度不僅影響微生物種群的代謝活動(dòng)，而且還影響細(xì)菌群落的多樣性。較高的溫度能提高微生物活性，有助于提高污染物去除效率，而低溫環(huán)境往往影響生物酶功能的發(fā)揮，進(jìn)而影響出水水質(zhì)。由于水質(zhì)受到季節(jié)性影響而失去穩(wěn)定性，迫使污水處理廠必須采取多種措施，如加大曝氣量、增加污泥濃度、改進(jìn)曝氣方式、延長污泥齡、增加填料等，以改善水廠出水水質(zhì)，一方面增加了再生水成本，另一方面也使得對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格的大型企業(yè)對(duì)再生水的使用保持謹(jǐn)慎態(tài)度。

4.4 管理機(jī)制不健全，運(yùn)營難以維持

再生水工程是一個(gè)系統(tǒng)化的工程，需要有完備的運(yùn)管體系，協(xié)調(diào)建設(shè)、運(yùn)營、利益等各方面的關(guān)系，目前存在體系建設(shè)不完善，責(zé)權(quán)利不明確，再生水建設(shè)運(yùn)營和維護(hù)的融資渠道單一，造成再生水回用工程推進(jìn)緩慢。由于市場(chǎng)投融資機(jī)制不健全，政府財(cái)政壓力大，缺乏專項(xiàng)資金支持，導(dǎo)致污水處理廠建設(shè)改造、人工濕地建設(shè)修復(fù)、再生水工程配套設(shè)施等投資收益相對(duì)較少，盈利能力較弱，多數(shù)人工濕地水質(zhì)凈化工程經(jīng)營單位基本處于勉強(qiáng)維持或虧損運(yùn)營狀態(tài)。

4.5 標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，發(fā)展缺乏約束機(jī)制

健全的標(biāo)準(zhǔn)化體系是再生水利用高質(zhì)量發(fā)展的必然要求，我國存在再生水標(biāo)準(zhǔn)體系和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不完善的情況。我國已有再生水水廠水質(zhì)管理、再生水分級(jí)等相關(guān)規(guī)定，但是再生水水質(zhì)評(píng)價(jià)、再生水設(shè)施標(biāo)識(shí)、再生水水廠認(rèn)證等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)亟待出臺(tái)。美國和世界貿(mào)易組織都分別制定了《再生水直接飲用回用指南》，2016 年歐盟制定了《再生水利用指南》，我國由于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，因此尚未出臺(tái)此類指南。為了加強(qiáng)城市污水處理廠的運(yùn)行管理，統(tǒng)一管道和設(shè)備涂色標(biāo)準(zhǔn)，我國發(fā)布了《城市污水處理廠管道和設(shè)備色標(biāo)》（GJ/T 158-2002），但是再生水輸配管道和設(shè)備顏色標(biāo)準(zhǔn)尚未發(fā)布，大部分生產(chǎn)廠家或者再生水公司缺少管道識(shí)別色。

5 政策建議

全省應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、互通互聯(lián)、共享治理、一體連接、聯(lián)合管理”的理念，采取與常規(guī)水源一盤棋籌劃、一體化發(fā)展的工作辦法，力爭(zhēng)到2025 年形成“多向輻射、立體互聯(lián)、綜合高效”的現(xiàn)代綜合再生水循環(huán)水體系。

5.1 科學(xué)規(guī)劃開發(fā)利用再生水

按照就近利用、分質(zhì)用水的思路，科學(xué)規(guī)劃再生水利用方式與規(guī)模，確定污水處理設(shè)施、再生水輸配設(shè)施、再生水取水點(diǎn)位的布局，構(gòu)建水質(zhì)安全、水量穩(wěn)定、取用便捷的再生水循環(huán)利用系統(tǒng)。著力推進(jìn)再生水利用滯后地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和改造，加緊謀劃水系人工濕地工程等項(xiàng)目。加快雨污管網(wǎng)建設(shè)和改造，將再生水管網(wǎng)納入城市供水基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)，鼓勵(lì)工業(yè)園區(qū)、用水大戶與再生水生產(chǎn)實(shí)施運(yùn)營單位合作建設(shè)再生水管網(wǎng)，簽訂再生水利用合作協(xié)議。依托季節(jié)性河道和閑置洼地，在充分論證調(diào)查地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，確保防洪安全的前提下，因地制宜建設(shè)再生水調(diào)蓄庫塘，增加再生水調(diào)控能力，探索建設(shè)“供、排、凈、治”設(shè)施建設(shè)運(yùn)維一體化，改革示范推廣資源能源標(biāo)桿再生水廠。

5.2 加強(qiáng)再生水配置管理

黃河流域?qū)嵭性偕褂妙~度管理，在涉水項(xiàng)目的水資源論證取水審批環(huán)節(jié)，由省級(jí)水行政主管部門明確并提高城市再生水年度使用比例，優(yōu)先論證再生水的可行性，具備使用條件而未使用再生水的建設(shè)項(xiàng)目，不予批準(zhǔn)取水許可或核減用水計(jì)劃，推動(dòng)納入?yún)^(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃。工業(yè)冷卻水、服務(wù)業(yè)非接觸性用水、市政雜用和景觀用水應(yīng)優(yōu)先使用再生水，鼓勵(lì)水質(zhì)符合條件的再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉，重要采礦區(qū)、重大涌水礦區(qū)應(yīng)建設(shè)礦井水處理利用設(shè)施，優(yōu)先將礦井水用于礦區(qū)生產(chǎn)，具備條件的納入地方供水規(guī)劃，向周邊城鎮(zhèn)居民和工業(yè)企業(yè)供水。省級(jí)水行政主管部門在辦理采礦取水許可時(shí)，充分考慮配置礦井水，對(duì)未合理利用的，應(yīng)不予許可或核減地表水和其他地下水。

5.3 開拓投融資渠道

政府主管部門應(yīng)加大再生水源的管理和配置工作力度，試行引入由常規(guī)水源供水企業(yè)運(yùn)行和維護(hù)本區(qū)域內(nèi)的再生水源工程；選擇再生水水源可利用量大、分布較為集中、需求量穩(wěn)定的區(qū)域，探索建立多種所有制形式的市場(chǎng)化的再生水綜合利用工程；價(jià)格管理部門研究和出臺(tái)再生水水價(jià)體系，合理制定再生水資源供水價(jià)格，實(shí)現(xiàn)良性水價(jià)運(yùn)行機(jī)制，全面助力加速再生水源工程的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.4 提高技術(shù)和管理水平

相關(guān)技術(shù)部門應(yīng)加強(qiáng)再生水技術(shù)研發(fā)，發(fā)揮成熟項(xiàng)目的引領(lǐng)作用，加快推廣各種先進(jìn)適用的廢水資源化技術(shù)、再生水回用技術(shù)和再生水設(shè)施建設(shè)技術(shù)等，建立高效權(quán)威的信息發(fā)布平臺(tái)，收集、管理和發(fā)布有關(guān)再生水和水權(quán)交易的信息，滿足生產(chǎn)者和使用者的需要，提升再生水的產(chǎn)權(quán)價(jià)值和生態(tài)環(huán)境價(jià)值，推動(dòng)再生水用水權(quán)向有償取得、有償使用轉(zhuǎn)變，填補(bǔ)常規(guī)水資源配置手段在再生水價(jià)值發(fā)現(xiàn)中的缺口。

5.5 再生水回灌至地下層

再生水補(bǔ)給地下含水層后，可通過土壤的過濾、截留、物理和化學(xué)吸附、化學(xué)分解、生物氧化以及生物的吸收等作用對(duì)再生水的污染物進(jìn)一步綜合凈化，去除水中有害物質(zhì)和病原微生物，提高再生水利用的安全性。我國可以借鑒美國、日本、以色列等城市污水再生利用方面的經(jīng)驗(yàn)，探索通過將深度凈化處理后的再生水在豐水季節(jié)補(bǔ)給地下含水層，擴(kuò)大水資源儲(chǔ)備，緩解地下水水位下降，經(jīng)SAT（Soil Aquifer Treatment）土壤含水層處理系統(tǒng)回灌地下再抽取使用，有效調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)用水供需分配。