我國(guó)中水回用現(xiàn)狀及對(duì)策

1、我國(guó)中水回用現(xiàn)狀及對(duì)策聯(lián)合國(guó)在2003年3月16日“第三屆水資源論壇大會(huì)”召開之前發(fā)表的最新報(bào)告，對(duì)180個(gè)國(guó)家和地區(qū)的水資源豐富狀況進(jìn)行排名，中國(guó)以平均每人每年擁有近2260m3用水統(tǒng)計(jì)數(shù)字排在第128位。中國(guó)水資源存在時(shí)空分布差異性大的特點(diǎn)，在600多個(gè)城市中有400多個(gè)嚴(yán)重缺水，其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個(gè)，我國(guó)城市缺水總量為60億m3。并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，“三廢”的大量排放污染了地表水和地下水。據(jù)2003年《中國(guó)水資源公報(bào)》

2、顯示：2003年，全國(guó)工業(yè)和城鎮(zhèn)生活廢水排放總量為460.0億t，比上年增加4.7％。其中工業(yè)廢水排放量212.4億t，比上年增加2.5％；城鎮(zhèn)生活污水排放量247.6億t，比上年增加6.6％。我國(guó)相當(dāng)部分的工業(yè)廢水和90%以上的生活污水未經(jīng)處理直接排入受納水體，直接造成對(duì)水資源的污染。在我國(guó)，與很多發(fā)達(dá)國(guó)家主要用中水沖廁不同，國(guó)內(nèi)沖廁用水主要是潔凈的自來水。因此，我國(guó)每年有大量寶貴的水資源僅發(fā)揮了最低的功用就被浪費(fèi)了。據(jù)專家估計(jì)，僅沖

3、廁項(xiàng)，我國(guó)每年就消耗大約100多億立方米自來水，這相當(dāng)于50座中型城市的年自來水用量。我國(guó)城市污水多數(shù)未經(jīng)處理直接排放，建設(shè)部有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)城市2003年污水處理率達(dá)到42％，不足污水排放量的一半，即使經(jīng)過處理后的污水也極少回用，結(jié)果一方面導(dǎo)致水體受到污染，另一方面城市水資源短缺。加上工業(yè)廢水及生活污水的肆意排放，導(dǎo)致我國(guó)80％以上的地表水、地下水被污染。專家們警告：“20年后我國(guó)將找不到可飲用的水資源”。根據(jù)衛(wèi)星拍攝的照片

4、，我國(guó)數(shù)百個(gè)湖泊正在干涸，一些地方性的河流也在消失。水資源污染、水污染加劇、地下水超采和用水效率低下，進(jìn)一步加劇了有限水資源的供需矛盾。面對(duì)如此嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，要保證經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的健康持續(xù)發(fā)展，保證水資源的可持續(xù)利用，中中水回用在國(guó)外的發(fā)展中水開發(fā)與回用技術(shù)近期得到了迅速發(fā)展，在美國(guó)、日本、以色列、英國(guó)等國(guó)家(尤以日本突出)得到了廣泛的應(yīng)用。這些國(guó)家均以本國(guó)度、區(qū)域的特點(diǎn)確定出適合其國(guó)情國(guó)力的中水回用技術(shù)，使中水回用技術(shù)日臻完善。以色列是在中

5、水回用方面最具特色的國(guó)家。占全國(guó)污水處理總量46％的出水直接回用于灌溉，其余333％和約20％分別回灌于地下或排水河道，其中水回用程度之高堪稱世界第一。在日本，8月1日是水日，8月1日至7日是水周。日本的年降雨量達(dá)1714毫米，為世界平均量的一倍，是個(gè)水資源相對(duì)豐富的島國(guó)。但盡管如此，日本在上水道和下水道之間，專門設(shè)置了中水道。為鼓勵(lì)設(shè)置中水道系統(tǒng)，日本政府制定了獎(jiǎng)勵(lì)政策，通過減免稅金、提供融資和補(bǔ)助金手段大力加以推廣。新建的政府機(jī)關(guān)、

6、學(xué)校、企業(yè)辦公大樓以及會(huì)館、公園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等公共建筑物基本上都設(shè)置了中水道。3、我國(guó)中水回用的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)城市污水處理與利用的研究，早在1958年就開始列入國(guó)家科研課題20世紀(jì)60年代關(guān)于污水灌溉的研究已達(dá)到一定的水平，70年代中期進(jìn)行了以回用為目的的城市污水深度處理小試，80年代初在青島、大連、太原、北京、天津、西安等缺水城市相繼展開了污水回用的試驗(yàn)研究。在中水試驗(yàn)的同時(shí)，有關(guān)中水的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)也相繼出臺(tái)。2000年，以“十五”綱要為標(biāo)

7、志，中水回用被正式寫入文件；2002年，出臺(tái)了三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：GBT18920《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》、GBT18921《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》、GB5084《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，以代替CJ25.189《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。近幾年，中水回用工作日益受到重視，國(guó)內(nèi)許多城市都建設(shè)了中水回用工程。例如：北京的高碑店污水處理廠建成了我國(guó)最大的中水回用工程，回用規(guī)模為30萬m3d，回用對(duì)象主要是河湖補(bǔ)水、城市綠化、噴灑道路和熱電

8、廠冷卻用水；天津東郊污水處理廠回用工程將二級(jí)出水過濾、消毒后回用，規(guī)模為7萬m3d；河北邯鄲市建成6萬m3d的回用水工程，用于電廠冷卻水；山東棗莊和泰安分別建成3萬m3d和2萬m3d的回用水工程；青島市海泊河建成4萬m3d的中水回用工程，用于工業(yè)冷卻、綠化和生活雜用。其他還有大連中水回用示范工程已.運(yùn)行10余年，北京華能熱電廠、大慶油代關(guān)于污水灌溉的研究已達(dá)到一定的水平，70年代中期進(jìn)行了以回用為目的的城市污水深度處理小試，80年代初在

9、青島、大連、太原、北京、天津、西安等缺水城市相繼展開了污水回用的試驗(yàn)研究。在中水試驗(yàn)的同時(shí)，有關(guān)中水的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)也相繼出臺(tái)。2000年，以“十五”綱要為標(biāo)志，中水回用被正式寫入文件；2002年，出臺(tái)了三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：GBT18920《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》、GBT18921《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》、GB5084《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，以代替CJ25.189《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。近幾年，中水回用工作日益受到重視，國(guó)內(nèi)許多城

10、市都建設(shè)了中水回用工程。例如：北京的高碑店污水處理廠建成了我國(guó)最大的中水回用工程，回用規(guī)模為30萬m3d，回用對(duì)象主要是河湖補(bǔ)水、城市綠化、噴灑道路和熱電廠冷卻用水[6]；天津東郊污水處理廠回用工程將二級(jí)出水過濾、消毒后回用，規(guī)模為7萬m3d[7]；河北邯鄲市建成6萬m3d的回用水工程，用于電廠冷卻水；山東棗莊和泰安分別建成3萬m3d和2萬m3d的回用水工程；青島市海泊河建成4萬m3d的中水回用工程，用于工業(yè)冷卻、綠化和生活雜用。其他還

11、有大連中水回用示范工程已運(yùn)行10余年，北京華能熱電廠、大慶油田采油廠、克拉瑪依采油廠等均已建成中水回用工程用于循環(huán)冷卻水。與大型污水處理系統(tǒng)相比一體化設(shè)備具有處理效率高、能耗低、產(chǎn)泥量少、管理方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。因此一體化設(shè)備在污水處理領(lǐng)域得以廣泛的應(yīng)用而且在新的形勢(shì)下更具有不可替代的優(yōu)勢(shì)一體化設(shè)備技術(shù)自80年代初引進(jìn)我國(guó)以來隨著污水處理要求的提高以及其應(yīng)用與實(shí)踐不斷得以革新和發(fā)展。總的看來對(duì)該技術(shù)的研究主要集中在主體工藝的改進(jìn)、工

12、藝流程的優(yōu)化組合和填料性能的提高等方面以進(jìn)一步提高處理效率減少能耗突顯一體化處理設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。3.1主體工藝的改進(jìn)一體化設(shè)備主體工藝多采用生物膜法。生物膜法污泥濃度高、容積負(fù)荷大、耐沖擊能力強(qiáng)處理效率高。早期設(shè)備主要采用生物轉(zhuǎn)盤體積龐大生物膜難控制盤軸易損壞。目前一體化設(shè)備逐漸發(fā)展為接觸氧化法和生物流化床工藝。尤其是生物流化床成為近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)。相比接觸氧化法填料是生物膜法的主體直接關(guān)系處理效果。填料的選擇和研究包括四個(gè)方面:(1)

13、水力特性:空隙率高、水流阻力小、流速均勻(2)生物膜附著性:比表面積大易于生物膜生長(zhǎng)和老化膜脫落(3)化學(xué)與機(jī)械穩(wěn)定性:經(jīng)久耐用不溶出有毒物質(zhì)(4)經(jīng)濟(jì)性:來源廣泛價(jià)格便宜〔7〕。一體化設(shè)備生化池常用的生物填料包括蜂窩填料、波紋填料、束網(wǎng)填料、顆粒填料等。接觸氧化法一般采用固定式的蜂窩填料、波紋填料、束網(wǎng)填料等生物流化床采用懸浮式的顆粒填料。幾種填料的性能比較見表1。近年來懸浮(流化)的顆料狀或立體狀填料得以迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用并有逐漸取

14、代固定式填料的趨勢(shì)。相比因定式填料懸浮填料具有一系列優(yōu)點(diǎn)〔8〕:(1)孔隙率大比表面積幾百至幾千不等。因此填料表面附著的微生物數(shù)量大種類多。污泥總濃度高達(dá)40～50gL是普通活性污泥法的污泥濃度的5～10倍。填料單元內(nèi)可以形成多級(jí)微生物的食物鏈。而且微生物的泥齡較高對(duì)難降解的有機(jī)物有較好的去除率同時(shí)也有利于世代時(shí)間較長(zhǎng)的硝化菌和亞硝化菌生長(zhǎng)使出水達(dá)到硝化。江蘇鵬鷂集團(tuán)通過控制空心柱狀填料的長(zhǎng)度可以實(shí)現(xiàn)填料單元內(nèi)層厭氧、外層好氧并保證適