中水是指汙水經適當處理後,達到壹定的水質指標,滿足某種使用要求,可以進行有益使用的水。和海水淡化、跨流域調水相比,中水具有明顯的優勢。從經濟的角度看,中水的成本最低,從環保的角度看,汙水再生利用有助於改善生態環境,實現水生態的良性循環。
編輯本段簡介
再生水也是汙水處理廠處理達標水,壹般為二級處理,具有不受氣候影響、不與臨 北京再生水利用
近地區爭水、就地可取、穩定可靠、保證率高等優點。再生水即所謂“中水”,是沿用了日本的叫法,通常人們把自來水叫做“上水”,把汙水叫做“下水”,而再生水的水質介於上水和下水之間,故名“中水”.再生水雖不能飲用,但它可以用於壹些水質要求不高的場合,如沖洗廁所、沖洗汽車、噴灑道路、綠化等。再生水工程技術可以認為是壹種介於建築物生活給水系統與排水系統之間的雜用供水技術。再生水的水質指標低於城市給水中飲用水水質指標,但高於汙染水允許排入地面水體的排放標準。 再生水是城市的第二水源。城市汙水再生利用是提高水資源綜合利用率,減輕水體汙染的有效途徑之壹。再生水合理回用既能減少水環境汙染,又可以緩解水資源緊缺的矛盾,是貫徹可持續發展的重要措施。汙水的再生利用和資源化具有可觀的社會效益,環境效益和經濟效益,已經成為世界各國解決水問題的必選。
編輯本段利用的可行性
汙水再生利用的優勢
中水,也稱再生水,它的水質介於汙水和自來水之間,是城市汙水、廢水經凈化處理後達到國家標準,能在壹定範圍內使用的非飲用水,可用於城市景觀和百姓生活的諸多方面。為了解決水資源短缺問題,城市汙水再生利用日益顯得重視,城市汙水再生利用與開發其他水源相比具有優勢。首先城市汙水數量巨大、穩定、不受氣候條件和其它自然條件的限制,並且可以再生利用。汙水作為再生利用水 再生水
源與汙水的產生基礎上可以同步發生,就是說只要城市汙水產生,就有可靠的再生水源。同時,汙水處理廠就是再生水源地,與城市再生水用戶相對距離近供水方便。汙水的再生利用規模靈活,既可集中在城市邊緣建設大型再生水廠,也可以在各個居民小區、公***建築內建設小型再生水廠或壹體化處理設備,其規模可大可小,因地制宜。
技術可行性
在技術方面,再生水在城市中的利用不存在任何技術問題,目前的水處理技術可以將汙水處理到人們所需要的水質標準。城市汙水所含雜質少於0.1%,采用的常規汙水深度處理,例如濾料過濾、微濾、納濾、反滲透等技術。經過預處理,濾料過濾處理系統出水可以滿足生活雜用水,包括房屋沖廁、澆灑綠地、沖洗道路和壹般工業冷卻水等用水要求。微濾膜處理系統出水可滿足景觀水體用水要求。反滲透處理系統出水水質遠遠好於自來水水質標準。 國內外大量汙水再生回用工程的成功實例,也說明了汙水再生回用於工業、農業、市政雜用、河道補水、生活雜用、回灌地下水等在技術上是完全可行的,為配合中國城市開展城市汙水再生利用工作,建設部和國家標準化管理委員會編制了《城市汙水處理廠工程質量驗收規範》、《汙水再生利用工程設計規範》、《建設中水設計規範》、《城市汙水水質》等汙水再生利用系列標準,為有效利用城市汙水資源和保障汙水處理的質量安全,提供了技術數據。
經濟可行性
城市汙水采取分區集中回收處理後再用,與開發其它水資源相比,在經濟上的優勢如下: (1) 比遠距離引水便宜 城市汙水資源化就是將汙水進行二級處理後,再經深度處理作為再生資源回用到適宜的位置。基建投資遠比遠距離引水經濟,據資料顯示,將城市汙水進行深度處理到可以回用作雜用水的程 再生水
度,基建投資相當於從30公裏外引水,若處理到回用作高要求的工藝用水,其投資相當於從40~60公裏外引水。南水北調中線工程每年調水量100多億立方米,主體工程投資超過1000億元,基單位投資約3500~4000元/t。因此許多國家將城市中水利用作為解決缺水問題的選擇方案之壹,也是節水的途徑之壹,從經濟方面分析來看是很有價值的。在美國,有300場、中國國際貿易中心、保定市魯崗汙水處理廠等幾十項中水工程。實踐證明,汙水處理技術的推廣應用勢在必行,中水利用作為城市第二水源也是必然的發展趨勢。 (2)比海水淡化經濟 城市汙水中所含的雜質小於0.1%,而且可用深度處理方法加以去除,而海水中含有3.5%的溶鹽和大量有機物,其雜質含量為汙水二級處理出水的35倍以上,需要采用復雜的預處理和反滲或閃蒸等昂貴的處理技術,因此無論基建費或單位成本,海水淡化都高於再生水利用。國際上海水淡化的產水成本大多在每噸1.1美元至2.5美元之間,與其消費水價相當。中國的海水淡化成本已降至5元左右,如建造大型設施更加可能降至3.7元左右。即便如此,價格也遠遠高於再生水不足壹元的回用價格。 城市再生水的處理實現技術突破前景仍然非常廣闊,隨著工藝的進步、設備和材料的不斷革新,再生水供水的安全性和可靠性會不斷提高,處理成本也必將日趨降低。 (3)可取得顯著的社會效益 在水資源日益緊缺的今天,將處理後的水回用於綠化、沖洗車輛和沖洗廁所,減少了汙染物排放量,從而減輕了對城市周圍的水環境影響,增加了可利用的再生水量,這種改變有利於保護環境,加強水體自凈,並且不會對整個區域的水文環境產生不良的影響,其應用前景廣闊。汙水回用為人們提供了壹個非常經濟的新水源,減少了社會對新鮮水資源的需求,同時也保持優質的飲用水源,這種水資源的優化配制無疑是壹項利國利民、實現水資源可持續發展的舉措。當今世界各國解決缺水問題時。城市汙水被選為可靠且可以重復利用的第二水源,多年以來,城市汙水回用壹直成為國內外研究的重點。成為世界不少國家解決水資源不足的戰略性對策。
編輯本段使用途徑
再生水水量大、水質穩定、受季節和氣候影響小,是壹種十分寶貴的水資源。再生水使用方式很多,按與用戶的關系可分為直接使用與間接使用,直接使用又可以分為就地使用與集中使用。多數國家的再生水主要用於農田灌溉,以間接使用為主;日本等少數國家的再生水則主要用於城市非飲用水,以就地使用為主;新趨勢是用於城市環境“水景觀”的環境用水。 再生水的用途很多,可以用於農田灌溉、園林綠化(公園、校園、高速公路綠帶、高爾夫球場、公墓、綠帶和住宅區等)、工業(冷卻水、鍋爐水工藝用水)、大型建築沖洗以及遊樂與環境(改善湖泊、池塘、沼澤地,增大河水流量和魚類養殖等),還有消防、空調和水沖廁等市政雜用。 根據再生水利用的用途,再生水可回用於地下水回灌用水,工業用水,農、林、牧業用水,城市非飲用水,景觀環境用水等五類。再生水回用於地下水回灌,可用於地下水源補給、防治海水入侵、防治地面沈降;再生水回用於工業可作為冷卻用水、洗滌用水和鍋爐用水等方面;再生水 再生水
用於農、林、牧業用水可作為糧食作物、經濟作物的灌溉、種植與育苗、林木、觀賞植物的灌溉、種植與育苗、家畜和家禽用水。
編輯本段中國再生水使用情況
現狀
進入21世紀前後,在中國水資源日趨緊張的背景下,再生水利用開始受到中國政府的重視。到2009年,中國汙水再生利用率(汙水再生利用量/汙水處理率)在15%左右,而汙水再生利用量/汙水排放量的比率僅為5%左右。
必要性
中國是壹個水資源貧乏的國家,屬世界上13個貧水國之壹,人均水資源是世界平均水平的1/4。同時,中國地域廣大,水資源在時間和地區分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區,尤其是哈爾濱人均水資源更低。海河、淮河、遼河、黃河流域人均水資源量約為中國平均水平的1/5,海河流域包括京津兩市人均水資源量僅為中國平均水平的1/7。 隨著經濟發展和城市化進程的加快,城市缺水問題尤為突出。當前相當部分城市 再生水
水資源短缺,城市供水範圍不斷擴大,缺水程度日趨嚴重。據統計,中國669個城市中,400個城市常年供水不足,其中有110個城市嚴重缺水,日缺水量達,年缺水量,由於缺水每年影響工業產值2000多億元,天津、長春、大連、青島、唐山和煙臺等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅。據資料統計,國際極度缺水線是人均水資源占有量500,而河北保定市區目前的人均水資源占有量只有64,嚴重缺水,導致城市供水不足,地下水超采,引發壹系列環境地質問題等。 2000年北方地區出現100年不遇的大旱,使許多水庫河流出現從來沒有過的斷流和枯幹,北方13個省318個縣級以上城市被迫限時供水,缺水人口達2000多萬。2001年的幹旱,中國受旱面積達k。 在水資源短缺的同時,中國水資源浪費和汙染現象十分嚴重,而對這種短缺與浪費並存的狀況,傳統思想認為應該行政性提高水價來限制人們的用水量,但是浪費問題從來不是行政性的價格可解決的,因為在考慮浪費問題的時候,不能忽略限制人們行為本身帶來的效用損失。建設部的壹次調查表明,當水費支出占居民家庭收入的2.0%時,人們才會考慮節水問題;達到5%時,對人們的生活才會產生較大影響;達到10%時,人們會考慮水的重復利用。為了緩解水資源的供需矛盾,汙水回用在壹定使用範圍內,為我們提供了壹個經濟可靠的新水源,並且可以節省優質的飲用水源。 隨著改革開放的不斷深入,中國已進入經濟建設的新時期,雖然近年大力提倡節約用水,但各地用水量增勢強勁,加劇了水資源問題的嚴重性。水資源緊缺對國民經濟發展產生的影響,已經引起了領導和專家的關註。據預測,世紀水資源危機將位居世界各類資源危機之首。因而研究城市水資源利用及水資源開發勢在必行,這對城市用水健康循環和保障城市可持續發展具有深遠的戰略意義。因此,實現汙水資源化,緩解不資源供需矛盾,促進國民經濟的可持續發展顯得十分得要。
使用情況
雖然中國早在20世紀50年代就開始采用汙水灌溉的方式回用汙水。但真正將汙水深度處理後回用於城市生活和工業生產則是近幾十年才發展起來的,建設部在“六五”專項科技計劃中最先列入了城市汙水回用課題分別在大連、青島兩地作試驗探索。這兩地研究成果表明,汙水可以通簡易深度處理再次回用,是很有前途的水源。 從1986年開始,城市汙水回用相繼列入國家“七五”、“八五”、“九五”重點科技攻關計劃,開始汙水回用技術的探索和示範工程的試驗。“七五”攻關項目“水汙染防治及城市汙水資源化技術”,就汙水再生工藝、不同回用對象的回用技術、回用的技術經濟政策等進行了系統研究。其中研究包括青島延安三路汙水廠等14個汙水不同程度或不同對象地開展汙水回用工程,為“八五”期間汙水回用項目的攻關提供了大量可行的依托工程。“八五”攻關項目“汙水凈化與資源化技術”,分別以大 再生水
連、太原、天津、泰安、燕山石化為依托工程,開展工程性試驗。通過系列的生產性和實用性工程研究,“八五”提供了城市汙水回用於工業工藝、冷卻、化工、石化、鋼鐵工業和市政景觀等不同用途的技術規範和相關水質標準。“八五”提供的成果較“七五”提高到了實用水平,研究內容經過了生產悵壹檢驗,涵蓋了汙水回用的大部分領域。“九五”攻關項目“城市汙水處理技術集成化與決策支持系統建設”,具體攻關兩部分內容:壹是回用技術集成化研究,二是城市汙水地下回灌深度處理技術研究。這些攻關研究,完成了大量生產性試驗,取得了豐富數據,經國家專家級的鑒定驗收,許多成果被評為國際先進或國際領先水平。 在“21世紀國際城市汙水處理及資源化發展戰略研討會”上建設部在會上指出“中國將會全面啟動汙水資源化工程,並在此領域廣泛加強與國外的技術合作和技術交流,歡迎各國金融機構和企業投資於中國的城市汙水資源化項目”,表明中國在未來的幾年城市對再生水利用的投資與需求將迅速升溫。
規劃
為了緩解中國的水資源短缺和治理水環境的汙染,中國近期建設的集中汙水處理與回用規劃如表1所示。 (1) 汙水處理後回用作工業用水 汙水處理廠的二級處理出水,根據用途不同,可直接或者再經進壹步處理達到更高的水質後應用於工業過程中,其中最具有普遍性和代表性的用途是工業冷卻水,中國在汙水處理廠二級出水或先進二級處理出水用作工業冷卻方面進行了大量試驗研究,並有運行成功的實例。北京高碑店汙水處理廠的二級處理出水給華能熱廠提供冷卻水的水源,供應量為4萬噸每天。同時該汙水處理廠還為三河熱電廠等工業企業供水。 再生水目前已經成為北京的第二大水源。統計數字顯示,2006年北京使用再生水3.6億立方米,今年預計達到4.8億立方米。再生水已經廣泛應用於工業制造、農業灌溉、城市綠化、河湖環境等領域。今年使用的4.8億立方米的再生水中,有6000萬立方米用於補充城市景觀和城市綠化用水的使用。朝陽公園、大觀園、陶然亭、萬泉河、南護城河以及奧運中心區等都實現再生水澆灌。同時,北京城區還建成20個自動中水加水機,每年可提供2000萬立方米可再生水用於綠化和市政管理。 (2) 汙水處理後回用作生活雜用水 處理後汙水回用生活雜用水,北京最具代表性。1984年北京市進行汙水示範工程建設,並於1987年出臺了“北京市中水建設管理實施辦法”,在該管理條例中,凡建築面積在以上的旅館、飯店和公寓以及建築面積在以上的機關科研單位和新建的生活小區都要建立中水設施。以此為契要,北京市的中水設施的建設得到了較快的發展,到目前為止,北京已經建成投入使用了160多個中水設施,這些設施大多集中在賓館、飯店和大專院校,它們以洗浴、盥洗等日常雜用水為水源,經過處理在到中水水質標準後,可以回用於沖廁、洗車、綠化等。目前這些中水設施處理能力已經達到4萬,回用水量約。中水建設已初具規模。為實現北京2008年“綠色奧運”的承諾,使城市汙水回用率達到50%,北京市將新建9座中水廠,以加大汙水再生回用,推廣城市中水的使用。 北京已經建成9座大型汙水處理廠和相關的配套管網,在2008年奧運會之前,還將再有5座類似的汙水處理廠投入運行。與此同時,郊區的汙水治理也全面啟動。新城建設的14座中小型汙水處理廠,年處理汙水近1.7億立方米。 (3) 汙水處理後回用作農業灌溉 在中國北方城市,城市汙水和工業廢水已經成為某些郊區農田(包括菜田、稻田和麥田等)灌溉用水的主要水源之壹。取得了壹定的經濟效益,可以改良土壤結構,增加水分和肥分,導致作物增產,平均每壹立方米生活汙水,可以增產小麥或稻谷約0.5kg。但是汙灌也體現了壹些缺點,部分農田,由於用有毒有害的工業廢水灌溉而導致農田惡化和農業減產,地下水、土壤和農產品受汙染。再生水用於農作物灌溉的面積逐年增加,大興、通州等地區形成了30萬畝再生水灌溉區。今年全市農業利用再生水達2.3億立方米。2006年底,隨著小紅門汙水處理廠的排水閘門開啟,清澈的再生水湧入涼鳳灌渠,大興區青雲店、長子營、采育等8個鎮的20萬畝農田灌溉用上了再生水。再生水代替清水進行農田灌溉,每年可減少開采地下水6000萬立方米。
編輯本段使用意義
緩解水資源短缺的有效途徑
據有關資料統計,城市供水的80%轉化為汙水,經收集處理後,其中70%的再生水可以再次循環使用。這意味著通過汙水回用,可以在現有供水量不變的情況下,使城市的可用水量至少 再生水
增加50%以上。世界各國無不重視再生水利用,再生水作為壹種合法的替代水源,正在得到越來越廣泛的利用,並成為城市水資源的重要組成部分。
實現水資源可持續利用的重要環節
水是城市發展的基礎性資源和戰略性經濟資源,隨著城市化進程和經濟的發展,以及日趨嚴重的環境汙染,水資源日趨緊張,成為制約城市發展的瓶頸。推進汙水深度處理,普及再生水利用是人類與自然協調發展、創造良好水環境、促進循環型城市發展進程的重要舉措。 國際上,對於水資源的管理目標已發生重大變化,即從控制水、開發水、利用水轉變為以水質再生為核心的“水的循環再用”和“水生態的修復和恢復”,從根本上實現水生態的良性循環,保障水資源的可持續利用。
能帶來可觀的效益
再生水合理利用不但有很好的經濟效益,而且其社會和生態效益也是巨大的。首先,隨著城市自來水價格的提高,再生水運行成本的進壹步降低,以及回用水量的增大,經濟效益將會越來越突出;其次,再生水合理利用能維持生態平衡,有效的保護水資源,改變傳統的“開采壹利用壹排放”開采模式,實現水資源的良性循環,並對城市的水資源緊缺狀況起到了積極的緩解作用,具有壹長遠的社會效益;第三,再生水合理利用的生態效益體現在不但可以清除廢汙水對城市環境的不利影響,而且可以進壹步凈化環境,美化環境。