你在哪个城市？

中国缺水城市污水回收与再用探讨

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出　　自：21世纪中国城市水管理国际研讨会
发表时间：2000-10-11
王 宝 贞
哈尔滨建筑大学教授

　　一、引言

　　尽管中国淡水年均总贮量达28000亿m3，居世界第6位，但12亿余之众的人口总数使其人均年贮水量仅为2500m3，约为世界人均值的1/4，属12个贫水国家之一。此外，中国有限的淡水资源的分布随地域和季节有很大的差别；南方较丰水，而北方缺水；在北方6-9月份降水量占年总降水量的70%-80%。
　　在中国北部以及一些沿海城市，随着城市建设的扩大，人口的增多和经济的发展，缺水问题愈益严峻，80年代中期有236座城市缺水，其日缺水总量达1200万m3，而预计到2000年，在中国的644座城市中将有450座城市面临缺水问题。
　　近年来随着全球性大气污染引起的温室效应，厄尔尼诺现象影响以及大面积植被的破坏，导致中国的母亲河––––黄河中下游断流日数逐年延长，最近两年黄河下游东营市城河段（包括河口）年断流日数超过220天，其相应的年径流量也在逐年减少；如80年代年均径流量为284亿m3，而90年代前五年的年均径流量为187亿m3。如此严重的水荒，严重威胁当地的工农业生产和人民生活。
　　一些城市为了解决水资源短缺问题，千方百计寻找和开发新的水源。例如，天津的“引滦入津”工程，引水渠道全长234公里，年流量1亿m3，于1983年9月份建成通水，基本上解决了该市严重缺水问题；青岛的“引黄入青”工程，包括引水渠道297公里及库容1.4亿m3的棘洪滩水库，使该市增加了30万m3的日供水能力。大连的碧流河引水工程长达68余公里，工程的投资为30亿人民币。上海市黄浦引水一期工程于1987年7月建成投产引水能力430万m3/d，全长18km。西安的引黑工程、自贡的葫芦口水库引水工程，河北秦皇岛市和邯郸市引水工程等。太原城区120km2范围内60%地区因严重缺水不得不采取间断供水和低压供水，其中12.3%的地区白天基本无水，全市总缺水量是43.7万m3/d。到2000年，在计入引黄的前提下仍将缺水50.4万m3/d。许多城市即使远出数百公里之外，已找不到新的淡水资源，致使污水的回收与再用，使其作为一种再生的水资源，用于农业灌溉、工业用水、生活杂用水、市政用水等已势在必行，而且在中国一些城市已有较多的实践。

　　二、城市污水回用的经济性

　　城市污水采取分区集中回收再用，与开发其它水资源相比，在经济上的优势是：
　　1、比远距离引水便宜。将城市污水处理到回用作生活杂用水或工业冷却用水的程度，其基建投资只相当于从30 km外引水；若处理到可回用作较高要求的生产工艺用水，其投资相当于从40-60km外引水。
　　2、比海水淡化经济。城市污水中所含的杂质小于0.1%，而且可用深度处理方法加以去除，而海水则含3.5%的溶解盐和大量有机物，其杂质含量为污水二级处理出水的35倍以上，需要采用复杂的预处理和反渗透或闪蒸等昂贵的处理技术，因此无论基建费或单位成本，海水淡化都高于污水回用。
　　3、污水回用于中水工程，规模越大者，基建和运行费单价越便宜。如表1所示：

表1 小区和建筑中水投资及成本估算表 水量（m3/d） 投资（元/m3d） 年运行费（万元） 回用水成本（元）
100 9074.00 7.80 2.14
200 7422.00 11.68 1.60
300 6598.60 14.70 1.34
500 5690.00 22.42 1.23
1000 4654.00 43.74 1.20
2000 3806.50 67.52 0.93
3000 3384.50 94.50 0.87
5000 2918.22 134.20 0.74
10000 2386.82 222.92 0.61
20000 1952.20 388.93 0.533
50000 1496.64 829.40 0.454


　　三、中国城市污水回收与再用的现状

　　中国北方一些城市由于严重缺水，在无新水源可开发的情况下，只能将城市污水和工业废水作为一种再生水资源进行适当处理后予以回收与再用。其主要用途有农田灌溉，养鱼或其它水产养殖，工业用水和市政用水等。
　　3.1 农田灌溉、土地处理与利用系统
　　在中国北方城市，城市污水和工业废水已成为其郊区农田（包括菜田、稻田和麦田等）灌溉用水的主要水源之一。
　　这些污水在进入农田灌溉之前，大都进行预处理和一级处理，（大多数是简易的一级处理如土沉淀池或塘等）；少数污水灌溉工程是用污水处理厂出水进行灌溉的，其环境卫生和农产品的卫生学状况最好；直接用原生污水灌溉农田，由于其中油类、悬浮物和有毒有害物质含量较高，而导致农田和作物污染，以及由于土壤孔隙被堵塞，引起根系的厌氧或缺氧，影响作物的正常生长甚至死亡。中国一些失败的农田污水灌溉工程，主要是因使用未经任何处理的原生污水，尤其是含有较高浓度的有毒有害污染物的工业废水所致。因此在中国40余年农田污水灌溉经验证明，如污水回用于农田灌溉，应首先进行一级处理或二级处理，这包括格栅、沉砂池、沉淀池、活性污

污水回用在水资源中的战略地位

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出　　自：
发表时间：2000-10-11
周彤
全国污水回用研究会秘书长

　　今年北方地区百年不遇的大旱，使许多水库河流出现从来没有过的断流和枯干，使400多个城市严重缺水，这给人们以强烈震撼：中国的水资源太缺了，水是中国的重大问题，这个问题不解决，人民生活就不能安定，经济更谈不上发展。就拿长春市来说，到了五月份，两个水库已无水可取，全市居民隔天供水，所有建筑工地停建，洗浴、洗车停业，一些企业也放假停产，全市处于水荒之中。群众不能洗澡不能冲厕，生活质量明显下降，焦虑心情可想而知。哈尔滨市松花江水位低于取水塔底部窗口，只能靠潜水泵从河中心倒水。大连市碧流河水库告急，紧急从英纳河引水。大连开发区突击建成64Km再生水管线，以污水回用保证成片绿草未被旱死。天津市紧急引黄济津。烟台市周围几个城市使用日本贷款建几个给水处理厂，结果门楼水库首先告枯，其它水厂也无水可供。北方地区中小城镇靠取地下水的由于水位下降取不出水，靠取水库水的都无水可取，庄稼焦黄，人心浮动。人们说现在不但要靠老天爷吃饭，还要靠老天爷喝水。
　　一方面城市闹水荒，一方面和城市供水量相等的城市污水白白流失，既污染了环境，又浪费了水资源。城市污水就近可得，污染比海水轻得多，处理技术已过关且费用不高，作为第二水源要比长距离引水、海水、雨水来得实际，污水回用具备缓解城市水荒的能力，国外污水回用很早就已开始，且规模都很大。日本六七十年代经济复兴就是靠污水回用解决了水的需求矛盾，美国加州朗朗晴天，降雨量很少，污水回用已被工业和老百姓欣然接受，且是随处可见的事实。我国的污水回用起步晚，进展慢，目前还末形成大气候。虽然从“七.五”“八.五”“九.五”国家攻关都列入课题，取得了污水回用的成套技术成果，都可实用化，技术上完全没问题，但由于资金和认识差距，使这一工作进展步伐不快，今年大旱后，应该大力促进污水回用，这是解决城市严重缺水问题的最有效途径。

　　城市污水回用潜力

　　我国城市污水年排放量已经达到414亿m3，目前已建污水处理设施400座，城市污水处理率接近30%，二级处理率达到15%。根据规划目标，2010年城市排水量将达到600亿m3，全国设市城市的污水平均处理率不低于50%，重点城市污水回用处理率70%。这就给污水回用制造了基本条件，凡是污水处理厂都可将污水再次适当处理后回用，回用规模潜力之大，足可以明显缓解一大批城市的供水紧缺。
　　按建设部规划，全国污水回用率平均达到10%。此比率虽然不高，但回用水量也是很大，2010年回用量可达30亿m3，即800万m3/d。我国正常年份全国城市缺水６０亿m3，日缺水量达１６００万m3/d。污水回用量相当于全国城市缺水量的一半，污水回用具备其它节水措施达不到的规模效应，对缓解水资源危机将发挥重要作用，甚至可以缓上南水北调工程。

　　污水回用工程投资

　　目前城市污水处理（二级处理）投资大约在900-1400元/ m3水，在此基础上的再生处理约400-600元/ m3。到2010年，如果回用量按800万m3/d计算，则回用投资大约在40亿元左右，加上管网配套共计在60亿元左右，到2010年即可形成30亿m3的新水源供给城市。

　　当前已经或在建的几个回用工程情况

　　1、 北京市
　　北京市领导决策，将高碑店污水厂处理量的一半，即50万m3/d拿出来回用，北京市很快增加50万m3/d的水源能力。现工程正紧张进行。北京市给全国污水回用带了头，其它城市随后也会跟上来。北京市回用工程总投资3.4亿元。
　　2．大连市
　　大连市已建成的1万m3/d回用示范工程运行十年，效果良好。新建的几个污水厂都有深度处理，大部分出水回用，开发区东厂12万m3/d污水厂计划100%回用，达到零排放。大连市已编制可研，并正在筹措资金的回用项目还有：
　　（1） 大连春柳河污水厂向甘井子工业区供水8万m3/d的回用管道工程，春柳河污水厂7万m3/d深度处理设施。
　　（2）大连开发区回用工程，回用量7万m3/d，作工业冷却、绿化、市政等供水，已建64Km草地喷水管道，还需建环区管道和深度处理设施。
　　（3）大连马拦河污水处理厂
　　全部12万m3/d处理到回用水标准，回用水送水泵房4万m3/d，已建成试通水。
　　3、长春市
　　长春市经过今年的干旱，充分认识到回用的重要性，在建的两个污水厂都考虑了回用。
　　（1） 北郊污水厂
　　一级处理量40万m3/d，二级处理与回用工程10万m3/d，
　　境外某公司看好了中国污水回用市场，意向买断回用工程，由他经营，以卖水盈利大约5年收回投资。
　　（2） 长春西郊污水厂
　　在建污水厂15万m3/d，一期回用5万m3/d，二期回用10万m3/d，回用水向长春第一汽车厂等供水。
　　4、沈阳市
　　沈阳市是很缺水的城市，已经建了

积极稳妥地开展中水回用工作

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出　　自：《中国给水排水》2001年 第4期
发表时间：2001-4-17
沈光范1；徐强2
(1.北京市环境保护科学研究院，北京100037；2.中国市政工程华北设计研究院，天津300074)

　　摘　要：介绍了我国开展中水回用工作的情况和已取得的成绩，针对其中存在的问题提出了改进意见和建议，希望将中水回用提高到具有开源和减轻水污染的双重功能这一高度上加以认识。
　　关键词：中水回用；节水；开源；减污
　　中图分类号：TU991.57
　　文献标识码：B
　　文章编号：1000-4602(2001)04-0031-02

　　中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水，其水质介于上水与下水之间，是水资源有效利用的一种形式。
　　我国水资源原本不足(是世界上13个贫水国之一)，人均水资源量是世界平均水平的1/4，加之时空分布不均，海滦河、淮河、辽河和黄河四个流域的人均水资源量约为全国平均值的1/5，水资源紧缺问题已制约这些地区的经济和社会发展。虽然这些年来亦强调节约用水，但各地的用水量和排水量仍不断增长。因此，开展中水回用工作，已显现出开源和减轻水污染的双重功能。
　　水环境保护必须遵循合理开发、节约使用、防治污染和水回用资源化四者并重的原则，把水质和水量统一考虑，要用区域的系统的观点来考虑水污染的防治。实践表明，在水污染防治的对策上，应树立在用水过程中逐步减轻和解决水污染的观点；树立水污染防治需要长期不懈努力的观点；树立工业废水的排放强调节水减污和污染物总量控制的观点；树立在城市污水治理中管网先行，并根据具体环境要求确定水处理程度的观点；要重视节能水处理技术和污水资源化技术，建立不同规模、多种形式的中水道系统。
　　一个新的、日益为大家接受的观念是：水是维系经济和生态系统的最关键要素。水是有限的，可以枯竭的，不能替代的。由于有限水源的竞争，以及传统的用水和解决水污染的方法，出现了新的经济学和费用问题，寻求新的管水战略已十分必要。所谓新的管水战略应是：加强用水管理，提高用水效率，向节水型经济的战略转移，即大力发展节水型农业、工业和节水型城市。
　　在上述大背景下，积极稳妥地开展中水回用工作就显得十分必要和及时。国际上，日本、南非、以色列、美国、澳大利亚、俄罗斯等国早已开展污水经处理后回用的工作。我国对城市污水处理与利用的研究，早在1958年就开始列入国家科研课题，20世纪60年代关于污水灌溉的研究已达到一定的水平，70年代中期进行了以回用为目的城市污水深度处理小试，80年代初的青岛、大连、太原、北京、天津、西安等缺水大城市相继开展了污水回用于工业和民用的试验研究，其中有些城市已修建了回用试点工程并取得了积极的成果，不少公共建筑亦建设了水回用装置。但是，这些年来坚持回用并用得好的试点不多，这中间暴露了不少问题，既有思想认识问题，亦有管理体制问题和经济问题。应认识到搞中水回用、建立多种形式的中水道
系统是解决我国水环境问题的战略需要，对北方城市尤为重要。具体到一个城市，首先要做好近期和远期的中水回用规划和布局，中水回用的对象分市政杂用水和工业用水。市政杂用水包括公园绿化及河湖用水、城市绿化用水、道路路面喷洒用水等，绿地用水可按2 L/(d·m2)计算，道路喷洒水量与每天喷洒的次数有关，1m3回用水可喷洒2 500m2道路面积(以喷洒一次计)。工业用水重点是回用至热电厂和化工厂等的冷却用水以及城市污水处理厂内部的杂用水(如可用于污泥脱水冲洗滤布、喷灌绿地、冲洗路面及洗车用水等)。在“十五”计划初步安排中，国家要求城市污水处理量的10%作进一步处理后回用，建立中水道。从全国来讲，将有几百万m3/d的中水要回用，这是一个很大的数目，需要统筹安排。由于水回用的需要，城市污水厂的布局宜适当分散，就地回用，不宜过分集中。
　　北京高碑店污水处理厂已建成1×104m3/d中水回用车间(作为厂内杂用水)，并已将二级处理出水3×104 m3/d就近供给华能发电厂，尤其进一步处理后用作冷却用水。高碑店污水处理厂对处理水的回用已作出近期30×104m3/d、远期47×104m3/d的规划方案，成都市三瓦窑污水厂已经建成2×104 m3/d的回用厂，天津市对各污水处理厂亦提出了建设中水回用工程的要求，并正进行新的处理工艺试验。就一个城市而言，除了全市性的中水道系统外，市内各区和有些大型公共建筑亦有中水回用的途径，这样可组成大、中、小的中水道系统。北京市政府1986年就明文规定：今后凡新建建筑面积为2×104m2以上的旅馆、饭店、公寓及建筑面积为3×104m2以上的机关、科研单位、大专院校和大型文化、体育等建筑，应配套建设中水道设施并应与主体建筑工程同时设计、同时施工、同时交付使用。公共建筑内的中水回用，主要是将洗涤污水经处理后回用至冲厕等用途

美国污水回用技术调研分析

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出　　自：中国土木工程学会水工业分会排水委员会第四届第一次年会
发表时间：2001-7-3
聂梅生(建设部科学技术委员会，北京100835)

　　摘　要：根据对美国污水回用技术的调研，阐述了人类对水的理念所发生的根本性变化。详细介绍了美国在污水处理与实现资源化方面所实施的管理体制、技术路线和采取的综合措施，并结合国情提出了相关的切实可行的建议。
　　关键词：污水回用；美国；调研分析
　　中图分类号：X508
　　文献标识码：B
　　文章编号：1000-4602(2001)09-0023-03

　　上一个世纪末期，美国在水领域的总体战略目标发生了调整，由单纯的水污染控制转变为全方位的水环境可持续发展(Water Pollution Control→Watersheds)。“Watersheds”的含义是：由可划分的水系、排放系统、以及接收水体所界定的地区或范围，可权且称之为“水区”。“水区”提出的背景是基于美国经济和社会的可持续发展。正如“美国水区新概念”一书中所说：“这个国家在上一个世纪将水和水生环境作为一种物品或商品来对待，所以我们花掉了数万亿美元修建控制水的设施，如：修堤、建坝、挖运河、调水等，这明确地反映了国家致力于经济发展和对自然过程的控制。”在这个时期，人与自然之间处于对立地位，为了经济的发展，对地球上亿万年来所形成的自然生态现象进行控制，以便在几年之内取得效益。但是，如果在这个过程中破坏了生态，大自然对人类的报复是等不到亿万年的，往往在几十年后就受到报复。因此，在全面总结和检讨了以往的经验、教训之后，“在上一个世纪的后二十年，提出了把恢复和修复国家水体的物理、化学和生物的自然完整性作为新的目标”。“水区”这一概念就是为了完成这个新目标而提出的。水区的管理方式基于综合协调人和自然之间的关系，以保证经济发展和环境质量，这是一种将生态、经济、社会、以及公众参与综合起来的新的管理模式。随着战略目标的调整，带来了美国水的管理体制和技术路线两方面的变化。

1　管理体制

　　美国各州在水的管理体制上有所不同，并且州政府的权力很大，各州的体制有其历史沿革。在加州与水回用有关的联邦、地方机构有：
　　①美国资源再利用局(U.S.Bureau of Reclamation)：负责按照联邦第16号水回用基金计划，为项目提供25%的设计和建设费用(1996年以后每项不超过2 000万美元)，以及50%的地方回用项目的规划费，并与地方政府共同支持有关回用设施的研究以及建设的前期工作。
　　②美国环境保护局(U.S.EPA)：负责制定法律、法规和标准。
　　③加州水资源控制委员会(State Water Resources Control Board)：负责与九个地方水质量控制委员会一起管制州地面水和地下水水质；分配地面水水权；管理“周转基金贷款计划”和“水回用贷款计划”，为污水回用设施提供低息贷款及资助。
　　④加州水资源部(California Department of Water Resources)：负责为地方的水回用计划和示范工程提供技术和资金来源。
　　⑤加州卫生服务部(California Department of Health Service)：负责制定回用水处理和使用标准。
　　⑥城市和地方水的管理机构有的以水区划分，如：大洛杉机分为若干个水区(Water District)，其中西部盆地水区包括了17个市5个区；南内华达水局(Southern Nevada Water Authority)等。
　　由以上的机构设置可以看出：美国联邦政府已经设有专门的管理资源再利用机构；联邦政府和地方政府都有水回用的专项贷款和基金；各个管水的机构各负其责；“水区”不以各级政府的行政管辖范围划分，而是以水的涵盖范围及有利于水的大循环和优化管理而界定，范围可大、可小。地方水区管理的核心是综合管理，这是一个广义的概念，包括政策制定、供排水厂管理、以及对水及与水有关的资源的控制和综合管理。

2　水权和水市场概念

2.1　水权
　　美国的水权是一个非常复杂的系统，不仅各州不同，而且在历史上也发生过很多变化。以密西西比河为界，东部地区没有明确的水权，西部地区现存的水权基本上有两种：
　　①水边界权：持有土地者同时持有该土地界限内的地上、地下水权。持有者有权用水，但无权将水送到所处的土地以外。这种水权是基于美国土地的私有制度。
　　②优先者权：谁第一个开发使用，谁第一个有权。这种水权是始于西部矿产开发时，同时开发了采矿用水。
　　以上两种水权同时存在，并且至今互相冲突，具有美国在土地、矿产方面强烈的私有制特色。进入21世纪之后，美国更加强调公众对水资源的权益(Water right for all)，以及对政府合理利用水资源的信任权。
2.2　水市场
　　水市场是指将水或水权在持有者之间进行转移或出售交易。
　　早在20世纪70年代末期，水可以像粮食一样进行成品交易的想法就出现了，但直到1991年以前，仍不

污水回用是解决城市缺水的根本途径

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出　　自：土木工程学会水工业分会排水委员会第四届第一次年会
发表时间：2001-7-3
周 彤
(中国市政工程东北设计研究院)

　　 1 　解决城市缺水问题的紧迫性

　　我国是一个水资源贫乏的国家，人均需水量仅为世界平均水平的1／4。同时水资源在时间和地区分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地区人均需水量更低。在北方干旱半干旱地区全年的降水量主要集中在7、8、9三个月，这使可利用的水尤其显得不足。
　　随着经济发展和城市化进程的加快，城市缺水问题尤为突出。当前相当部分城市水资源短缺，城市缺水范围不断扩大，缺水程度日趋严重，据统计，全国669个城市中，400个城市常年供水不足，其中有110个城市严重缺水日缺水量达1600万立方米年缺水量60亿立方米由于缺水每年影响工业产值2000多亿元。天津、长春、大连、青岛、唐山和烟台等大中城市已受到水资源短缺的严重威胁。
　　2000年北方地区出现百年不遇的大旱，使许多水库河流出现从来没有过的断流和枯干，北方13个省318个县级以上城市被迫限时供水，缺水人口达2000多万。今年上半年又是干早年，入夏以来，全国受旱面积已达2060万公顷，五月份北方八省大型水库蓄水量比去年同期减少20%。
　　就拿长春市来说，去年五月份两个水库已无水可取，全市居民隔天供水，所有洗浴业、洗车业、建筑业下令必须停业，全市处于水荒之中。对经济造成的损失和对人们的心理影响非常之大。大连市花巨额资金、耗时20余年的引碧工程，本以为可以一劳永逸的解决大连市的供水问题，没想到1999年、2000年两年干旱，99年降雨量295mm，2001年410m，相当于以色列降水量，是常年的50%碧流河水库9．3亿方库容只剩1亿方多，还包括0．7亿方的死库容，很快就无水可供。市里紧急启动投资11个亿的引英入连应急工程，也只能解决7000万方水，全市220万人口，日供水量由120万立方米压到目前77万立方米，每户每月供6立方米水，超过此定量收10倍水费，工业上超过限定指标按20倍收费，全市一般桑那全部关闭。去年百夏季有名的大连草面临无水之灾，大连开发区突击建成64公里再生水管线，用第二污水厂出水浇灌开发区主街道绿化带草地，才保证开发区大道绿地生存。
　　山东省17个市地有12个市地降雨均比历年同期大幅度减少其中青岛、烟台、潍坊、威海等市地降雨量减幅高达50—70%。省内5000多条河流，5500多座大中型水库大部分干涸。烟台开发区刚建的净水厂，由于水库无水可取，变成了无米之炊。烟台开发区领导过去把污水认为是包袱，修长距离管道送到市区污水厂处理，干旱之时才后悔决策失误，如果自已有污水厂，早年污水厂的出水也可作为第二水源做应急之用。没认识到污水也是资源的结果。
　　天津市的引滦水曾为天津的生存和发展发挥了巨大作用，但由于连年干旱，滦河潘家口水库库存急剧减少。为缓解天津市水危机，国务院决定从黄河紧急调4亿立方米给天津。沿途省市为此付出了很大代价，但黄河水也十分紧缺，保证率不高，不是长远之计。天津市节水抓得紧，日供水量由220万吨压至158万吨，压缩了28%。对三口之家每月供水8吨，超额加倍收费。承德市避暑山庄湖水出现了从来没有过的干枯，严重影响到旅游业的发展。其它中小城市抗旱灾能力更差，市民处在“渴水”之中。当前全国缺水形势严竣，这里不再详述。
　　我们党和政府历来十分重视水的问题，江总书记指出“当今水资源为世界各国所关注，我国的水资源大为短缺。我们过去的认识很不够，我们必须高度重视水的问题，人无远虑，必有近忧’。朱熔基总理针对南水北调工程提出了“三先三后”原则，即“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”。强调了调水的基础是节水治污。
　　在今年初通过的“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中将搞好污水处理回用明确写入纲要。纲要中规定：重视水资源的可持续利用，坚持开展人工增雨、污水处理回用、海水淡化。多渠道开源，建设一批骨干水源工程。“十五”期间，全国新增供水能力400亿立方米。加大水的管理体制改革力度，建立合理的水资源管理体制和水价形成机制。采取多种方式缓解北方地区缺水矛盾。

　　2 　污水回用的巨大潜力

　　长期以来，人们把用过一次的水称“污水’“下水’“阴沟水’“废弃水”总把这种水与“污垢的”“肮脏的”形象相联系，难以相信它还能再用。事实上水在自然界中是唯一不可替代，也是唯一可以再生的资源。人类使用过的水，污染杂质只占0.1％左右，比海水3．5%少得多。其余绝大部分是可再用的清水。
　　污水经过适当再生处理，可以重复利用，实现水在自然界中的良性大循环。城市污水就近可得，易于收集，易于处理，数量巨大，稳定可靠不受制，于天，不受制于人，作为城市第二水源要比海水、雨水来得实际，比长距离引水花钱要少得多。开辟这种非传统水源，实现

城市污水回用于人工水体的探讨

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出　　自：《中国给水排水》1999年 第9期
发表时间：1999-9-17
陈　立　(中国市政工程华北设计研究院)

　　目前，我国将再生后的污水回用于人工水体的实践刚刚开始，本文针对再生后的城市污水(简称为“再生”)如何有效地回用于人工水体(简称为“回用水”)进行了探索性研究，分析了在我国目前的经济条件下再生水回用于人工水体的主要方式及相关问题，并就需要采取的对策进行了探讨，通过试验提出了针对防止水体富营养化所需的污水处理工艺及处理程度，回用水的流动方式、水力条件及其富营养化控制的指标和量化措施。

1 回用方式及主要问题

1.1 回用方式
　　再生水作为人工水体一般可有以下几种方式：
　　①允许人体全部接触的娱乐性景观水体；
　　②允许人体部分接触的娱乐性景观水体；
　　③不允许人体接触的单纯观赏性景观水体；
　　④储水式池塘。
　　允许人体全部接触的娱乐性水体要求污水处理程度很高，水质应与饮用水相同，故处理费用相应很高；允许人体部分接触的娱乐性景观水体对感官和卫生条件都有一定要求；不允许人体接触的观赏性景观水体只满足城市水景的需要，因此感官和卫生条件比允许人体部分接触的娱乐性景观水体要低，处理费用相应也低；储水式池塘即城市补充水源，这类回用方式完全为了满足缺水城市绿化、灌溉等需要，因此要着重考虑的是灌溉的对象及灌区周围的环境。根据我国目前的状况，将污水回用于人工水体不仅要考虑缺水城市对实际供水和对娱乐性水环境的需要，还要考虑我国的经济实力及公众对再生水的接受程度，因此将污水回用于人工湖泊、景观池塘、景观河道补充水及储水式池塘，既不像回用于允许人体全部接触的娱乐性水体那样要求污水处理程度极高，也不像回用于全部由再生水组成的景观河道那样要求水量极大，可以认为在我国目前的条件下，这几种回用方式不仅实用，而且经济可行。
1.2 回用的主要问题
　　再生水作为人工水体的主要问题是与美学及健康相关的有机污染、富营养化和卫生问题。COD、BOD5与有机污染有直接关系，其指标过高会导致水体厌氧，造成回用水黑臭；氮、磷是造成水体富营养化的原因，会导致藻类大量繁衍，水质恶化，产生嗅味，大大影响了美学娱乐价值；回用水环境中病菌的滋生危及周围居民及游人的健康，必须予以充分重视。
　　污水处理的程度直接与这些问题有关，处理工艺应包括碳氧化、除磷、脱氮、消毒。一方面降低COD、BOD5，减轻水体的有机污染；另一方面除磷脱氮控制富营养化的程度，提高水体的感观效果；此外还需消毒以满足卫生要求，保证人体健康。

2 回用水富营养化的研究

2.1 试验概述
　　富营养化是再生水作为娱乐性、观赏性人工水体的最大障碍，围绕人工水体富营养化的试验分为以下四个方面：
　　①富营养化限制因素的确定；
　　②控制富营养化限制因素的量化条件；
　　③投氯对富营养化的抑制作用；
　　④人工水体流动的水力条件。
　　前三项试验在室内进行，方法是将再生水置于有机玻璃柱内，自然室温25～30℃，自然光照(照射时间为9：00～19：00)下进行静态试验。后一项试验在蓄水量为500m3的景观池塘中模拟人工湖泊的流动方式进行，再生水为某城市污水处理厂出水。
2.2 富营养化限制因素的确定
　　富营养化的限制因素究竟是磷还是氮一直是争论的焦点，对此应该具体问题具体分析。
　　确定限制因素的试验方法是在1#、2#有机玻璃柱内注入再生水，通过测定叶绿素a(Chla)来跟踪藻类生长的过程：经过生长高峰后，藻类数量逐渐下降直至最低点，此时在两柱内分别投加磷和氮，观测藻类的生长，时间为8月11日—20日，见图1。



　　这一方法的原理是当水中藻类含量极微(生长几乎停止)时，分别平行地投加磷和氮。如果加磷水样出现藻类生长高峰，说明磷为藻类生长的限制条件；如果加氮水样出现藻类生长高峰，说明氮为藻类生长的限制条件。
　　试验表明，1#柱投磷后藻类再一次出现生长高峰；2#柱投氮后藻类并没有恢复生长的态势。这说明一般条件下，再生水富营养化的必要条件是水中磷的含量，这与藻类生长的最小量控制原理一致。
2.3 磷的量化控制
　　既然磷是限制因素，下一个需要解决的问题就是如何对其进行量化控制。利用再生水的人工水体大部分或全部由再生水组成，不同于江河湖海这样的天然水体，因此主要考虑其实用美学价值，并以人的感官接受能力为主，而不去考虑富营养化的分级问题。　试验的方法是通过絮凝沉淀将再生水除磷，使总磷由1.69 mg/L降为0.48 mg/L，再置于有机玻璃柱内，观测藻类生长的过程。时间为7月23日—8月30日，见图2。



　　一个多月的试验表明，藻类在第7天出现一个小的生长峰值后迅速

城市污水再生利用是缓解缺水危机的重要途径

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出　　自：21世纪国际城市污水处理及资源化发展战略研讨会与展览会
发表时间：2001-11-27
张 悦 郑兴灿
（国家城市给水排水工程技术研究中心）

1. 我国发展城市污水再生利用的必要性和迫切性

　　随着人类社会的不断发展，尤其是人口的快速增加、城市化与工业化水平的不断提高，随之而来的原始资源型和污染型水资源短缺问题也日益突出，并成为亟待解决的全球性问题。在我国，水资源短缺和水污染加剧所构成的水危机也已经成为21世纪最严峻的问题之一。许多地区出现工农业争水、城乡争水、地区之间争水、超采地下水和挤占生态用水，尤其是北方和沿海地区。
　　我国人均水资源占有量不到世界平均水平的1/4，且时空分布不均，本来就存在原始资源型缺水问题。但在相当长的时期内，我国生产力发展一直处于较低水平，加上用水的福利政策，给人们造成水是“取之不尽，用之不竭”、“不值钱”的假象，于是对水资源采取尽力开发以扩大供水能力的方式来"保证供给"。从20世纪80年代初开始，我国社会经济一直处于快速发展状态，城市化进程加快，人民生活水平不断提高，用水总量明显增长，原始资源型缺水日益突出。以全国城镇生活用水为例，从1980年到1999年用水量增长了4倍，为同期城镇人口增长率的两倍。目前我国有400多个城市缺水，正常年份城市缺水60亿m3，日缺水量达1600万m3。2000年北方地区百年不遇的大旱，使许多水库河流出现从来没有过的断流和枯干，城市供水出现了前所未有的紧张局面，天津、长春、烟台、威海等城市用水告急。预计2010年后，我国将进入严重缺水期，2030年缺水量将达到400～500亿m3。
　　在原始资源型缺水问题日益突出的同时，污染型水资源短缺成为更加棘手的问题。由于尚未完全摆脱资源粗放利用的生产模式，水资源综合管理水平较低，污染控制相对滞后，不仅直接造成水资源的浪费，而且导致水资源可利用性的明显降低，江苏、广东、上海等一大批省市已经面临日益严重的"水质污染"型缺水。作为我国经济和城市化发展最发达地区之一的太湖流域曾是我国水资源最丰富的区域之一，但随着经济和社会的不断发展，节水和治污措施的相对滞后，近20年来全流域河网水质污染不断加剧，水体环境日趋恶化，出现了3000多万人口守着2300多km2的太湖而"水多用难"的尴尬局面。广东向来以雨量充沛著称，但在经济发达地区形成了“经济发展--水体污染--水质下降”的恶性循环，经济发展越快这一问题越突出。
　　经济建设要发展，城市人口要增加，城市用水需求也就必然增长，城市的供水、节水和水污染防治工作将面临十分严峻的形势。水危机及其衍生的水质与生态问题不仅将束缚和制约我国经济发展第三步战略目标的实现，而且有可能引发重大的社会和政治危机，进而影响我国的国家安全格局。2000年国务院及时召开了全国城市供水、节水和水污染防治工作会议，进一步指出要从全局和战略的高度，充分认识我国水资源问题的极端重要性和紧迫性，提出了"必须坚持开源节流并重、节流优先、治污为本、科学开源、综合利用"的原则。这是对过去几十年城市节约用水工作的总结，也是我们今后发展城市供水，继续做好城市节约用水工作，治理城市水污染所必需遵循的重要原则。在这一战略的实施过程中，具有节水和治污双重功能的城市污水再生利用将得到日益广泛的关注。

2. 我国发展城市污水再生利用的技术经济可行性

　　20多年来，国内外的实践经验表明，城市污水的再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、解决城市缺水的有效途径之一，不仅技术可行，而且经济合理。城市污水的再生利用本身蕴含着合理性和必然性。其合理性表现在，城市污水再生利用过程是水自然再生循环过程的模拟与强化。其必然性表现在，城市用水的严重紧缺和水资源可持续利用的客观需求，要求人们将污水加以净化处理和重新利用，以保证水资源的开发利用能够满足社会经济可持续发展的需求。
　　城市污水再生利用具有显著的效益，我国水资源短缺，在缺水地区特别是城市、工业和人口比较集中的地区，水资源已成为社会经济发展的严重制约因素。城市污水的再生利用既可解决污染问题，又可使污水得到有效利用、缓解水资源短缺的紧张状况，是个一举两得的措施，具有明显的经济效益和社会效益，例如：降低给水处理和供水费用；减少城市污水排放及相应的排水工程投资与运行费用；改善生态与社会经济环境，促进工业、旅游业、水产养殖业、农林牧业的发展；改善生存环境，促进和保障人体健康，减少疾病特别是致癌、致畸、致基因突变危害；增加可供水量，促进经济发展及避免缺水造成的损失。
　　进入21世纪，我国污水处理的总体发展趋势为全面普及城市污水处理，大幅度提高工业废水排放的达标率和达标水平，并大力推广污水再生利用。建设部、国家环保总局、科技部于2000年颁布

我国城市污水处理与再生利用的技术决策要素探讨

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出　　自：21世纪国际城市污水处理及资源化发展战略研讨会与展览会
发表时间：2001-11-27
郑兴灿 张 悦
（国家城市给水排水工程技术研究中心）

　　城市污水处理与再生利用技术决策支持系统的研究与建设，可以为城市污水处理与再生利用工程的规划、设计、建设和运行管理提供合理、可靠的技术决策基础和依据，提高技术决策管理水平，避免技术失误和不合理选择，及时识别以各种形式和面貌出现的假冒伪劣技术与产品服务。为此，本文将对城市污水处理与再生利用的技术决策问题及其要素做初步的探讨。

　　1 城市污水处理与再生利用系统的规划

　　城市排水及污水处理设施已经成为社会经济可持续发展必不可缺的基础设施，是城市水良性循环所必不可少的环节，城市污水再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、解决城市缺水的重要途径之一。因此，城市污水处理系统的规划建设目标应包括水源保护、水环境质量控制和污水再生利用三个方面。
　　首先根据城市水文、地理、社会、经济和污水汇集状况及发展趋势，在流域（或区域）总体发展规划的指导下，制定出以城市为中心的区域水质水量管理规划，统一考虑水在工业、农业、城镇、地表地下的输送和分配以及污水的综合利用；并划定水质分区范围（区段和功能），全面规划分区内的水资源开发利用、水系保护和污水的综合治理，合理确定各项水资源和水污染治理设施的位置、规划、数量和功能要求，为城市污水处理设施的建设提供规划设计依据。随后在水质水量管理规划的基础上根据城市建设总体规划、城市社会经济发展总体规划和城市供水专项规划，制定出城市排水专项规划（污水处理与再生利用工程设施建设规划）。
　　城市排水及污水处理的统一规划，应根据城市水域及接纳水体功能区的要求和水环境容量，体现排渍、减污、分流、净化、再用功能的协调发展，综合考虑经济发展、水质目标、污水治理目标、污水产生量、需水用水排水平衡等因素，控制水质和区域水污染防治建设规划，合理确定雨污水收集输送、污水净化和综合利用设施的设置。并根据分汇水区、按系统分期配套建设。城市污水再生利用设施规划与建设，应纳入城市总体规划，与城市水环境规划、水资源综合利用规划、城市供水专业规划以及城市排水专业规划相协调，做到规划先行，合理确定城市污水再生利用设施的布局和设计规模。
　　城市污水处理与再生利用设施的设计建设，应依据城市总体规划和水环境规划、水资源综合利用规划以及城市排水专业规划的要求，做到规划先行，合理确定污水处理与再生利用设施的布局和设计规模，并优先安排城市污水收集系统的建设。城市污水处理厂的规划设计，要根据污染物排放总量控制目标、城市地理地质环境、受纳水体功能与交换能力、污水排放量和污水再生利用等因素，选择厂址，确定建设规模、处理程度和工艺流程，力求布点合理、位置适当、规模适度。城市污水的处理与再用方式应根据本地区的经济发展水平和自然环境条件及地理位置等因素，合理选择。

　　2 城市污水收集与输送系统

　　目前，我国大多数城市的污水处理基础设施建设欠帐严重，必须加快污水处理基础设施的规划与建设。作为城市基础设施和城市水环境污染控制的主体设施，城市排水管网和污水处理厂纳入城市建设总体规划之后，应保证其实施能与城市经济和城市建设同步发展。
　　城市污水收集与输送系统的建设和正常运行是城市污水得到有效处理、再用和处置的必要前提。污水管网的完善对污水处理厂设计规模和设计水质的确定至关重要，目前我国大多数城市污水管网不配套，造成污水处理厂建设规模和水质难以合理确定，投入运行后实际值与设计值往往相差较大。在我国已经建成的城市污水处理厂中，有相当大一部分进水流量没有达到设计规模、水质浓度偏低，其主要原因就是配套管网的建设没有跟上，导致污水处理厂没有发挥应有的投资效益和环境效益，有的甚至导致污水处理设备丧失功效。因此，近中期内的关键任务就是尽快普及和健全城市排水（雨、污水）管网系统，以便有效地减轻城市及周围水体的污染，同时为城市污水的集中处理与再生利用打下必备的基础。
　　城市排水管网的体制选择应根据当地具体条件，经过综合权衡和详细的费用-效益分析后确定。我国城市污水处理技术政策中规定，在城市排水规划中应明确排水体制和退水出路。对于新城区，应优先考虑采用完全分流制；对于改造难度很大的旧城区合流制排水系统，可维持合流制排水系统，合理确定截留倍数；在降雨量很少的城市，可根据实际情况采用合流制；在经济发达的城市或受纳水体环境要求较高时，可考虑将初期雨水纳入城市污水收集系统。就我国的现实情况而言，城市污水管网的设计建设可采用下列技术原则：
　　（1）大型及以上城市新建区应采用分流制，

中水回用 实现污水资源化

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出　　自：21世纪国际城市污水处理及资源化发展战略研讨会与展览会
发表时间：2001-11-27
沈晓南

　　青岛海泊河污水处理中水回用系统工程，自九五年开始运作，历经六年多。以污水资源化为目标，发挥中水在城市水资源中的优化配置作用，探索了中水回用技术及中水回用的资源价值，完成了中水回用工程的建设并将中水推向市场发展。

一、青岛市水资源及污水处理概况

　　青岛市地处山东东部，其地理位置和地质条件决定了它的水资源短缺。青岛地区地表虽有大小河流124条，但因皆为源短流浅的单独入海的季节性河流，难以调储，另外青岛地下以花岗岩为主，储水性能很差。据统计，青岛市人均占有水资源量仅为全国人均占有量的15%，是全国严重缺水城市之一。
　　青岛市提出了建设社会主义现代化国际都市的战略目标，这将加速青岛市城市化的进程，必将伴随需水量的急剧增加。青岛市目前的日需水量高峰期达54万立方米，而水源的供水能力仅为66.8万立方米/日，城市总体规划预测2010年日需水量为246万立方米。这就要求青岛市开源节流、多渠道开发水资源，否则，水资源的短缺将严重制约本市经济持续发展。
　　众所周知，水是一种可再生的自然资源。可是长期以来，水资源一直按“开采-利用-污水排放”的使用方式，水资源最后以排放的方式被消耗。其实，污水排放量占开采量的比重很大，而实际利用量却很少，污水资源化将是解决水资源短缺的很好途径。前面提到目前青岛日用水量高峰期为54万吨，而排放的污水量约为40万吨，排放量约为用水量的80%多。若通过各种渠道，充分把排放的污水利用起来，将大大解决水资源的短缺问题，相当于开辟了一个新水源。
　　青岛市人民政府鉴于水资源的短缺情况，将污水资源化技术研究与开发列为市社会发展领域重点攻坚项目之一，并纳入了市科技发展“九五”计划和2010年长期规划。这推动了青岛市污水处理事业的发展，加快了中水回用工程建设的速度。青岛市自九三年海泊河污水处理厂运转以来，又先后建设了李村河污水处理厂、团岛污水处理厂、麦岛污水处理厂。三个污水处理厂是采用先进工艺的二级污水处理厂，麦岛污水处理厂将尽快建成二级污水处理厂。四座污水处理厂的日处理能力达四十多万吨，可以处理青岛市污水排放量的80%以上，二级处理后的水质状况较好，直接排向青岛的胶州湾，起到保护胶州湾水体环境的作用。二级出水只需进一步处理就可以变为用途广泛的中水，可以用于绿化、冲厕、景观、基建、工业冷却等，可以大量节约自来水资源。青岛海泊河污水处理厂中水回用系统工程也是基于以上目的，积极有效地开展了中水回用的各项工作。

二、中水项目介绍

　　（一）海泊河污水处理厂生产情况。
　　海泊河污水处理厂91年开始建设，93年正式运行，为青岛市第一座大型污水处理厂。建设投资1.39亿人民币，其中向奥地利政府贷款825万美元，主要引进先进技术及先进的国外设备。在当时来说，建设起点高，考虑了污水处理的长远发展，这为污水处理厂一直良好运行奠定了较好的基础。污水处理厂采用活性污泥法，属AB工艺。污水处理厂的进水污水成分复杂，浓度高，负荷波动大，其中工业废水占70%、生活污水占30%，CODcr全年平均达800mg/l以上，BOD5全年平均达500mg/l以上，经二级生物处理，水质完全满足国家污水处理厂二级排放标准（GB8978-1996）。
　　海泊河污水处理厂日处理8万吨污水。在原有的污水处理厂设计中，二级出水经过一个接触池进行加氯消毒，大部分直接排入胶州湾，每天大约只有400吨经纤维球过滤后用于全厂的绿化，这就是污水处理厂内最原始的中水回用。但这中水回用系统在使用中遇到不少问题：水质不稳定，纤维球滤料经常堵塞，纤维球纤维脱落等。基于以上情况，我厂自九五年开始，对中水回用系统进行了系统研究与开发。
　　（二）建立完善的中水回用技术开发组织，充分发挥人才优势。
　　海泊河污水处理厂大、中专毕业的技术人员占50%左右，除正常运转外，通过组织参加科技攻关和大修改造等工作培养了环境工程、化验监测、自动化控制、机械、电气等各种专业技术人员，为污水处理厂的运行及技术开发储备了丰富的人才，这也使中水开发利用占有了人才的优势。
　　中水回用的技术开发作为一个系统工程，人才是先决条件，组织是保证。我厂虽然储备了丰富的人才，又有污水处理工程建设及运行的经验，对中水回用技术也有初步的认识，但也存在以下不足：
　　（1）对中水回用技术的理论认识还有一定差距，缺乏中水回用技术的系统观。
　　（2）没有专门的技术开发部门，对中水回用技术的信息了解不全面，不能给中水回用技术开发方向明确定位。
针对这种情况，我们从以下两方面着手解决问题：
　　①成立技术开发办公室。负责"污水资源化"系列科研活动的选题、立项及组织研究工作