梁偉剛，朱喜禮
（鄭州市污水凈化有限公司，鄭州 450046）

一、鄭州市水資源狀況

　　鄭州是一個(gè)降水量時(shí)空分布不均、水資源十分短缺的地區(qū)，人均水資源占有量不足230 m³，還不到全省人均的一半，僅占全國(guó)人均水資源量的1/10，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足我市生產(chǎn)、生活的需要；鄭州市已被列為我國(guó)33座最嚴(yán)重缺水的城市之一。多年來(lái)，水資源短缺一直是困擾鄭州市可持續(xù)發(fā)展的一大課題，特別是近年來(lái)，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展、城市人口的急劇增加和生活水平的日益提高，用水量也隨之迅速增加；同時(shí)，城市污水的排放量也在不斷增加，流經(jīng)市內(nèi)的河流：東風(fēng)渠、七里河、熊耳河均已受到不同程度的污染（金水河已改造為景觀河），COD、BOD、SS、NH₃-N等指標(biāo)均已超過(guò)《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GHZB 1-1999）Ⅴ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重威脅著城市水環(huán)境。隨著氣候的變化和環(huán)境污染的日益加劇，水資源短缺現(xiàn)象將會(huì)漸趨嚴(yán)重。目前及今后，水資源短缺都將是鄭州市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大制約因素。如果不增加新的供水水源和提高水的使用效率，鄭州市今后的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展目標(biāo)必將因水的制約而受到大的影響。為進(jìn)一步鞏固我市的經(jīng)濟(jì)及建設(shè)成果，促使城市化進(jìn)程有更快更高地發(fā)展，對(duì)有限的水資源進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)和有效利用、開(kāi)辟新的城市水源是擺在我們每個(gè)市民面前的一個(gè)嶄新的十分重要的課題。
　　進(jìn)入九十年代以來(lái)，作為鄭州市主要供水水源的黃河流量較以往明顯減少，黃河花園口河段由于泥沙淤積，使河床抬高，造成“小洪水、高水位、大漫灘”的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，1990~1997年8年間平均徑流量較多年徑流量減少40.8%；近年來(lái)，黃河斷流形勢(shì)嚴(yán)峻，已逼近我省開(kāi)封附近，按目前水量和管理水平，2000～2010年黃河下游將會(huì)年年斷流，至少出現(xiàn)10年內(nèi)9年斷流的嚴(yán)重局面，若花園口斷面出現(xiàn)極小流量且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，將嚴(yán)重影響鄭州市引用黃河水，甚至?xí)l(fā)生引不上水的情況，如果出現(xiàn)極端干旱年份，強(qiáng)制小浪底水庫(kù)非正常運(yùn)行，黃河下游的斷水尺度將有可能達(dá)到花園口河段以上?；谏鲜鲈蚣捌渌T多因素，黃河下游引黃渠首工程供水價(jià)格已從2000年12月1日起提高，按供水成本來(lái)調(diào)整引黃渠首供水價(jià)格，使城市供水的成本進(jìn)一步提高。目前黃河花園口河段水質(zhì)污染已較為嚴(yán)重，一般為Ⅳ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；此外，突發(fā)性水污染事故也時(shí)有發(fā)生，使黃河水受到嚴(yán)重污染，為超地面水Ⅴ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，黃河水源已不能滿(mǎn)足城市供水要求，市區(qū)供水已遭受?chē)?yán)重影響。根據(jù)自來(lái)水公司、市節(jié)水辦統(tǒng)計(jì)資料，鄭州市日均用水量為78.7～65.5萬(wàn)m³；鄭州市日均供水量為84.02～75.23萬(wàn)m³，自備水源平均供水量為12萬(wàn)m³/d。
　　50年來(lái)，城市供水、排水能力日益增強(qiáng)；已建成城市凈水廠(chǎng)6座，供水能力達(dá)到127萬(wàn)m³/d；城市供水管道長(zhǎng)度為1168 km，人均生活用水量238.3 L/d，自來(lái)水普及率達(dá)100%；城市排水管網(wǎng)總長(zhǎng)達(dá)1223 km，管網(wǎng)密度為8.38 km/km²；建成污水排水4大干管系統(tǒng)和雨水排水4大系統(tǒng)，建有9座污水泵站和3個(gè)污水處理系統(tǒng)，污水排放量達(dá)74.3萬(wàn)m³/d；鄭州市是淮河流域的重要污染源之一，為配合國(guó)家淮河流域的污染治理、改善鄭州市的水污染狀況，鄭州市污水處理廠(chǎng)（原名王新莊污水處理廠(chǎng)）一期40萬(wàn)m³/d污水處理工程，采用傳統(tǒng)活性污泥法已于2000年12月28日正式建成投產(chǎn)，該工程使鄭州市城市污水的處理率達(dá)到55%左右，大大緩解了鄭州市的水污染狀況，對(duì)城市環(huán)境和面貌的改善起到了積極的推動(dòng)作用。盡管如此，每天仍有大量的污水（尤以鄭州市西區(qū)為甚）未經(jīng)處理而直接排入城市河道，繼續(xù)著對(duì)城市水環(huán)境的污染，侵蝕著業(yè)已取得的“雙達(dá)標(biāo)”成果，威脅著市民的身心健康，破壞著城市環(huán)境和居民的生活質(zhì)量，也制約著城市化進(jìn)程和城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為持續(xù)解決水污染問(wèn)題，鞏固已取得的豐碩成果，鄭州市的第二座污水處理廠(chǎng)—五龍口污水處理廠(chǎng)（采用改良型氧化溝工藝）現(xiàn)已開(kāi)工建設(shè)，建設(shè)內(nèi)容包括10萬(wàn)m³/d污水處理工程和5萬(wàn)m³/d再生水處理工程。

二、城市污水再生利用現(xiàn)況和發(fā)展規(guī)劃

　　鄭州市對(duì)城市污水再生利用的基本思路是將城市污水再生利用同河道景觀、園林綠化建設(shè)以及工業(yè)項(xiàng)目等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，最大限度地發(fā)揮其資源優(yōu)勢(shì)及綜合利用效益，變廢為寶，造福市民。在五龍口污水處理廠(chǎng)再生水利用項(xiàng)目上的具體做法是：首先將二級(jí)污水處理廠(chǎng)出水進(jìn)行三級(jí)深度處理，然后通過(guò)加壓輸送至金水河上游，作為金水河的上游水源沿河道排放，形成以金水河市區(qū)段為依托的景觀水帶，改變其河道缺水的現(xiàn)狀，徹底改善河道的水質(zhì)及周?chē)h(huán)境，調(diào)節(jié)小氣候，提高城市品位。在此基礎(chǔ)上，將來(lái)可進(jìn)一步擴(kuò)大回水利用范圍，逐步發(fā)展再生水管道沿線(xiàn)以及河道沿岸和周邊地區(qū)的綠化噴灌、洗車(chē)、澆灑道路、沖洗廁所等綜合用水項(xiàng)目，開(kāi)展河道及帝湖景觀、防護(hù)帶的綠化、美化、服務(wù)設(shè)施等相關(guān)產(chǎn)業(yè)建設(shè)，發(fā)揮其環(huán)境效益和社會(huì)效益。另外，還考慮為熱電廠(chǎng)提供冷卻用水等，進(jìn)一步用于工業(yè)生產(chǎn)，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益。
　　五龍口污水處理廠(chǎng)污水再生利用項(xiàng)目的建成能夠有效的改善工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外部環(huán)境，控制和減少環(huán)境污染。加快工業(yè)發(fā)展速度，提高社會(huì)總產(chǎn)值。同時(shí)，也加快了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在改善投資環(huán)境的同時(shí)，加大了吸引外資的力度。并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使該地區(qū)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展。可以進(jìn)一步改善城市水環(huán)境，減少疾病，提高人民健康水平。

三、城市污水再生利用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與存在問(wèn)題

　?。?）轉(zhuǎn)變污水處理的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，將污水處理與再生利用綜合考慮，系統(tǒng)協(xié)調(diào)，保證高效、經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展污水處理和再生利用，使城市水系統(tǒng)進(jìn)入良性循環(huán)。
　?。?）城市污水處理廠(chǎng)一般均選擇在城市地勢(shì)較低的地方，非常不利于污水再生利用，由于污水廠(chǎng)靠重力流集水，就導(dǎo)致再生水利用要經(jīng)過(guò)多級(jí)泵站提升的局面。選擇廠(chǎng)址時(shí)，要將污水再生利用考慮在內(nèi)，選擇最經(jīng)濟(jì)的廠(chǎng)址。
　?。?）城市污水再生利用要根據(jù)二級(jí)出水的水質(zhì)和用戶(hù)對(duì)水質(zhì)的要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇工藝。
　?。?）城市污水再生利用開(kāi)辟了城市的新水源，要在市民中宣傳，污水再生利用的必要性和可行性，讓市民接受再生水的概念。
　　（5）再生水利用一定要保證水質(zhì)安全。特別是在利用過(guò)程中可向空氣中擴(kuò)散的利用途徑，一定要進(jìn)行嚴(yán)格消毒，防止病原菌的傳播，保護(hù)大眾健康，這樣再生水才可以被大眾接受。
　　盡管城市污水再生利用的優(yōu)越性越來(lái)得到人們的認(rèn)可，但還存在一些問(wèn)題：
　　（1）城市供水價(jià)格較低,污水再生利用缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。長(zhǎng)期以來(lái),城市自來(lái)水作為一種生活必需品,人們從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，自來(lái)水價(jià)格都被人為控制得過(guò)低,近年來(lái)雖作過(guò)幾次水價(jià)調(diào)整,但由于自來(lái)水和再生水的差價(jià)不夠大,使大眾認(rèn)識(shí)不到再生水的必要性和現(xiàn)實(shí)性.所以應(yīng)提高自來(lái)水價(jià)格，促進(jìn)污水再生利用。
　?。?）城市污水再生利用缺少相應(yīng)的獎(jiǎng)懲政策。對(duì)于有條件使用再生水的工礦企業(yè)，政府部門(mén)應(yīng)鼓勵(lì)它們推行清潔生產(chǎn)，減少污水排放和利用再生水。
　　（3）再生水運(yùn)作企業(yè)應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì)。國(guó)家應(yīng)對(duì)再生水運(yùn)作的企業(yè)推行資質(zhì)認(rèn)可制度。提高設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理各階段的水平，促進(jìn)城市污水再生利用的正常運(yùn)行。

四、城市污水再生利用的發(fā)展建議

　　今后在城市污水再生利用方面的發(fā)展建議主要有：
　?。?）在景觀建設(shè)方面，充分利用再生水搞好綠化和景點(diǎn)建設(shè)，建設(shè)一批孕育文化內(nèi)涵，突出園林風(fēng)貌和地方特色的綠色游園，做到“雅俗共賞、老少皆宜”；配合公園的建設(shè)，力爭(zhēng)建成一批以水面為主體，集游樂(lè)、體育、健身、住宿、餐飲、服務(wù)、高科技種植、文化、療養(yǎng)等為一體的、具有一流文化品位的大型綜合性游園，改善人居環(huán)境、提升城市品位，給廣大居民一個(gè)休閑、娛樂(lè)、鍛煉、療養(yǎng)的一個(gè)好去處。充分利用水面，搞好花草植物配置，做到常年常綠、花開(kāi)四季，體現(xiàn)“活、美、野、活、幽、奇”等美景。具體為：
　　“活”——水“活”、景“活”、花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)“活”、…，“活”力無(wú)限；
　　“美”——園“美”、湖“美”、 “美不勝收”；
　　“野”——充分體現(xiàn)田野風(fēng)光；
　　“幽”——曲徑通幽；
　　“奇”——景點(diǎn)設(shè)計(jì)、整體構(gòu)思突出“新奇”。
　?。?）在綜合利用方面，充分利用再生水資源 ，開(kāi)展公共綠地噴灌、人工噴泉、水景、沖洗車(chē)輛、澆灑道路及行道樹(shù)澆灌；依托河道沿河地帶大的賓館、飯店、機(jī)關(guān)事業(yè)單位、大中專(zhuān)院校集中的優(yōu)勢(shì)地位，實(shí)行分質(zhì)供水，改造建設(shè)中水系統(tǒng)，實(shí)施開(kāi)發(fā)帶動(dòng)戰(zhàn)略，建設(shè)開(kāi)放式再生水使用體系，帶動(dòng)工程沿線(xiàn)地區(qū)參與項(xiàng)目的實(shí)施和開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大用水規(guī)模及范圍，進(jìn)一步提高再生水 水使用率，使污水利用資源化、長(zhǎng)期化、合理化，建設(shè)節(jié)水型城市，為鄭州的綠化、美化再作貢獻(xiàn)?！?br> 　?。?）以金水河沿線(xiàn)回水綜合開(kāi)發(fā)利用為樣板，以熊耳河綜合整治工程為起點(diǎn)，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量進(jìn)行綠化、美化及景觀建設(shè)，重點(diǎn)做好再生水綜合利用及功能延伸工作，提高再生水資源使用率，為城市污水再生利用的進(jìn)一步推廣創(chuàng)造有利條件。
　?。?）利用再生水提高城市綠化率，解決城市綠地用水問(wèn)題，徹底改善水源對(duì)綠化的制約，搞好園林城市建設(shè)。重現(xiàn)清水長(zhǎng)流美景，使市民在游憩、娛樂(lè)、鍛煉之余，盡情欣賞這詩(shī)情畫(huà)意般的碧水風(fēng)姿；
　?。?）在市區(qū)內(nèi)部形成一大片景觀游樂(lè)水體，吸引遠(yuǎn)離市區(qū)到水源地游玩的人群回到市區(qū)內(nèi)部，減少對(duì)城市“水缸”的污染程度，保護(hù)城市水環(huán)境；美化環(huán)境、調(diào)節(jié)城市小氣候，降溫除塵、凈化空氣、降低噪音、保持生態(tài)平衡、提高環(huán)境質(zhì)量。
　?。?）開(kāi)發(fā)園林潛在游樂(lè)、服務(wù)項(xiàng)目，擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍，如發(fā)展游泳業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)村牧業(yè)等，創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益。
　?。?）實(shí)現(xiàn)生活用水和非生活用水性質(zhì)分離，節(jié)約生活潔凈水資源，保護(hù)城市地下水資源。
　?。?）利用價(jià)格杠桿，促進(jìn)城市污水再生利用。再生水的運(yùn)行成本一般在0.3～0.5元/m³，而自來(lái)水為1～2元/m³，因此，只要合理制訂不同水質(zhì)的水價(jià)，就能打開(kāi)再生水的廣闊市場(chǎng)，同時(shí)也能使用水單位節(jié)約用水費(fèi)用，獲得經(jīng)濟(jì)效益。
　?。?）促進(jìn)城市污水再生利用的產(chǎn)業(yè)化。這樣更有利于城市污水再生利用項(xiàng)目的快速發(fā)展，鼓勵(lì)多種資金進(jìn)入該產(chǎn)業(yè)，擺脫經(jīng)濟(jì)束縛。
　?。?0）加強(qiáng)城市污水再生利用的技術(shù)研究，推行設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行管理的資質(zhì)認(rèn)證，保證城市污水再生利用的良性運(yùn)作。
　?。?1）加強(qiáng)立法，完善城市污水再生利用的國(guó)家和地方性法規(guī)；將城市污水再生利用納入城市規(guī)劃。

五、五龍口污水處理廠(chǎng)污水再生利用簡(jiǎn)介

　　(1) 設(shè)計(jì)參數(shù)
　　再生水處理采用混凝－沉淀―過(guò)濾－消毒的常規(guī)凈水工藝方案。
　　設(shè)計(jì)規(guī)模：　　　　　　　　　　　　 50 000 m³/d
　　廠(chǎng)區(qū)自用水系數(shù)：　　　　　　　　　　　　 10%
　　平均設(shè)計(jì)流量：　　　　　　　　　　　　 2 297 m³/h
　　設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水水質(zhì)：

指標(biāo)

進(jìn)水（mg/L）

出水（mg/L）

BOD₅

20

10

COD_cr

80

50

SS

30

10

NH₄-N

7

　

TKN

　

10

TP

1

1

　　（2）主要構(gòu)筑物簡(jiǎn)介
　　再生水處理主要建、構(gòu)筑物包括：提升泵房配水井、提升泵房、反應(yīng)沉淀池、濾池、清水池、送水泵房、廢水池、加藥加氯間
　?、?提升泵房配水井
　　功能：將污水處理廠(chǎng)二級(jí)處理系統(tǒng)滿(mǎn)足再生利用進(jìn)水水質(zhì)的出水輸送至再生水處理工段，并將其余出水排放到五龍口明渠。
　　數(shù)量：1座
　　平面尺寸：9.5 m×6.75 m
　?、?提升泵房
　　功能：提升二級(jí)處理系統(tǒng)出水以滿(mǎn)足后續(xù)處理流程豎向的要求。
　　數(shù)量：1座
　　平面尺寸：10.6 m×7.3 m
　　設(shè)計(jì)流量：637L/s
　?、?反應(yīng)沉淀池
　　功能：創(chuàng)造一定的水力條件，以最短的時(shí)間使所有膠體顆粒在此完成絮凝過(guò)程。
　　數(shù)量：2座
　　平面尺寸：11.3 m×25.2 m
　　設(shè)計(jì)流量：每座319 L/s
　　總停留時(shí)間：17 min
　　單池格數(shù)：43格
　　分三段：第一段　 反應(yīng)速度：10.70 cm/s
　　第二段　 反應(yīng)速度：8.31 cm/s
　　第三段　 反應(yīng)速度：7.03 cm/s
　?、?平流沉淀池
　　功能：在重力作用下，將反應(yīng)后產(chǎn)生的絮凝顆粒從水中進(jìn)行分離。
　　數(shù)量：2座
　　設(shè)計(jì)流量：每座319 L/s
　　停留時(shí)間：t=2 h
　　水平流速：V=8 mm/s
　　有效水深：h=3.5 m
　　平面尺寸：60.4 m×25.2 m
　?、?V型濾池
　　功能：通過(guò)濾料的截污，去除沉淀池出水中的污染物質(zhì)，形成良好的出水水質(zhì)。
　　池?cái)?shù)：1組6格
　　平面尺寸：48.4 m×20.9 m
　　設(shè)計(jì)流量：637 L/s
　　濾速：6 m/h
　　強(qiáng)制濾速：8.9 m/h
　　反沖洗強(qiáng)度：空氣15 L/s.m²水洗6 L/s.m²表面掃洗3 L/s.m²沖洗周期：24 h
　?、?反沖洗泵房
　　功能：提供V型濾池反沖洗的水源，通過(guò)氣沖—?dú)馑疀_—水沖加原水水平掃洗的方式，使濾料除去污垢。
　　數(shù)量：1座
　　平面尺寸：17.4 m×8.1 m
　　設(shè)計(jì)流量：反沖洗風(fēng)量3 600 m³/h
　?、?清水池
　　功能：儲(chǔ)存濾池出水。
　　濾池容積：5 600 m³平面尺寸：71.0 m×20.7 m
　　有效水深：4 m
　?、?送水泵房
　　功能：將處理后的水輸送至金水河，并提供廠(chǎng)內(nèi)自用水。
　　數(shù)量：1座
　　平面尺寸：34.4 m×9.4 m
　　⑨ 廢水池
　　功能：濾池反沖洗排水進(jìn)入廢水池，通過(guò)泵提升至提升泵房。
　　數(shù)量：1座
　　平面尺寸：10.8 m×8.8 m
　?、?加藥加氯間
　　功能：對(duì)出水進(jìn)行消毒。
　　數(shù)量：1座
　　平面尺寸：23.4 m×12.0 m