國(guó)外回收水再利用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和處理要求
論文類型 | 技術(shù)與工程 | 發(fā)表日期 | 2008-01-01 |
來源 | 網(wǎng)絡(luò) | ||
作者 | 石秋池 | ||
關(guān)鍵詞 | 回收水再利用 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)處 | ||
摘要 | 通過重點(diǎn)介紹美國(guó)、加拿大回收水再利用的一些做法及取得的部分成果,與我國(guó)的中水回用進(jìn)行了比較,可以看出,我國(guó)需要建立有關(guān)回收水再利用的專門法規(guī)和技術(shù)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn),以提高水的重復(fù)利用率。 |
水利部水資源司 石秋池
摘 要 通過重點(diǎn)介紹美國(guó)、加拿大回收水再利用的一些做法及取得的部分成果,與我國(guó)的中水回用進(jìn)行了比較,可以看出,我國(guó)需要建立有關(guān)回收水再利用的專門法規(guī)和技術(shù)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn),以提高水的重復(fù)利用率。
關(guān)鍵詞 回收水再利用 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)處
2002年5月30~31日,加拿大召開了水科學(xué)和水政策系列研討會(huì)之一——回收水再利用和循環(huán)討論會(huì)。參加會(huì)議的除了加拿大各級(jí)政府、部門和研究機(jī)構(gòu)的代表外,美國(guó)、澳大利亞也派代表出席了會(huì)議。會(huì)議討論了回收水再利用的必要性和發(fā)展前景,回收水再利用的危險(xiǎn)性、標(biāo)準(zhǔn)和處理要求,尤其對(duì)回收水再利用是否會(huì)導(dǎo)致人類健康問題進(jìn)行了非常深入的探討。本文就此點(diǎn)與我國(guó)的現(xiàn)狀進(jìn)行了粗淺的對(duì)比研究。
一、國(guó)內(nèi)外回收水再利用現(xiàn)狀和法律規(guī)定
1. 加拿大
加拿大在回收水再利用方面的實(shí)踐規(guī)模相對(duì)較小,但是廢水的回收和再利用已越來越被重視。把已經(jīng)處理的城市廢水作為非飲用水源,從水的回收再利用中獲得經(jīng)濟(jì)利益。
加拿大目前還沒有國(guó)家一級(jí)的回收水再利用的導(dǎo)則,但是在不列顛哥倫比亞和艾伯塔兩省已經(jīng)制定了有關(guān)的法規(guī)文件。
(1)不列顛哥倫比亞省
在不列顛哥倫比亞省,大約有3%的廢水得到再利用。為了幫助人們更完整地認(rèn)識(shí)回收水再利用的益處,不列顛哥倫比亞省水、土地、空氣保護(hù)部制定了一個(gè)回收水再利用的框架規(guī)則:1999年地方廢水處理法規(guī)實(shí)施,規(guī)定了處理生活污水的標(biāo)準(zhǔn),回收水再利用和排放處理的標(biāo)準(zhǔn);2001年5月,頒布了《使用回收水實(shí)踐法》。
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使用回收水作為農(nóng)灌是艾伯塔省最大的回收水再利用項(xiàng)目,全省大約71%的地表水用于灌溉,超過了50.5萬hm2。所有在這個(gè)省申請(qǐng)使用回收水用于農(nóng)灌的項(xiàng)目都需要向官方正式申請(qǐng)。
2.澳大利亞
11%的城市生活廢水在澳大利亞得到再利用。國(guó)家廢水再利用有關(guān)導(dǎo)則最近由澳大利亞環(huán)境與保護(hù)委員會(huì)修改,提出了水質(zhì)五級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)每一類回收水再利用都規(guī)定相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?;厥账倮庙?xiàng)目需要逐個(gè)審批,獲得環(huán)境部門或者法定水管理部門的批準(zhǔn)后才能實(shí)施。
(1)新南威爾士州
新南威爾士通過回收水再利用使水循環(huán)利用、保護(hù)水資源導(dǎo)則規(guī)定,使用經(jīng)過二級(jí)處理后的排水需要經(jīng)過消毒,可用于規(guī)定的使用目的。
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南澳大利亞回收水再利用導(dǎo)則(環(huán)保局1999)規(guī)定,可持續(xù)利用水的方法,不能對(duì)大眾健康或環(huán)境帶來不必要的環(huán)境危險(xiǎn)。也就是說回收水再利用到農(nóng)業(yè)、城市居民、環(huán)境和工業(yè)都是可以的,但要求所有回收水再利用的使用者必須提供其水質(zhì)狀況、處理過程、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操作過程和可信度、地點(diǎn)選擇、監(jiān)測(cè)和報(bào)告。
3.美國(guó)
美國(guó)的回收水再利用實(shí)施法規(guī)分布在各州,這些法規(guī)涵蓋了回收水再利用實(shí)踐的各個(gè)方面。主要的全國(guó)性文件是環(huán)保局回收水再利用導(dǎo)則,它提供了相關(guān)的信息比如回收水再利用的要求和過程、回收水再利用的法規(guī)和環(huán)保局指導(dǎo)性意見。文件規(guī)定允許各州建立自己的標(biāo)準(zhǔn)。
?。?)加利福尼亞州
美國(guó)第一個(gè)回收水再利用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1918年建立在加利福尼亞,之后被不斷地修改。在加利福尼亞大約10%的城市用水被回收。州健康服務(wù)部在加利福尼亞的水法指導(dǎo)下,建立了水回收再利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。9個(gè)地方水質(zhì)控制機(jī)構(gòu)在州健康服務(wù)部的指導(dǎo)下,也可以建立水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、廢物排放的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和要求。每一個(gè)水回收再利用項(xiàng)目必須獲得地方水質(zhì)控制機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn),并符合其標(biāo)準(zhǔn)。此外,地方健康部門也可發(fā)布嚴(yán)于州健康部或者地方水質(zhì)控制機(jī)構(gòu)發(fā)布水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。州的水法明確,如果回收水再利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)適合飲用或者非飲用并且能夠獲得,任何個(gè)人或者公共機(jī)構(gòu)都不能使用來自各個(gè)水源的水用于飲用或者非飲用目的,占用下游的水權(quán)并影響下游。
?。?)佛羅里達(dá)州
佛羅里達(dá)州被公認(rèn)為是美國(guó)回收水再利用最多的一個(gè)州,已有兩個(gè)世紀(jì)以上使用回收水的經(jīng)歷。80%使用回收水的是沿海地區(qū)、淡水缺乏地區(qū)、海水入侵地區(qū)、水流緩慢地區(qū)和廢污水自凈能力較差的地區(qū)。2000年,佛羅里達(dá)使用的處理過的廢水,超過了這個(gè)州處理污水能力的50%。景觀灌溉是主要的用水項(xiàng)目,其次是農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)、地下水回灌和濕地用水。1986年以來,回收水再利用量已經(jīng)翻了三番。
佛羅里達(dá)回收水再利用導(dǎo)則包括:農(nóng)業(yè)再利用,城市再利用,食品生產(chǎn);地下水回灌和間接使用回收水作為飲用水;增加陸地水流;工業(yè)再利用和許可;特殊的處理方法要求在所有的使用類型中列出。
州有關(guān)回收水再利用項(xiàng)目的法律中規(guī)定,水資源管理區(qū)域中要規(guī)定一個(gè)“水資源警示區(qū)”,即存在水供應(yīng)問題的地區(qū)(或者是現(xiàn)在已經(jīng)存在,或者在今后20年中出現(xiàn)),要求回收城市廢水并建立回收水再利用所需的設(shè)施,除非回收水在經(jīng)濟(jì)上不劃算、環(huán)境上不符合要求或者技術(shù)上不可行。佛羅里達(dá)還制定了再利用過程中控制危險(xiǎn)物品的政策,防止再利用過程帶來新的污染源或者擴(kuò)大地表水的污染。目前回收水再利用數(shù)量已經(jīng)超過了向地表排放的廢污水。
4.中國(guó)
中國(guó)在水的重復(fù)利用方面還沒有專門的法規(guī),只有節(jié)約用水方面的規(guī)定。如《水法》提出了提高水的重復(fù)利用率、鼓勵(lì)使用再生水、提高污水再生利用率的原則規(guī)定。
二、回收水再利用的用途
回收水再利用到底有哪些用途,是這次會(huì)議研討的一個(gè)議題。國(guó)外將回收水再利用分為4個(gè)主要部分:
1.提供飲用水
直接提供飲用水或者回收水直接引到城市供水管網(wǎng)在加拿大和美國(guó)還沒有實(shí)施,盡管在納米比亞的Windhoek已有了可行性的研究和實(shí)驗(yàn)案例。
1998年美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)的報(bào)告顯示,間接提供飲用是可行的,由于存在許多不確定的涉及健康方面的因素,直接用于飲用仍不可行。報(bào)告還指出,通過回收水再利用間接提供飲用水對(duì)人類健康的潛在影響,需要一個(gè)徹底的專項(xiàng)評(píng)估(包括污染物的監(jiān)測(cè)、健康和安全檢驗(yàn)、系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)),同時(shí)也只能作為最后一招使用,盡管影響人體健康的結(jié)果還沒有在相關(guān)研究數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),但是健康數(shù)據(jù)是非常分散的,研究方法也非常有限。實(shí)際上目前許多社區(qū)利用的水源明顯含有從上游使用者帶來的污染物質(zhì),尤其是在那些沒有計(jì)劃使用間接再生水作為飲用水的地方。
2.無嚴(yán)格限制的城市、景觀用水和農(nóng)業(yè)灌溉
目前加拿大有許多這樣的例子。包括:城市景觀用水——公園、娛樂場(chǎng)所、學(xué)校操場(chǎng)、救火、裝飾性噴泉、水池及建筑物內(nèi)部的廁所用水和空調(diào)用水;沒有嚴(yán)格限制的娛樂用水——向池塘、湖泊的補(bǔ)水,造雪等;用于灌溉——不直接用于人類食用產(chǎn)品的灌溉。主要用于為環(huán)境目標(biāo)和地下水回灌等目的,回收水一般用于灌溉濕地和保持溪流或河流。水一般取自洪水的控制,如城市洪水直接輸送到濕地。
這種水至少需要二級(jí)處理。通過過濾和消毒,用嚴(yán)格的生化指標(biāo)(生化需氧量BOD)、渾濁度、細(xì)菌總數(shù)或大腸菌數(shù)以及殘留物和pH來監(jiān)測(cè)。
?。常袊?yán)格限制的城市用水、娛樂用水、農(nóng)業(yè)灌溉
這類用水包括:景觀灌溉用水——高爾夫球場(chǎng)、公墓、綠地和高速公路;有限制的休閑——垂釣、劃船和非接觸的娛樂;農(nóng)業(yè)灌溉——用于飼料、麻、種子、牧業(yè)、草皮和商業(yè)目的的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
這類用水活動(dòng)中所有的水質(zhì)要求是一樣的。比較特殊的要求是要進(jìn)行二級(jí)處理和消毒。BOD和渾濁度標(biāo)準(zhǔn)較寬。
4.工業(yè)再利用和循環(huán)
加拿大的工業(yè)是用水大戶。1991年,80%的工業(yè)用水是礦產(chǎn)和原材料生產(chǎn)用水。其中,不到20%是被消耗掉的,循環(huán)用水有很大的發(fā)展空間。早在1940年,為滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要,加拿大就已開始將地方生活廢水再利用到工業(yè)生產(chǎn)中。在地方生活污水處理規(guī)定中,不列顛哥倫比亞省就有生活污水用于建筑和工業(yè)的規(guī)定,包括用于清洗建筑材料、制造混凝土、設(shè)備清洗和冷卻塔等。這種方法可行且經(jīng)濟(jì)上具有吸引力。
這部分水的利用也需要對(duì)污水進(jìn)行二級(jí)處理和消毒。需要監(jiān)測(cè)BOD和懸浮物以及大腸菌。但是回收水再利用用于工業(yè)的水質(zhì)要求越來越特殊,考慮工業(yè)用水水質(zhì)的因素也越來越多:水垢、腐蝕、生物生長(zhǎng)、堵塞和泡沫以及工人的健康。
從美國(guó)對(duì)回收水再利用的分類可以看出,發(fā)達(dá)國(guó)家在考慮使用回收水時(shí),首先確定的是回收水再利用的用途,甚至這些項(xiàng)目都要在相關(guān)導(dǎo)則或者法律中規(guī)定,超出這些范圍的使用很難被批準(zhǔn)。而我國(guó)對(duì)回收水再利用沒有專門的規(guī)定。1989年頒布的《生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)CJ25.1-89》中,僅僅提到廁所便器沖洗、城市綠化、洗車和掃除幾種。其他比如農(nóng)業(yè)灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn),在制定之初并沒有考慮用水的來源,所以也就沒有考慮回收水的特殊性。因此,有必要專門研究我國(guó)回收水再利用的項(xiàng)目及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
三、回收水再利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
美國(guó)和加拿大等國(guó)的回收水再利用的標(biāo)準(zhǔn)包括3個(gè)主要部分:一是水質(zhì)要求,二是廢水處理工藝要求,三是審批和日常監(jiān)測(cè)要求。
?。保|(zhì)要求
回收水再利用面臨的最大問題就是水質(zhì),水質(zhì)是公眾在使用回收水時(shí)最大的擔(dān)心。盡管到目前為止,加拿大、美國(guó)等國(guó)家還沒有因?yàn)槭褂没厥账斐刹【鷤鞑セ蛘呷静〉膱?bào)道,但是研究表明,這些將被利用的污水中都有細(xì)菌污染,在廢水中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了100多種不同的腸道病毒。因此,這些國(guó)家都將注意力集中在去除污水中的細(xì)菌等微生物上。
城市廢水不是主要的致病源,但人們很難接受其作為食物生產(chǎn)、灌溉或者間接的飲用水甚至一些工業(yè)用水。廢水中的可降解有機(jī)物、穩(wěn)定有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)物、重金屬、殘留氯和懸浮物等化學(xué)成分還很有可能進(jìn)入地下含水層。最近幾年,干擾素、藥學(xué)和治療用的產(chǎn)品也進(jìn)入了供水系統(tǒng)。美國(guó)和加拿大已經(jīng)開始對(duì)這些化學(xué)品的產(chǎn)生、環(huán)境影響和危險(xiǎn)性、對(duì)健康的長(zhǎng)期影響和采取各種控制措施后危險(xiǎn)的轉(zhuǎn)移開始了研究。
研究表明,可降解有機(jī)物不利于消毒且消耗氧氣。穩(wěn)定有機(jī)物很難被污水處理程序處理掉,并且可能對(duì)環(huán)境帶來毒性,不利于回收水再利用項(xiàng)目的實(shí)施。使用含有氮、磷、鉀元素的回收水對(duì)農(nóng)作物的灌溉有好處,但容易引起富營(yíng)養(yǎng)化和過度繁殖。廢物中含的氮會(huì)滲漏到地下水中使飲用水水質(zhì)超標(biāo)。重金屬在環(huán)境中的蓄積對(duì)動(dòng)植物有毒性。高濃度的可溶解性固體物質(zhì)也影響回收水用于農(nóng)業(yè)灌溉,長(zhǎng)時(shí)間地使用回收水會(huì)降低土壤的肥力。
因此在設(shè)立水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要按照不同的用途提出具體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。已有的回收水再利用的水質(zhì)導(dǎo)則通常包括兩個(gè)級(jí)別的要求:第一,提交回收水再利用申請(qǐng)時(shí),要將準(zhǔn)備使用的回收水的性質(zhì)介紹附上;第二,對(duì)回收水再利用項(xiàng)目要進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)和檢查。
?。玻O(jiān)測(cè)要求
回收水再利用的水質(zhì)要求還包括管理方面的要求。按照水質(zhì)導(dǎo)則的規(guī)定,提出申請(qǐng)時(shí)要附回收水的各項(xiàng)指標(biāo)。監(jiān)測(cè)時(shí)段不同,要求也不相同,如加拿大哥倫比亞省對(duì)大腸菌群的監(jiān)測(cè)從回收水再利用項(xiàng)目實(shí)施開始第1天到第60天要連續(xù)進(jìn)行。如果在這一階段所有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都保持在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍之內(nèi),就可以放寬到每周監(jiān)測(cè)一次。同時(shí),監(jiān)測(cè)要求還和處理設(shè)施、用水方式等密切相關(guān)。因?yàn)槠錁?biāo)準(zhǔn)都針對(duì)不同的用水項(xiàng)目設(shè)定,所以具有非常明確的操作要求。
我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)基本不涉及這方面的要求,而是另外規(guī)定了一個(gè)檢驗(yàn)規(guī)則。但是這個(gè)規(guī)則并不具體,在實(shí)際操作過程中難免會(huì)帶來不必要的分歧。
3.處理技術(shù)要求
在這方面,美國(guó)和加拿大同樣也是針對(duì)回收水再利用的具體用途具體規(guī)定的。會(huì)議討論了城市生活用水的現(xiàn)場(chǎng)處理、分散處理和集中處理等幾種處理方法,并比較了各種處理技術(shù)的利弊以及適用性。著重強(qiáng)調(diào)的是,回收水再利用在水質(zhì)方面的要求包括處理要求。
此外,還包括了存儲(chǔ)和分配的技術(shù)要求。這些要求,并非只有原則或者政策,而是將每一個(gè)過程都作為一個(gè)技術(shù)問題經(jīng)過詳細(xì)研究后提出的。比如說,回收水再利用在處理后進(jìn)入輸送管道,其性質(zhì)是否會(huì)改變?回收水再利用的管網(wǎng)要求有應(yīng)急存儲(chǔ)設(shè)施,一旦水質(zhì)因特殊情況沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,保證不能進(jìn)入使用管網(wǎng)。
對(duì)比上述要求,我國(guó)的回收水再利用需要建立專門的法規(guī)和技術(shù)導(dǎo)則。一是鼓勵(lì)人們廣開水源,規(guī)范行為,確保在回收水再利用方面不危及人體健康和造成環(huán)境危害。二是結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況,提出我國(guó)水的回收再利用主要可用之處,盡早出臺(tái)回用水主要用途名錄。三是研究我國(guó)各類污水的組成,提出水質(zhì)控制要求,建立相關(guān)的管理制度,使我國(guó)法律規(guī)定的節(jié)約用水、再生水回用等要求落到實(shí)處。
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