一、城市缺水現(xiàn)狀及應(yīng)對(duì)對(duì)策

　　我國(guó)人均水資源占有量只有2300m3，約為世界人均水量的1／4，在世界排110位，被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一。加之降水量時(shí)空變化大，水資源分布極不均衡，水量時(shí)空上的巨大變化和差異，使水的供需矛盾更加尖銳。另外，我國(guó)地表水資源和地下水資源污染非常嚴(yán)重，進(jìn)一步加劇了水資源的緊缺，使其所造成的影響愈顯突出。采煤、發(fā)電是山西省工業(yè)用水大戶，由于水源不足常因水短缺而限產(chǎn)和停產(chǎn)。太原市全市年人均占有水資源量為173m3，僅為全國(guó)人均水資源占有量的7．4％，根據(jù)聯(lián)合國(guó)規(guī)定的缺水標(biāo)準(zhǔn)，為極度缺水城市。在這種情況下，節(jié)水具有非常重要的意義。

　　解決城市缺水問(wèn)題的唯一辦法是：“開(kāi)源節(jié)流”?！伴_(kāi)源”即：合理開(kāi)發(fā)利用地下水、防治水污染提高水資源的可利用程度、擴(kuò)大可利用水資源的范圍?各種類型低質(zhì)水和海水利用，以及水的再利用；跨流域或地區(qū)調(diào)水 、提高供水工程系統(tǒng)的供水能力；“節(jié)流”即：利用新技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政、法制和宣傳教育等多種手段，杜絕水的浪費(fèi)，提高水的有效利用率，節(jié)省或減少用水，限制需水量增長(zhǎng)甚至削減需水量，使有限的水資源得以合理分配和利用。

二、城市污水資源化的經(jīng)濟(jì)性和可靠性

　　城市污水資源化是將污水進(jìn)行凈化處理后，進(jìn)行直接或間接的回用，使之成為城市水資源的一個(gè)重要的組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在城市用水中只有三分之一的水用于直接或間接飲用，其它三分之二理論上都可以由再生水代替。因?yàn)槌鞘形鬯|(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，它不受氣候等自然條件的影響，又不需要長(zhǎng)距離引水，只要處理得當(dāng)，可作為城市可利用的第二水源。隨著在污水廠建設(shè)的基礎(chǔ)上污水回用設(shè)施的逐步完善，必將給社會(huì)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

1．污水再生利用的經(jīng)濟(jì)性

　　城市污水資源化是解決城市缺水的可行辦法，是節(jié)約用水的必然之路。同時(shí)，污水再生利用在經(jīng)濟(jì)方面也有其優(yōu)勢(shì)之處。

?　1 比遠(yuǎn)距離引水費(fèi)用低。將城市污水處理到雜用水程度，其基建投資一般相當(dāng)于從30km外引水，若處理到有較高要求的工藝用水，其投資一般相當(dāng)于從40－60km外引水。

?　2 污水再生利用既節(jié)約了水資源也可以削減污染負(fù)荷對(duì)環(huán)境的污染，其經(jīng)濟(jì)效益是雙重的。

2．污水再生利用的可靠性

?　1 水源穩(wěn)定

　　城市污水二級(jí)處理出水基本不受洪枯水文年變化的影響，只要人們生活水平不發(fā)生急劇的變化，排放的污水量就相當(dāng)穩(wěn)定。

　?2 水質(zhì)安全

　　首先，再生水要求水質(zhì)清澈透明，色度不能超過(guò)25度，濁度應(yīng)該小于5NTU，在感官性狀指標(biāo)上是能滿足的；其次，再生水在礦化度、含鹽量、氯化物含量等指標(biāo)與自來(lái)水相仿；再者，再生水在衛(wèi)生毒理學(xué)指標(biāo)上是安全的。

　?3 供水系統(tǒng)可靠

　　再生水供水系統(tǒng)按最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)，采用環(huán)狀網(wǎng)和枝狀網(wǎng)相結(jié)合的供水方式，既可以節(jié)省工程投資，又可以保證供水的安全可靠。

三、污水再生利用存在的問(wèn)題及對(duì)策

1．缺乏對(duì)污水再生利用的系統(tǒng)規(guī)劃

　　目前我國(guó)尚未建立城市污水再生利用規(guī)劃指標(biāo)體系，在太原市城市建設(shè)總體規(guī)劃中，在水資源的綜合利用方面缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，尤其是缺乏城市污水再生利用規(guī)劃，這勢(shì)必會(huì)造成重復(fù)建設(shè)和決策失誤。因此，太原市城市污水再生利用工程應(yīng)納入城市總體規(guī)劃以及城市水資源合理分配與開(kāi)發(fā)利用計(jì)劃。

2．城市污水收集與處理回供設(shè)施不到位

　　城市污水的收集與處理是城市污水再生利用的重要前提條件，目前太原市的城市污水管網(wǎng)建設(shè)滯后于城市發(fā)展，二級(jí)生物處理率低。再生水設(shè)施的建設(shè)，特別是直接給用戶輸送再生水的支管建設(shè)不配套。因此，強(qiáng)化城市污水管網(wǎng)與污水處理工程、回供設(shè)施的建設(shè)是推動(dòng)城市污水再生利用的關(guān)鍵。

3．對(duì)污水再生利用技術(shù)的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)

　　多年來(lái)，我國(guó)污水廠建設(shè)一般都是政府撥款。為了節(jié)省財(cái)政，不少城市出現(xiàn)了用外國(guó)貸款建設(shè)污水廠的浪潮，購(gòu)買國(guó)外設(shè)備和儀表，請(qǐng)外國(guó)工程師作規(guī)劃設(shè)計(jì)，代價(jià)昂貴，同時(shí)也影響了我國(guó)水工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步。

　　為此，太原市政府有關(guān)主管部門(mén)、專家、工程技術(shù)與管理人員應(yīng)相互聯(lián)合，不斷推廣自身的技術(shù)，走有中國(guó)特色、太原特色的水工業(yè)發(fā)展之路。

4．相關(guān)法規(guī)和政策不夠完善

　　城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面的統(tǒng)一管理，而太原市污水再生利用的法規(guī)和政策還需要完善。因此，應(yīng)對(duì)再生水的利用出臺(tái)強(qiáng)制性的政策，用具體的條例對(duì)再生水的使用做明確規(guī)定。對(duì)水資源排序，真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的水用在高要求的地方，低質(zhì)的水用在低需求上，實(shí)現(xiàn)一個(gè)水資源總的合理分配。

　　此外，再生水與自來(lái)水的比價(jià)關(guān)系不合理，用戶使用再生水就會(huì)缺乏足夠的經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力。為了推廣再生水，必須合理確定再生水價(jià)格與自來(lái)水價(jià)格的比價(jià)關(guān)系，鼓勵(lì)使用再生水。

四、城市污水資源化方向

1．工業(yè)用水

　　許多國(guó)家建有專門(mén)供給工業(yè)大戶用水的工業(yè)水道系統(tǒng)，與用自來(lái)水相比，生產(chǎn)成本大為降低。再生水除作為冷卻水外，還可以作為產(chǎn)品處理用水、原料用水及鍋爐用水。

2．農(nóng)業(yè)灌溉用水

　　與其他用水相比，農(nóng)業(yè)用水對(duì)水質(zhì)要求不高，用作農(nóng)田灌溉有著廣闊的前途。但是必須要注意，污水作為灌溉水，一定要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格處理，以達(dá)到其相應(yīng)的水質(zhì)指標(biāo)要求，否則會(huì)導(dǎo)致二次污染。

3．市政用水

　　市政用水主要包括環(huán)衛(wèi)用水、消防、建筑施工用水、洗車用水、綠化用水、水體補(bǔ)充用水及空調(diào)冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水。

五、城市污水資源化的技術(shù)路線

1．城市污水處理回用的基本方法及其功能分類如下：

?。?）物理方法，主要有：篩濾截留、重力分離、離心分離、高梯度磁分離等。

　（2）化學(xué)方法，主要有：化學(xué)沉淀、中和、氧化與還原、電解、離子交換、萃取、汽提與吹脫、吸附處理等。

?。?）物理化學(xué)方法，主要有：電滲析、擴(kuò)散滲析、反滲透、超濾等。

?。?）生物法，主要有：活性污泥法?好氧處理 、生物膜法?好氧處理 、生物穩(wěn)定塘?好氧、厭氧、兼性 、土地處理?好氧處理 等。

2．城市污水處理回用的工藝流程

　　目前采用較多的以回用為目的的城市污水處理工藝?包括二級(jí)處理和深度處理 主要由前處理技術(shù)、中心處理技術(shù)和后處理技術(shù)組成。中心技術(shù)以去除有機(jī)物為目的，有膜分離和生物處理兩種。

　　優(yōu)質(zhì)雜排水或雜排水作為中水原水時(shí)，因水中有機(jī)物濃度較低，處理目的主要是去除原水中的懸浮物和少量有機(jī)物，可采用以物化處理為主的工藝流程，或采用生物處理和物化處理相結(jié)合的工藝流程。

　　當(dāng)含有糞便污水時(shí)，因中水原水中有機(jī)物或懸浮物濃度高，處理目的是同時(shí)去除水中的有機(jī)物和懸浮物，宜采用二段生物處理與物化處理相結(jié)合的工藝。

　　當(dāng)利用城市污水處理廠二級(jí)處理出水作為再生水水源時(shí)，宜選用物化處理或與生化處理結(jié)合的深度處理工藝流程。

　　再生水處理工藝流程的確定，通常要參考已應(yīng)用成功的處理工藝流程。有關(guān)文獻(xiàn)和手冊(cè)上推薦了八種常見(jiàn)的城市污水回用目的的處理方案。

　　再生水處理基本工藝流程即：污水經(jīng)過(guò)格柵，其中可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門(mén)的較粗大懸浮物被去除，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行；初沉池主要降低污水中的懸浮固體濃度；生物處理利用水中的微生物氧化降解水中溶解性及膠體有機(jī)物，可分為好氧、厭氧生物處理；濾池?過(guò)濾 利用石英砂的攔截作用、沉淀作用、慣性作用及吸附等作用，以降低水中懸浮物的含量，同時(shí)部分細(xì)菌、病毒也隨著懸浮物一同得以去除；殺菌?消毒 是用物理的、化學(xué)的和生物的方法殺滅病原微生物，其目的是預(yù)防和控制傳染病的發(fā)生、傳播和蔓延；清水池起調(diào)節(jié)水量的作用，解決處理、回用水量不均衡的矛盾。如果水中的有機(jī)物含量不是很多，則可以省去生物法處理單元，采用膜分離?微濾、超濾、反滲透等膜 技術(shù)去除水中的污染物。對(duì)于膜處理后殘留的少量溶解性有機(jī)物和其他污染物，利用活性炭吸附作用去除。

　　如果水中的有機(jī)物含量不是很多，且主要由膠體組成時(shí)。還可以利用混凝沉淀來(lái)去除這類有機(jī)物?初沉不投藥，初步去除水中大的顆粒污染物 ，沉淀出水再經(jīng)過(guò)膜進(jìn)一步凈化。

　　在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下，生物處理之后用膜分離技術(shù)替代沉淀、過(guò)濾?膜裝置的投資、運(yùn)行費(fèi)用比沉淀、過(guò)濾都大 ，膜分離出水水質(zhì)遠(yuǎn)好于沉淀、過(guò)濾之后的水質(zhì)。

六、結(jié)語(yǔ)

　　城市污水資源化是解決城市缺水的可行辦法，污水回用水源穩(wěn)定，基本不受水文年變化的影響，再生水水質(zhì)安全，是節(jié)約用水的必然之路。污水回用比城市遠(yuǎn)距離天然水源地引水費(fèi)用低，在節(jié)約水資源的同時(shí)也減輕了對(duì)環(huán)境的污染，其效益是雙重的，有關(guān)部分應(yīng)加快此項(xiàng)工作的規(guī)劃與實(shí)施。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　太原理工大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院院長(zhǎng) 王增長(zhǎng)