城市污水資源化的有效途徑—中水回用
概述
由于世界人口增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類的用水量劇增,原有的清潔水資源受到人類活動(dòng)的污染,使地球上水資源利用日趨緊缺。我國(guó)水資源總量可觀,居世界第4位,但人均水資源卻排在世界第109位,屬水資源脆弱國(guó)。我國(guó)水資源時(shí)空分布極不均勻,南北地區(qū)、各季節(jié)降雨量差距很大,洪澇干旱災(zāi)害頻繁,水污染普遍嚴(yán)重,已被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)水資源最貧乏的國(guó)家之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)660個(gè)城市中有330多個(gè)城市不同程度缺水,其中嚴(yán)重缺水的城市達(dá)108個(gè),在32個(gè)百萬(wàn)人口以上的大城市中,就有30個(gè)城市長(zhǎng)期受缺水的困擾。由于水資源的不足,我國(guó)城市工業(yè)每年損失達(dá)數(shù)千億元。
我國(guó)的水源污染長(zhǎng)久以來(lái)得不到有效控制,據(jù)全國(guó)7大水系和內(nèi)陸河流110多個(gè)重點(diǎn)河段統(tǒng)計(jì),符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》I、Ⅱ類的占32%,Ⅲ類的占29%,屬于Ⅳ、V類的占39%。主要污染指標(biāo)為氨氮、COD、揮發(fā)酚和BOD等。黃河、松花江、遼河屬Ⅳ、V類水質(zhì)的河段已超過(guò)60%;淮河枯水期的水質(zhì)已達(dá)到Ⅲ類,其大部分支流的水質(zhì),常年在V類以上。長(zhǎng)江和珠江的水質(zhì)Ⅳ、V的河段已超過(guò)20%。同時(shí),城市內(nèi)及附近的湖泊普遍存在嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化。97%的大中城市地下水受到嚴(yán)重污染,地下水污染物一般以酚、氰、砷、硝酸鹽為主,鉻、硫、汞次之。目前,我國(guó)80%的水域、45%的地下水受到污染,90%以上的城市水源污染嚴(yán)重。
由此可見(jiàn),水問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素,并將成為21世紀(jì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最突出的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)污水資源化具有明顯的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,是保護(hù)水資源和使水資源增值的有效途徑,同時(shí)也會(huì)大大的緩解我國(guó)水資源的緊缺。
在水的社會(huì)循環(huán)中,污水的再生與回用是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。將大部分的廢水經(jīng)過(guò)再生處理后回用,一方面可以緩解水資源短缺的局面,高效地利用有限的淡水資源,同時(shí)又減少了排放至自然水體的污染物總量,具有多方面的功效。因此,水的再生與回用是環(huán)境保護(hù)、水污染防治的主要途徑,是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié),已經(jīng)成為世界各國(guó)解決水問(wèn)題的必選策略。
中水回用經(jīng)濟(jì)性分析及其重要意義
1.經(jīng)濟(jì)性分析
中水回用的經(jīng)濟(jì)性是決定其能否廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。中水回用的成本由污水收集、污水處理、回用供水、污泥處理、中水回用運(yùn)行費(fèi)用等組成,其第一要素是處理規(guī)模。隨著水回用技術(shù)的發(fā)展,水處理規(guī)模逐漸擴(kuò)大,成本開(kāi)始逐步下降。20世紀(jì)70年代,中水處理規(guī)模為5-10m3/d的情況下,成本為自來(lái)水價(jià)格的三倍,1995年,類似規(guī)模中水工程成本在生活用水價(jià)格和商業(yè)用水價(jià)格之間。居民小區(qū)處理規(guī)模為1.0m3/d生活污水處理設(shè)備固定投資為3500元,運(yùn)行費(fèi)用1.2元/m3。據(jù)國(guó)內(nèi)專家的統(tǒng)計(jì),當(dāng)采用小區(qū)污水為中水水源時(shí),人口大于1萬(wàn)或中水用水量達(dá)到750m3/d以上為經(jīng)濟(jì);當(dāng)采用處理廠二級(jí)出水為中水水源時(shí),與附近處理廠結(jié)合能充分發(fā)揮效益。
目前,在居民小區(qū)內(nèi)修建中水回用系統(tǒng),其成本遠(yuǎn)低于自來(lái)水的價(jià)格,在經(jīng)濟(jì)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
2.中水回用的重要意義
首先,比遠(yuǎn)距離引水造價(jià)低。由于小區(qū)中水回用處理裝置安裝在小區(qū)內(nèi),減少了輸水管線的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用,將污水處理到雜用水程度,其基建投資只相當(dāng)于從30千米外引水,若處理到可回用作較高要求的工藝用水,其基建投資相當(dāng)于從40-60千米外引水。
其次,比海水淡化經(jīng)濟(jì)。由于小區(qū)生活污水污染物濃度較低(小于0.1%),可生化性較好,處理難度較小,而且可用深度處理方法加以去除。因此,當(dāng)生活污水的排水作為中水水源時(shí),主要污染物的濃度指標(biāo)COD、BOD5、SS、NH3-N可滿足處理技術(shù)要求。而海水則含有3.5%的溶解鹽和大量有機(jī)物,其雜質(zhì)含量為污水二級(jí)處理出水的35倍以上,因此無(wú)論基建費(fèi)或單位成本,海水淡化都超過(guò)污水回用。
小區(qū)污水回用開(kāi)辟了第二水源,降低了小區(qū)新鮮水取用量,經(jīng)處理后的污水回用于小區(qū),減少了污水的排放量,減輕了受納水體的污染,也減少了治理環(huán)境污染的投資。所以污水回用既節(jié)約了水資源,也消除了環(huán)境污染,具有多重效益。
中水回用,實(shí)現(xiàn)污水資源化,是目前解決節(jié)水治污兩大問(wèn)題的最有效的途徑,在水資源嚴(yán)重短缺的當(dāng)今社會(huì)有著重要意義。
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