污水處理及再生行

A. 城鎮污水處理行業屬於什麼產業，屬於工業嗎

根據國民經濟行業分類，城鎮污水處理廠屬於水的生產和供應業，屬於工業。

污水處理及其再生利用、水的生產和供應業，包括3個細分行業:

1.自來水生產和供應 指將天然水（地下水、地表水）經過蓄集、凈化達到生活飲用水或其他用水標准，並向居民家庭、企業和其他用戶供應的活動。

2.污水處理及其再生利用指對污水污泥的處理和處置，及凈化後的再利用活動。

3.其他水的處理、利用與分配 指將海水淡化處理，達到可以使用標準的生產活動，以及對雨水、微鹹水等類似水進行收集、處理和利用活動。

(1)污水處理及再生行擴展閱讀：

城鎮污水（municipal wastewater）指城鎮居民生活污水，機關、學校、醫院、商業服務機構及各種公共設施排水，以及允許排入城鎮污水收集系統的工業廢水和初期雨水等。

城鎮污水處理特點

1. 人口少，用水量標准較低，污水處理規模小。

2.產業結構區域特定差異、受雨季影響及用水量時變化系數較大，因此污水水量、水質變化大。

3.經濟發展水平偏低，經濟承受能力弱，可供選擇的適用技術少。

4.由於處理規模小而造成工程建設費及運行費用過高。

5.維護管理技術人員及運行管理經驗嚴重缺乏等。

B. 污水處理及再生利用屬於什麼行業

環保產業中的水處理行業領域復分循環水治理系統、水資源綜合治理和自來水內供應與特種水處理三容個類別。污水處理屬於水資源綜合治理，所以屬於環保產業!從另一個角度講，第一產業是農業，第二制產業是工業，其他都屬於第三產業。
我國第三產業包括流通和服務兩大部門，而污水治理應該算是服務業，但知也有人認為是工業企業，應征增值稅。
所謂污水處理廠，即將各化工廠的污水引入進行處理，相應收取有關費用的一個過程，屬於服務行業，應徵收營業道稅。

C. 淺談污水再生與回用系統的應用

該文首先對污水再生與回用系統的工藝逗租清原理進行了介紹，並對該系統的組成和工藝特點進行了詳細的闡述，證明了該工藝的優越性及其廣泛的適用性。鑒於該系統具有管理維護簡單、運行費用低等特點，使得其在欠發達地區和偏遠農村地區有著廣闊的應用空間。
隨著城市污水處理廠的大量建設，傳統的生活污水處理工藝所具有的污泥產量高、污泥處理困難、處理過程中產生惡臭、設備復雜、管理難度大、投資大等問題開始逐步顯現，使其推廣存在一定困難。而社會對污水處理廠所產生的二次污染問題、帶來的綜合社會效益及其覆蓋面也日益重視，所以必須尋求一種新的工藝來解決上述問題。美國科學家謝弗（Sheaffer）發明了一種生活污水凈化後重復利用的處理方法，稱之為污水再生與回用系統（Waste Water Reclamation and Reuse System，以下簡稱WWRR工藝）。該技術由於其獨特而明顯的生態處理效果，已成為美國國家環保署向全美推廣的污水處理技術。
2006年北京市順義區漢石橋濕地自然保護區管理辦公室為了改善漢石橋濕地水質特引進WWRR工藝，建成再生水廠一座。該項目於2009年竣工投產，至今運行良好。
1 WWRR工藝介紹
1.1 工藝流程
WWRR工藝流程主要由進水井與粗格柵、破碎機及提升泵站、曝氣池、吸水池和過濾加葯間組成。
（1）進水井與粗格柵：該水廠設進水井一座，與市政排水管網相連，進水井內設有總閘門。在總閘門後安裝粗格柵一道，間隙為50mm，以去除大塊雜物。
（2）破碎機及提升泵站：進入破碎機及提升泵站的污水中較大的固體雜物經破碎機進一步破碎，並經污水經泵提升後進入曝氣池。
（3）曝氣池：曝氣池是本水廠的核心部分，是去除有機物和總氮的最主要單元，採用改進的美國WWRR生態污水處理技術。
（4）吸水池：吸水池是水的一個重要集散地，曝氣池出水進入吸水池之後主要有兩個去向：一部分加入絮凝劑後由過濾加葯間中的過濾加壓泵打入過濾罐進行過濾，過濾後出水；另一部分由迴流泵打回曝氣池進水側迴流，從而實現脫氮。
（5）過濾加葯間：過濾加葯間設置絮凝劑（硫酸鋁）投加裝置和過濾裝置，作用是化學除磷。
1.2 工藝原理
WWRR工藝是集A2/O法和生物接觸氧化於一身的生物處理工藝。使用WWRR工藝的曝氣池是本水廠的核心部分。
WWRR工藝的曝氣池工作原理與A2/O法相似，但在布置上有其獨特之處。它是將水平布置的A2/O水處理單元垂直疊置起來，形成一個深度達9.45 m的水池。也就是說，這種布置取消水處理單元的界面，形成「垂直布置無界面水處理單元綜合模型」。池中溶解氧濃度自下而上逐漸升高，下層是厭氧區（A），中層是缺氧區（A），上層是好氧區（O），但各層間並無明顯的分界線。原水自進水端池底進入曝氣池，從出水端池頂流出，自下而上流經以上三個區域。
2 WWRR工藝特點
通過對漢山前石橋濕地再生水廠整個實施階段的總結，歸納出WWRR工藝具有如下特點：
（1）出水水質好，運行穩定：本工藝耐沖擊負荷，抗沖擊能力強。經WWRR處理後的水質，可達GB（18918-2002）一級A標准。出水可澆灌農作物、蔬菜及園林植物，也可用於工業或市政用水。
（2）污泥產量少：本工藝水力停留時間長，可達15d。污泥負荷0.05～0.1kgBOD5/kgMLVSS，污泥生長緩慢，並且在曝氣池底部設有厭氧的污泥消化區，污泥消化後徹底無機化、穩定化，體積大大減小，不需排泥，一般可20～30年清坑一次。
（3）無異味：本工藝採用破碎技術作為預處理工藝。經破碎機破碎後的大塊雜物連同沉砂、污水一起輸送至曝氣池底，消除了污水預處理單元臭味產生的條件。
（4）管理難度低：本工藝的生化處理只需要一個曝氣池，而不像傳統工藝需要很多處理單元相互配合運行，其設備簡單、技術難度低、維修方便，操作人員的數量少。
（5）建設投資省：本工藝可利用當地廢棄坑塘或不規則用地，節約耕地。主要設備可在中國國內采購，可以減少工程設施的投入，並縮短建設周期。同時，本工藝便於污水分散處理，可節省市政管網建設投資。
3 運行效果
WWRR工藝綜合型冊著活性污泥、生物膜等生物凈化及凝聚、沉澱等物理凈化過程，存在著厭氧―缺氧―好氧的交替過程，幾乎包含了目前生活污水處理的所有有效方法，因此能夠達到比較理想的效果。以漢石橋濕地再生水廠為例，自2009年至今連續四年的持續越冬運行（最低氣溫達到-20℃左右），證明了該技術的先進性與可靠性。出水主要指標達到GB 18918-2002一級A標准，工程水質處理效果如表1所示。
4 結語
使用傳統工藝的污水處理廠佔地面積雖然小，但周邊很大范圍內有惡臭，存在二次污染問題，故不適合在自然保護區、風景名勝區等環境敏感地區使用。但使用WWRR工藝的水廠，沒有臭味，且不產生二次污染。此外，WWRR工藝運行技術簡單，維護管理方便，建設和運行費用低廉，比較適合我國廣大農村、中小城鎮等相對欠發達地區。盡管該工藝佔地面積較大，但可以利用鄉鎮土地寬裕的優點來彌補這個缺點。
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D. 西安市城市污水處理和再生水利用條例

第一章總 則第一條為了加強城市污水處理和再生水利用管理，防治水環境污染，改善城市水環境，實現城市水資源可持續利用，依據《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國水污染防治法》等有關法律法規，結合本市實際，制定本條例。第二條本市行政區域內城市污水處理和再生水利用的規劃、建設、運營和管理等活動，適用本條例。第三條本條例所稱城市污水處理，是指通過一定的系統和設備，採用相應的技術方法，對生活污水、生產經營廢水、入流雨水等進行凈化的過程。

本條例所稱再生水，是指城市雨水、污水等經收集處理後，達到國家或地方規定的相關水質標准，可在一定范圍內使用的凈化處理水。第四條市水行政管理部門主管本市城市污水處理和再生水利用工作。

閻良區、臨潼區、長安區、藍田縣、戶縣、周至縣、高陵縣水行政管理部門、城市污水處理行政管理部門和各開發區管委會負責轄區內城市污水處理和再生水利用工作。

發展改革、財政、環保、市政公用、規劃、國土、建設、房屋、價格、市容園林、林業、公安等部門應當依據職責，做好城市污水處理和再生水利用的相關工作。第五條城市污水處理和再生水利用應當堅持統一規劃、合理布局、配套建設的原則，與城市道路、排水等規劃相銜接，做到廠網配套、管網優先，提高城市污水處理和再生水利用率。第六條市、區、縣人民政府應當加大公共財政的投入，加快城市污水處理和再生水利用公共管網的建設。

鼓勵單位和個人投資建設城市污水處理和再生水利用設施。第七條鼓勵、支持城市污水處理、污泥處置和再生水利用的科學研究，引進和推廣先進技術，提高城市污水處理和再生水利用的水平。第八條任何單位和個人都有權制止和舉報破壞城市污水處理和再生水利用設施的行為。第九條對在城市污水處理和再生水利用工作中做出突出貢獻的單位和個人，由市、區、縣人民政府給予表彰和獎勵。第二章規劃和建設第十條市水行政管理部門負責組織編制本市城市污水處理和再生水利用規劃，報市人民政府批准。

城市污水處理和再生水利用規劃應當納入城市總體規劃和經濟社會發展規劃。

未經法定程序調整和變更，規劃確定的城市污水處理和再生水利用設施建設用地，任何單位和個人不得擅自佔用或者改變其用途。第十一條市水行政管理部門、各區縣和開發區應當根據城市污水處理和再生水利用規劃編制區域規劃。

碑林區、新城區、蓮湖區、雁塔區、未央區、灞橋區的城市污水處理和再生水利用區域規劃由市水行政管理部門編制並組織實施。

各開發區范圍內的城市污水處理和再生水利用區域規劃由市水行政管理部門會同開發區管委會編制，由開發區管委會組織實施。

閻良區、臨潼區、長安區、藍田縣、戶縣、周至縣、高陵縣的城市污水處理和再生水利用區域規劃由所在地人民政府組織編制，經市水行政管理部門審核同意後組織實施。第十二條城市污水處理和再生水利用規劃、區域規劃在編制過程中，編制機關應當將規劃草案予以公告，並採取論證會、聽證會或者其他方式徵求專家和公眾的意見。公告的時間不得少於30日。第十三條市水行政管理部門，閻良區、臨潼區、長安區、藍田縣、戶縣、周至縣、高陵縣水行政管理部門、城市污水處理行政管理部門，開發區管委會應當依據城市排水規劃及污水處理和再生水利用規劃、區域規劃，制定城市排水管網及污水處理和再生水利用設施建設計劃。第十四條城市排水管網覆蓋范圍以外達到規模要求的用水排水戶應當自建污水處理設施。

電鍍、化工、印染、冶金等生產企業，醫院、實驗室等排放有毒有害廢水的單位，應當自建污水處理設施，並達標排放。

前款所列有毒有害廢水不得作為再生水水源。第十五條新建城市供水管網的，應當同時建設再生水管網。第十六條碑林區、新城區、蓮湖區、雁塔區、未央區、灞橋區及各開發區轄區內新建、改建、擴建建築工程項目，建設單位應當配套建設再生水利用設施。

閻良區、臨潼區、長安區、藍田縣、戶縣、周至縣、高陵縣新建、改建、擴建下列建設項目，建設單位應當配套建設再生水利用設施：

（一）建築面積在2萬平方米以上的賓館、飯店、商店、公寓、綜合性服務樓等；

（二）建築面積在3萬平方米以上的機關、科研單位、大專院校和大型綜合性文化、體育場館等；

（三）建築面積在5萬平方米以上，或者每日可回收水量大於150立方米的居住區和集中建築區等；

（四）優質雜排水的日排放量超過200立方米的企業或者工業小區。

E. 城市污水與再生利用

城市污水處理工藝選擇的水質因素進水水質水量特性和出水水質標準的確定是城市污水處理工藝選擇的關鍵環節，也是我國當前城市污水處理工程設計中存在的薄弱環節。城市污水管網的完善，對城市污水處理廠設計規模和設計水質的確定至關重要，目前我國大多數城市管網不配套，造成城市污水處理規模和水質難以合理確定，投入運行後實際值與設計值往往相差較大，效能難以充分發揮。
在國內城市污水處理廠的綜合調查中，獲得了87個城市污水處理廠的設計進水水質和最近一年的月平均實際進水水質情況。統計分析結果表明，在調查的城市污水處理廠中：（1）設計進水COD值一般選擇400－600mg/L，占調查總數的74.2％，低於400mg/L和高於700mg/L的分別佔20％和5.7％；（2）設計進水BOD5值一般選擇200mg/L左右，占總數的87.2％，選擇高於400mg／L的僅佔6.4％；（3）設計進水SS值一般選擇200mg／L，占總數的78．8％，選擇大於350mg/L的僅佔10.6％。城市污水處理廠的實際進水水質與設計進水水質的比值能夠反映出污水處理廠設計進水水質的准確程度，調查研究結果表明，在調查的城市污水處理廠中：（1）實際進水COD與設計進水COD比值低於1.0的佔65.8％。高於1.0的佔34.3％；（2）實際進水BOD5與設計進水BOD5比值低於1.0的佔83％，高於1.0的佔17％；（3）實際進水SS與設計進水SS比值低於1.0的佔61.6％，高幹1.0的佔38.3％。
對於城市污水處理工藝方案及其設計參數的確定，進行必要的水質水量特性分析測定和動態工藝試驗研究是國際通行的做法，有些發達國家甚至開展連續多年的全面水質水量特性測定和中試研究。在國內，由於體制和資金來源等方面的問題，在污水處理工藝方案的確定過程中雖然不太可能開展大規模的前期試驗研究，但進行水質特培卜性分析與短期動態工藝試驗的條件還是具備的，不應該忽視。
因此，污水處理技術政策中要求，應切合實際地確定污水進水水質，優化工藝設計參數。必須對污水的現狀水質特性、污染物構成進行詳細調查或測定，作出合理的分析預測。在水質構成復雜或特殊時，應進行污水處理工藝的動態試驗，必要時應開展中試研究。積極審慎地採用高效經濟的新工藝，對在國內首次應用的新工藝，必須經過中試和生產性試驗，提供可靠設計參數後再進行應用。
一般城市污水主要污染物是易降解有機物，所以目前絕大多數城市污水處理廠都採用好氧生物處理法。如果污水中工業廢水比重很大，難降解有機物含量高旅運，污水可處理性差，就應考慮增加厭氧處理改善可處理性的可能性，或採用物化法處理。
污水的有機物濃度對工藝選擇有很大關系。當進配鎮穗水有機物濃度高時，AB法、厭氧酸化/好氧法比較有利。AB法中的A段只需較小的池容和電耗就可去除較多的有機物，節省了基建費和電耗，污水有機物濃度越高，節省的費用就越多。厭氧處理要比好氧處理顯著節能，但只有在濃度較高時才顯示出優越性。當有機物濃度低時，氧化溝、SBR等延時曝氣工藝具有明顯的優勢。在要求除磷脫氮的場合須選用穩定可靠的生物除磷脫氮工藝。
污泥的處理處置
在我國的城市水污染治理中，污水處理廠污泥處理處置費用約占工程投資和運行費的25％－45％。污水處理廠污泥處理處置高昂的投資及其運行費用，一方面使得目前國內大部分污水處理廠未對污泥進行穩定處理或處理工藝的配套設施不完善，另一方面也使得建有完善污泥處理設施的污水處理廠常因其運行費用較高而基本停用。隨著我國城市污水處理設施的普及，處理率的提高和處理程度的深化，污泥的產生量將有較大的增長，預計到2010年，我國城市污水處理廠的濕污泥年產量將達2000餘萬噸，污泥的處理處置將成為難題。而通過技術改進和革新，降低污水處理廠的污泥產生量；研究開發先進的污泥處理工藝，提高污泥處理系統的效率，降低污泥處理成本；研製出技術先進、經濟高效的國產污泥處理成套設備；積極進行污泥資源化利用研究等是解決當前及今後我國據市污水處理廠污泥處置問題的有效途徑。
根據我國污水處理技術政策，城市污水處理產生的污泥，應採用厭氧、好氧和堆肥等方法進行穩定化處理，也可採用衛生填埋方法予以妥善處置；處理能力在10萬m3／d以上的污水二級處理設施產生的污泥，宜採取厭氧消化工藝進行處理，產生的沼氣應綜合利用：處理能力在10萬m3/d以下的污水處理設施產生的污泥，可進行堆肥處理和綜合利用；採用延時曝氣技術的污水處理設施，污泥需達到穩定化； 採用物化--級強化處理的污水處理設施，產生的污泥須進行妥善的處理和處置；經過處理後的污泥，達到穩定化和無害化要求的，可農田利用；不能農田利用的污泥，應按有關標准和要求進行衛生填埋處置。
城市污水的再生利用
在我國，花費大量投資建設了城市污水處理廠，但經過處理後的再生水並沒有得到充分利用，有的地區甚至還將處理後的再生水與未經處理的污水混入一起同流合污，有的地區沒有將再生水合理再用卻直接排入大海造成淡水資源的浪費。因此，在城市污水處理決策中應充分考慮污水的再生利用。城市污水處理廠出水可用作農業用水、市政雜用水、工業冷卻用水、工業生產用水、地下水補充等；另一方面，城市污水處理廠出水也可看作是水文循環的組成部分，將合乎質量要求的出水排放到河流水體中，使河流水休能維持或變成供下游使用的原水源，不僅經濟可行，而且可減少風險並發揮河流自凈能力。
在我國的城市污水處理技術政策中，提倡各類規模的污水處理設施按照經濟合理和衛生安全的原則，實行污水再生利用。發展再生水在農業灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態恢復和工業冷卻等方面的利用。城市污水再生利用，應根據用戶需求和用途，合理確定用水的水量和水質。污水再生利用，可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術。因此，缺水城市和水環境污染嚴重的地區，在規劃建設遠距離調水之前應積極實施城市污水再生利用工程，同時做好非投資性或低投資性的節水減污工作。
城市污水再生利用規劃建設要依照客觀需要和實際可能的原則，按照遠期規劃確定最終規模，以現狀水量及用水需求為主要依據確定實施規模。城市污水再生利用技術選擇與工程實施要考慮國情、實際條件和用戶需求，城市污水再生利用規模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質、使用用途的選擇上，既要滿足要求，又要經濟合理。日前城市污水再生利用應著重於農業灌溉、市政雜用、景觀水體、生活雜用、工業冷卻、生態環境和補充地表水。
城市污水再生處理工藝應根據處理規模、水質特性、再生水用途及當地的實際情況和要求，經全面技術經濟比較後優選確定。工藝選擇的主要技術經濟指標包括：再生處理單位水量投資、再生處理單位水量電耗和成本、佔地面積、運行性能可靠性、管理維護難易程度、總體經濟與社會效益等。城市污水再生利用的工程設計，應對再生水水源的現狀水質特性、污染物構成進行詳細調查或測定，做出合理的分析預測；應切合實際地並安全可靠地確定再生水水源水質和再生處理水質要求，採用不同的單元工藝組合，優化工藝設計參數。
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F. 污水再生回用技術綜述

本文詳細介紹了國內外污水再生回用現狀，並對污水再生回用的概念、流程及相關原則進行了具體介紹。詳細列舉了當前污水回用技術的工藝流程。
1 我國污水再生回用現狀
我國城市污水處理再生回用起步較晚。20世紀70年代中期，我國開始探索以回用為目的的城市污水深度處理技術。到80年代，隨著大部分城市水資源緊缺的加劇和污水處理回用技術的日趨成熟，污水處理回用的研究與實踐才得以加速發展。北京市環保所於1985年在所內建成的120m3/d規模的再生水設施是我國早期的再生水回用工程之一。我國污水再生利用理論研究和實踐可分為三個階段：1985年前「六五」期間的起步階段；「七五」到「九五」期間的示範工程引導和技術儲備階段；「十五」到「十一五」期間的全面發展階段。
2城市污水再生回用
2.1 城市污水再生回用的概念
城市污水再生回用按服務范圍可分為三類：（1）建築中水回用，指在大型建築物或幾棟建築內建立小型中水處理站，以生活污水、（優質）雜排水為水源，經適當處理後回用於建築沖廁、建築周圍綠地道路澆灑等生活雜用。（2）小區污水再生回用，指在小區（住宅或工業）、機關院校內建立中小型中水處理站，以生活污水或（優質）雜排水、工業廢水等為水源，經適當處理後回用於建築沖廁、汽車沖洗、區內綠地道路澆灑等市政雜用。（3）區域污水再生回用，指在城市區域范圍內建立大中型再生水廠，以城市污水或污水處理廠的二級出水為水源，經適當處理後回用於生活、市政、環境等范圍內的非飲用水方面。
2.2 城市污水再生回用規劃流程及基本原則
城市污水再生回用規劃需按照一定原則和方法流程進行。污水再生回用規劃合理與否，直接影響其經濟、社會和環境效益，應遵循以下原則：（1）可持續發展原則。污水再生回用可節約水資源，減輕水體環境污染，是國家實施可持續發展戰略的重要措施。（2）統一規劃原則。城市污水再生回用規劃應納入城市水資源系統規劃之中，從城市總體規劃出發，並結合城市供水、排水、雨水利用和公路交通等規劃，統籌考慮，協調發展。（3）全面規劃，合理布局原則。我國城市污水再生回用總體在還處在發展階段，有不少城市甚至處在起步階段，對污水再生回用及其所帶來的效益認識不夠，污水再生回用在城市的推廣不可能一步到位，故應按照「長遠規劃、分期實施」的原則，逐步推進。
3 污水再生回用處理技術與工藝
3.1污水再生處理技術
城市污水再生回用是一項系統工程，包括污水收集系統、污水處理再生系統、再生水輸配送系統和水質監測與運行管理及維護系統。污水再生處理技術是污水再生回用的核心，是保證再生水水質合格、用戶使用安全及再生水回用價格合理的關鍵。城市污水再生處理技術主要可分為物理化學處理法、生物處理法和膜處理法三大類。
3.2污水再生回用的處理工藝
以城市污水處理廠二級出水為再生水水源 （主要為集中式再生水廠），可選用物化處理或與物化生化相結合的深度處理工藝，常用的工藝流程為：
（1）物化處理工藝流程：
（2）物化與生化相結合的深度處理工藝流程：
（3）微孔過濾處理工藝流程：
對水質要求高的用戶，還可在深度處理中增加活性炭吸附、離子交換、氨吹脫、反滲透、臭氧氧化等單元技術中一種或幾種組合。
當所處理的再生水用於與人直接接觸時，需採用膜生物反應器，將微生物的孢子截留。採用膜處理工藝時應有保障其可靠進水水質的預處理工藝和易於膜清洗更換的技術措施。
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G. 城市污水回用的可行方案分析

現場質量管理又稱生產過程質量管理，是從原材料投入到工程竣工所進行的質量管理。由於施工現場是影響工程質量的諸要素的集中點，因此搞好現場施工可以穩定和提高工程質量，加快施工進度，降低成本，提高效益。由於現場質量管理在高樓渡槽成功應用，高樓渡槽優良的質量不僅降低了成本，提高了效益，而且縮短了工期，給企業增加了一筆巨大的無形資產。
城市污水回用指的是，生活和工業污水經過處理後，作為工業，農業或市政用水的水源。城市污水中含有污染物質的水量僅占整個污水量的0.1%，其餘絕大部分是可用清水，而且城市污水就近可得。水量穩定、易於收集，污水處理技術也比較成熟，將城市污水經常規處理後回用於工業是完全可行的。目前，我國城市污水的回用率還很低，但是西方發達國家已經有了許多成功的實例。美國自50年代起，即開始著手這方面的工作，據報道，美國357個城市實現了污水回用，其中回用於農業佔55.3%，回用工業佔40.5%；日本早在1962年就開始污水回用的實踐，70年代東京、名佔屋和大皈等城市就已將城市污水處理後回用於工業；前蘇聯莫斯科東南區設有專用的工業水系統，有36家工廠使用處理後的城市污水，每日污水回用量達5.5-105m3；南非聯邦不但丁業使用再生水，而且在約翰內斯堡市，每日自來水的85%加人的是城市再生水，開創了使用污水回用到飲用水的先例。 一、城市污水的產生，主要污染物及污染特徵 1、工業污染源 各種工業生產中所產生的廢水排入水體就造成了工業污染源。不同的工業所產生的工業廢水中所含污染物的充分有很大差異，這是由於各種工業加工的原料不同、工藝過程不同造成的。 冶金工藝所產生的廢水主要有冷卻水、洗滌水和沖洗水等。 輕工業所加工的原料多為農副產品，因此工業廢水主要含有機質，有時還常含有大量的懸浮物質、硫化物和重金屬，如汞、鎘、砷等。 化學工業的產品很多，因此化學工業廢水的充分也很復雜，在廢水中常含有多種有害、有毒，甚至劇毒物質，如氰、酚、砷、汞等。總之，工業污染源向水體制排放大廢水具有量大、面廣、充分復雜的特點，是重點解決的污染源。 2、城市生活污水 城市居民聚集地區所產生的生活污水，多為洗滌水和沖刷器物所產生的污水，因此，主要由一些無毒有機物，如糖類、澱粉、纖維素、油脂、蛋白質、尿素等組成。其中含氮、磷、硫較高。此外，還伴有各種洗滌劑，這是另一類污染源，它們對人體有一定危害。在生活污水中還含有相當數量的微生物，其中一些病源體，如病菌、病毒、寄生蟲等，都對人的健康有較大危害。 3、農村污水和灌溉水 農村污水和灌溉水是水體污染的主要來源。由於農田施用化學農葯和化肥，灌溉後或經雨水將農葯和化肥帶入水體造成農葯污染或富營養化。在污水灌溉區，河流、水庫、地下水都會出現污染，同時也就出現土壤污染、食品污染。 4、雨水收集與利用 結合當地氣候條件和住區地形、地貌確定雨水處理方案；屋面、地表雨水經收集、處理後，應達到規定的回用水質標准；優先選用暗渠收集雨水，雨水處理宜採用滲水槽系統，滲水槽內宜裝填礫石或其他濾料；利用住區的綠地、水景等進行自然凈化，使其滿足用水對象的要求；採用多種滲透設施進行滲透凈化；雨水回用系統，應設置雨水初期棄流裝置；公共活動場地、人行道、露天停車場應採用透水鋪裝材料，以利於雨水入滲，可滲透鋪裝面積應不小於30%。 二、城市污水回用的可行用途 1、補充地下水：似乎有兩個可能性值得評估，即（a）補充地下水，建立地下水防護堤來防止水質惡化，避免鹽鹼水的侵入；（b）平整地表面，補充淺含水層。這些措施的潛在性具有局限性，因為可供使用的處理水量有限，而水競爭性用途卻很多。另外一個潛在性是，利用洪水期的地表水流量補充地下水。 2、中水回用：把小區產生的各種污廢水及雨水進行收集再行處理達到所要求使用的水質標准，再用於小區環境用水和小區雜用水，稱為中水回用。因其水質居於生活飲用水水質和允許排放污水水質標准之間，取名為"中水"。小區污水回用開辟了第二水源，降低了小區新鮮水取用量，經處理後的污水回用於小區，減少了污水的排放量，減輕了受納水體的污染，也減少了治理環境污染的投資。所以污水回用既節約了水資源，也消除了環境污染，具有多重效益。 3、污水回用於冷卻水系統：城市污水處理後，根據不同的水質情況，有的可以直接回用於工業循環冷卻水系統，有的需要進一步處理後再回用 4、景觀及綠化用水：廢水回收的可能性是，用於（a）城市風景點的灌溉（公園、花園和道路綠化帶）、補充公園的池塘來美化環境。對這些用途的水處理還要求包括二級水處理以及減少病菌等。 5、增加河流流量：在黃淮海流域，河流系統的生態價值產生了很大的變化或因污染和下游流量的減少損失很多，因此，對使用廢水來調節低流量很感興趣。但是，似乎所有可供使用的水，包括回收的廢水都需要用來滿足城市和農村群眾的需求。 6、污水用於農田灌溉：一方面可以緩解當地的農業水資源緊缺的矛盾，另一方面，由於污水中含有豐富的氮、磷、鉀等營養元素，為作物生長所必需.
三、城市污水再生利用的模式與發展狀況 城市污水的再生利用實際上包括再生和利用兩個環節，污水利用的條件是擬進行回用的水必須滿足一定用途的水質要求，因此，回用處理(再生)的環節通常是必不可少的。目前的城市污水利用較多考慮的是城市污水處理廠二級處理後的出水，這種水的利用有二種形式：直接回用和間接利用。直接回用多用於污水處理廠附近的農田灌溉及草場等用水，回用的途徑及方式受地域限制還比較單一，調配運轉不方便，而且這種水雖然經過了人工強化處理和消毒等措施，但由於未經過一定時間的自然凈化，在使用和控制不當時會產生一定的問題。間接利用是從水域的整體考慮，從水體上游取水凈化供城市使用，產生的污水經城市污水處理廠凈化後排入水體的下游，回歸於水體(此過程構成了水的社會循環)，再經過一定河段的自然凈化，可為下游城市或地區利用。經處理污水的間接利用是將自然界中水的社會循環與自然循環有機結合，在水體自凈容量的限度內，對水體的利用基本不會造成損害，這種方式需要從宏觀上進行管理，是水資源可持續利用的重要途徑。 國內外已有許多將凈化後的城市污水應用於工業、農業、市政、漁業等的成功實例。近年來，阿根廷、智利、印度、科威特、墨西哥、秘魯、俄羅斯等國將城市污水一級或二級處理出水應用於農業灌溉，其規模逐年擴大。日本創造了中水道系統，在建築群內設雙管供水系統，利用再生污水沖刷廁所、作冷卻水、澆花園和草地、沖洗馬路和汽車或作景觀、消防用水，獲得了顯著成效。 城市污水再生利用的中心問題在於根據地區的特點擬定適宜的再利用對策。美國加利福尼亞州根據其農業發達、用水量大的特點，提出的基本模式是灌溉回用，農業用水直接取自水源和經處理的城市污水；佛羅里達州根據其城市用水集中的特點，提出的基本模式是非飲用回用，大規模地實行雙管供水系統，以自來水價格的40%將城市污水處理水供給高爾夫球場、城市綠化、以及建築物和住宅區的中水道用水；而德克薩斯州根據自己用水的傳統和水文地質特點，採用間接回用的模式，大規模進行污水處理水的地下回灌。以色列的城市污水處理水的主要回用出路是農業灌溉，但在人口集中的城市區域也進行一定規模的中水道回用。日本大部分地區利用污水處理水進行清流復活，這是因為該國基本上不缺水，但水資源的修復和保護是回用的重點。 採用凈化後的城市污水供工農業及市政事業等多目標、多對象的回用在技術上是可行的，經濟上是適宜的，對緩解城市水荒、促進城市的可持續發展有非常重要的意義。近10年來我國對城市污水再生利用組織科技攻關取得豐碩成果，如中小城鎮和住宅小區的污水回用；城市污水凈化後回用於園林綠化、市政景觀、沖刷馬路等；大型賓館及娛樂場所的中水回用系統；城市污水回用於工業冷卻水系統或低壓鍋爐補給水及工藝用水；污水回用規劃、技術政策等軟課題研究等。此外，還興建了若干示範工程。隨著我國城市化進程的推進，我國城市污水資源日益豐富，目前已超過500-108m3/a，如果有1%的污水回用，將對緩解北方一些重要城市的缺水起重要作用。我國是世界上13個貧水國之一，當前，我國600餘座城市中有300餘座缺水，有些城市水資源嚴重匱乏，全國城市缺水60-108m3/a，因缺水而減少的工業產值＞1200億元/a，且呈現增長之勢。自2000年5月份以來，由於乾旱缺水，已有150個城市先後開始實行定時限量供水，嚴重影響了城市的可持續發展。雖然我國在利用城市污水灌溉農田方面積累了多年的實踐經驗和具備了一定的科學研究基礎，許多城市也實施了一些開源節流的措施，但把城市污水當作一種穩定可靠的水資源予以開發利用仍然進展不大。這中間很大程度上是認識問題，當然也有一些屬於技術上或投資上的問題。
污水作為水資源回用的前提是提供適合於回用的水質，且不造成任何潛在的二次污染。目前隨著水處理技術的發展，能達到一定水質的水處理技術往往不在於其技術上的可能性，而在於經濟上的可行性。因此，常規污水處理工藝的強化、組合及高效、低耗能處理技術的應用，自然能源和廉價資源的開發利用，污水處理和資源回收相結合技術，已成為城市污水資源化技術研究的主流；同時，城市污水再生利用的系統及優化理論、環境風險評價、水質指標及系統管理模式等，也將成為城市污水再生利用研究的重要方面。 四、我國城市污水處理的發展現狀 20世紀80年代中期以來，我國的城市污水排放量開始成倍增長(＞500-108m3/a)，而相比之下，我國的污水處理率卻增長緩慢，目前還不足10%［3］。近十幾年，我國城市已由解放初期的132座增加至668座，城市人口已佔全國總人口的35%，預計到2010年可上升到47%，按此預測，屆時城市污水量也將達到720-108m3/a。在我國現有的668個城市中，僅有123個城市有307座不同處理等級的城市污水處理廠，其中城市污水二級處理率為10%左右。全國現有17000個建制鎮，絕大多數沒有排水和污水處理設施。國家提出至2000年污水處理率要求達到25%，2010年達到40%。 目前，各地對城市污水的處理考慮較多的是排水管網終端的集中式處理，而對於污水流經整個城市的過程卻缺少控制，尤其是在城市排水系統不健全的地區，致使一些分布於城區的溝渠水體倍受污染，日久天長這些水體也就成了名副其實的臭水。現在一些有條件的地區採取了截污、清淤、引水等治理措施，使水體在感官上有了很大的改善，但同時也破壞了水體的自凈體系和功能，使水體抵抗外界污染的能力減弱。由於我國的城市排水管網較多採用的仍然是合流制管道，雨季時大量污水隨雨水從截污干管的溢流井排入水體，而造成嚴重的污染。可見，只有在城區點源污染和面源污染得到有效控制的前提下，才能全面實現城區的碧水目標。 五、城市污水回用的處理方法 1、補充地下水處理技術：城市污水地下回灌深度處理方法一般為傳統的污水處理方法，廢水處理的程度則取決於回灌的水量與水質、地下水盆地和天然地下水稀釋的可能性、土壤類型、地下水深度、回灌方式、使用前在含水層中的停留時間等。確定深度處理技術需考慮廢水成分、選定技術對特定廢水參數的處理水平、選定地區的土壤滲濾處理效果等因素。土壤滲濾也叫土壤含水層處理，是地下回灌流程中一個重要組成部分，具有簡單、經濟等特點，其費用僅為廠內設備處理達到相同水平所需費用的40%。土壤滲濾凈化機理包括慢速過濾、化學沉降、吸附、離子交換、生物降解、硝化與反硝化以及消毒等。土壤滲濾是地下回灌技術的主要特徵，也是確定深度處理技術最重要的影響因素。污水回用的目的不同，水質標准和污水深度處理的工藝也不同。但要特別注意實現回灌前處理、土壤含水層處理、取水後再處理三者間的合理優化。 2、中水處理工藝 物理處理法--膜濾法：適用於水質變化大的情況。採用這種流程的特點是：裝置緊湊，容易操作，以及受負荷變動的影響小。 膜濾法是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動，溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側，並作為濾液而排出；而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮並以濃縮形式排出。 我國有使用膜生物反應器處理生活污水的報道，經過110天的運作，均得到穩定而優質的膜過濾出水，符合雜用水水質標准。對COD的去除率可提高15%~30%。並具有較強的抗沖擊負荷能力。一體式膜生物反應器中水處理系統對經預處理後的港口污水的油類去除率均保持在70%-85%。北京一個人口為2.5萬的居民小區採用膜生物反應器的中水處理系統，出水水質明顯高於生物接觸氧化法。 物理化學法：適用於生活污水水質變化較大的情況。一般採用的方法有：砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉澱等。這種流程的特點是：採用中空纖維超濾器進行處理，技術先進，結構緊湊，佔地少，系統間歇運行，管理簡單。 該法以紫外吸收、臭氧、活性炭吸附相組合為基本方式，與傳統二級處理相比，提高了水質。義大利南部採用了紫外吸收單元給二級出水消毒，當紫外吸收的劑量為160mws／cm2時，大腸菌失去活性，回用水達到義大利的農業回用標准。西班牙水處理廠用過量的臭氧(劑量大於9mg／L)對過濾後的二級出水消毒，再用於農業灌溉。 生物處理法：適用於有機物含量較高的生活污水。一般採用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用，或是幾種生物處理方法組合使用，如接觸氧化+生物濾池；生物濾池+活性炭吸附；轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。 據報道，德國採用活性污泥SBR和生物膜SBR插入到主體活性污泥反應器中脫氮，脫氮率可達90%。日本認為SBR活性污泥工藝是小型廢水處理廠最有前途的工藝，適合在城市地區使用。 3、污水回用於冷卻水系統 （1）.微生物問題由於回用污水中的COD和氨、氮含量較高，導致微生物繁殖大幅度增加，產生生物粘泥，因此必須加大殺菌力度。傳統的方法是投加氧化性殺菌劑或直接投加氯氣。氧化型殺生劑的殺菌效果好，一般能解決微生物繁殖問題，具體應用中可根據水質情況決定投加量和投加頻率。 （2）.腐蝕問題回用污水的TDS濃度通常比新鮮水高2-5倍，電導率、CI、SO42-都高，PH較低，腐蝕程度大，所以要選擇合適的水質穩定劑來控制回用水對設備的腐蝕。 （3）.懸浮物問題二級處理後污水濃度較小，懸浮物主要是一些從生化曝氣池帶出的活性污泥。懸浮物的去除方法有兩個：一是選擇適當的濾料，經過過濾，可以濾除大部分懸浮物，二是加人化學劑，兩種方法的結合可以去除大部分懸浮物。 在探索污水回用於循環水系統的工作中，我國也取得了較好的成績。如大連污水回用示範工程，濟南煉油廠污水回用項目，華能北京熱電廠污水回用實踐等。 4、綠化及景觀用水 （1）綠化用水：採用回用水作為綠化用水，水質應達到用於灌溉的水質標准；在輸水-布水系統中余氯的含量不低於0.5mg/L或更高，以清除嗅味、黏膜及細菌；採用噴灌，SS應小於30mg/l，以防噴頭堵塞。 （2）景觀用水：採用再生污水用做景觀用水，需要脫氯，以保護水生動物。再生水應清澈、無毒、無嗅，應去除營養物，以避免藻類繁殖。水中不含有致病菌。 5、增加河流流量： 6、污水用於農田灌溉：
六、城市污水回用的經濟、環境效益 1、城市污水回用的經濟效益 城市污水回用與開發其他水源相比在經濟上的優勢：①比遠距離引水便宜。其基建投資只相當於從30公里外引水，而我國水資源分布不均衡，對於西北部貧水的城市，如果從東南部水資源豐富的地區引水，引水距離至少為上百公里，甚至達到上千公里，工程是十分浩大的。②比海水淡化經濟。城市污水所含雜質少於0.l%，而且可用深度處理方法加以去除，而海水則含有3.5%的溶解鹽和大量有機物，其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上。③不僅節約了寶貴的水資源，而且節約了排污費用。目前，大部分城市污水都是直接排放人江河湖泊，不僅污染環境，而且國家要收取相應的排污費（新鮮水費為1.12元／m3，排污水費為0.15元／m3），這對於城市的發展來說也是不小的負擔。以一個年產2萬噸合成氨廠為例，使用處理後的污水作為循環冷卻水及其他上藝用水，每年可節水300萬m3，減少排污費24萬元，直接經濟效益100萬元。再以南方某煉油廠為例，採用處理後污水作循環冷卻水，可節約新鮮水32萬m3／a，減少排污32萬m3／a，兩項節約費用40.6萬元／a，除去投資費用每年可獲經濟效益20.6萬元／a。 2、城市污水回用的環境效益 城市污水回用開辟了第二水源，減少了城市新鮮水的取用量，減輕了城市供水不足的壓力和負擔，緩解了供需矛盾。這對缺水城市意義更為重大。城市污水處理後的回用，減少了污水排放量：一是減輕了對水體的污染，並能使部分被污染的水逐漸更新復活；二是減少了治理環境污染的投資。節水效益明顯，城市污水量大且集中，如果很好地推廣使用污水回用技術，可以節省大量水質要求不高的用水消耗量。相比較於海水淡化、遠距離調水，城市污水回用有著它們無法相比的環境效益；而且就目前的技術水平而言，海水淡化、遠距離調水以及地下水開采也都存在著一定的不足，這也凸顯出城市污水回用的優勢。 七、城市污水回用存在的問題和展望 1、缺乏對污水再生利用的系統規劃 目前我國尚未建立城市污水再生利用規劃指標體系。在城市建設總體規劃中，雖然進行了城市的供水及排水規劃，但在水資源的綜合利用方面缺乏統一的規劃，尤其是城市污水再生利用規劃，這勢必會造成重復建設和決策失誤。因此，城市污水再生利用應納入城市總體規劃以及城市水資源合理分配與開發利用計劃，在綜合平衡、科學論證的基礎上，針對城市實際情況進行總體規劃，確定其應有的位置和作用。在再生水水質、使用用途、處理程度、處理流程、輸水方式的選擇上，要綜合平衡、遠近結合，既要滿足功能要求和用水水質需求，又要因地制宜、經濟合理。過高的目標與要求，將可能適得其反。 2、城市污水收集與處理設施建設嚴重滯後 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，目前我國的城市污水管網建設嚴重滯後於城市發展，二級生物處理率不到15%。因此，強化城市污水管網與污水處理工程設施的建設是推動城市污水再生利用的關鍵。 不少地方政府對污水再生利用的認識不夠，在缺水時優先考慮的是調水，而且絕大多數城市污水處理廠的規劃、設計與建設目標是達標排放，往往沒有考慮污水的大規模再生利用。因此，今後城市污水處理廠的建設，既要滿足區域水污染控制要求與相應的排放標准，也要考慮城市污水的再生利用需求。在某些地區，可以通過開展城市污水再生利用工作來促進污水收集與處理工程的建設與完善。 3、城市污水再生利用技術相對落後 城市污水再生利用事業的發展必須依靠科技進步，從始至終都要有新技術、高技術的保證和支持。目前我國城市污水再生利用技術和設備的開發難以滿足快速增長的再生利用工程建設和運行管理的需求，今後城市污水再生利用的技術發展應著重於已有技術的集成化、綜合整合、產業化和工程化，需要對已有技術不斷改進和更新，加強新工藝、新流程、新技術和設備產品的研究、開發和推廣應用，並注重示範性工程的研究和建設。通過工程化和生產性測試，著重解決城市污水再生利用於農業、生態、市政和工業中的水質凈化技術、水質穩定技術、水質保障技術、安全用水技術、工程技術、運行管理技術和成套技術設備問題。 4、 相關法規和政策不夠完善 城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面的統一管理。而我國城市污水再生利用的法規和政策還需要完善。例如：要求新建居住區和集中公共建築區在編制各項市政專業規劃時，必須同時編制污水再生回用規劃，污水再生回用工程應與其他工程同步設計、同步施工、同步驗收；在城市道路的市政管線中，必須預留再生水管道的位置，有條件的路段應預埋再生水管；要求在城市各項用水中能夠使用再生水的(如綠化、道路澆灑)必須使用再生水；制訂鼓勵城市污水再生利用工程建設與運營的管理政策和經濟政策，採取行之有效的鼓勵政策和行政管理手段，促進工、農業生產部門和市政用水部門積極使用再生水。在城市污水再生利用工程的可行性研究、立項、設計、建設或改造中，要建立相應的規范和再生水水質標准，改革管理體制和服務體系，在衛生安全、生產過程、產品質量等方面，保障每一個再生水使用單位享有免受不良影響的基本權益。 長期以來，由於自來水水價低，而質量相對較差的再生水則凈化成本高、價格也比自來水高，造成工廠企業寧可使用物美價廉的自來水而不願意使用再生水，導致再生水無人問津的尷尬局面。另外，城市污水處理廠因沒有效益而加重了地方的財政負擔。因此，國家及城市有關管理部門要積極推動現行水價政策的改革，建立合理的用水價格體系以及污水處理與再生利用價格體系，要實行按(水)質定價，將各種水源的供水價格差距拉開，尤其是再生水與自來水之間應有較大的價差，使水資源的利用趨向結構合理。 八、結語 城市污水的資源化應該建立在水的良性社會循環的基礎上，這對水資源的可持續性開發和再生利用至關重要。不僅可以節約大量的新鮮水，而且可以降低排污水對環境的污染，可謂經濟效益、社會效益雙豐收。結合我國國情對城市污水再生利用模式進行探討，旨在尋求適合我國經濟和社會發展的水污染控制及水資源再生利用的良好模式。隨著我國西部開發及北部缺水地區城市發展戰略的實施，將會推動我國城市污水資源化研究的進展，逐步形成和完善與我國國情相適應的水資源良性社會循環體系，實現城市與水資源開發利用的可持續發展。相信只要大家都樹立起節水意識，減少污水排放，提高污水回用率，就一定能緩解我國水資源短缺的問題，使城市污水這一危害環境的殺手，變成造福人民的寶貴資源。我們期待的一個大更藍，水更清美好家園一定會實現。
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H. 污水再生回用和水資源可持續利用

方先金

（北京市市政工程科學技術研究所，北京市西城區大帽胡同號，100035，中國）

我國是一個水資源貧乏的國家，人均水資源擁有量只有2200m³，僅為世界平均水平的1/4，在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時，我國水資源在時間和地區分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m³用水緊張線，其中9個地區低於500m³的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。

1水資源可持續利用面臨的問題

1.1水資源總量緊缺

50年來，全國用水總量從1949年的1000多億m³增加到1997年的5566億m³，其中農業用水佔75.3%，工業用水佔20.2%，城鎮生活用水佔4.5%，人均綜合年用水量從不足200m³增加到458m³。目前，全國每年缺水近400億m³，其中，農業缺水300億m³，因旱致災，年均減少糧食200多億千克；城市和工業缺水60億m³，影響工業產值2300多億元，全國668座城市有400多座缺水，有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來，我國北方地區持續乾旱，給工農業生產造成較大的影響，也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時，全國受旱面積一度達到4.2億畝（1畝＝100m²），由於持續乾旱，水源不足，造成城鄉人民生活用水緊張，有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅，許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快，水資源供需矛盾將更加突出，據預測，我國用水高峰將在2030年前後出現，2030年我國人口將達到16億人，糧食總產量需達到7億t，年用水總量為7000億～8000億m³，全國每年缺水將在700億m³左右。

氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950～1997年的降水和氣溫資料分析，我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱，京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%～15%。進入20世紀90年代，黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%～10%，黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%，海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現，以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響，加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究，未來50年由於人類活動產生的溫室效應，全球年平均氣溫可能升高，氣溫升高將使地表蒸發量提高，水資源量將相應減少。

1.2水資源分布不均

我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%，其水資源量佔全國的81%；黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右，但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響，各地的降水量年內分配極不均勻，大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右，很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。

1.3水資源浪費嚴重

我國一方面水資源嚴重短缺，另一方面卻浪費嚴重。長期以來，「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業，特別是片面追求糧食增產和重工業的發展，造成產業結構的不合理，水資源利用效率偏低，使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。

目前，我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右，而渠系損失約為50%，農田蒸發損失約為17%，實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式，每畝實際灌水量達到450～500m³，超過了實際需水量的1倍左右，浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝，其中70%分布在降水量250～600mm的北方地區，由於蓄水和保水等基礎設施不足，農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算，我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m³，旱作耕地的水分利用效率為0.60～0.75kg/m³，全國農業用水的平均效率為0.8kg/m³，綜合經濟效益為0.2美元/m³，而以色列已超過1美元/m³，差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。

我國工業用水效率總體水平仍然較低，2001年我國萬元工業產值取水量為90m³，約為發達國家的3～7倍；工業用水重復利用率約為52%，遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d，遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強，浪費水資源的現象仍很嚴重，這說明節水措施尚未有效落實，節約用水的技術和管理水平不高。近十年來，我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效，但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。

1.4水污染形勢嚴峻

目前我國污水處理率還較低，大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域，使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染，其中水污染比較嚴重的城鎮98個，主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用，尋找新的水源，從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質，損害居民的身體健康。目前，全國水土流失面積356km²，占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億，已形成164個地下水超采區，部分地區出現地面沉降，海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重，由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用，影響我國經濟社會的可持續發展。

2實現我國水資源可持續利用應採取的措施

我國政府十分重視水資源可持續利用，明確指出：水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來，針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題，採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。

2.1合理利用水資源

我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略，變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用，根據水資源承載能力，確定經濟社會發展結構，確保各種水域的可持續利用，對經濟結構進行戰略調整，在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業，採取必要的退耕還林，使生態系統得到改善，保證水資源的供需平衡。

2.2合理調配水資源

根據我國降水年內分布不均的特點，應修建大量的蓄水設施，以充分利用水資源。目前，全國共建水庫8.5萬座，使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來，供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害，保證經濟的發展。在地域上，我國的水資源南多北少，南方水資源充裕，北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾，實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接，形成水資源合理配置的總體格局，達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億～480億m³，可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況，保證我國水資源總體上可持續利用。

2.3大力開展節水工作

我國歷來重視節約用水工作，20多年前，國家就提出了要實行開源與節流並重的方針，認真開展了節約用水工作，並制定了一系列節約用水的法規和標准，建立了節約用水的管理制度，也形成了比較健全的管理體制，城市節約用水工作取得了一定的成績，到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m³，使近5年來城市用水總量基本無增長，改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是，目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高，節水的潛力還較大。在農業方面，應發展和推廣農業節水技術，減少農田的深層滲漏和地表流失量，減少單位面積的用水量，減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量，提高灌溉和降水的水分利用效率，不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面，應在調整工業生產結構的同時，改進生產工藝，提高用水重復率，減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作，要制定和完善相關的政策法規，建立一套符合市場經濟原則的體制和機制，對現有水價偏低進行改革，建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系，形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。

2.4大力發展污水處理和再生回用工作

水污染加劇了我國水資源短缺形勢，直接威脅著飲用水的安全和人民的健康，影響到工農業生產和農作物安全，造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%～3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來，但沒有引起足夠的注意，採取的措施不夠恰當有力，因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策，將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略，已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略，淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝，在工業生產過程中提高水資源利用率，削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染，應大力發展污水處理工程，使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源，如含化肥、農葯的農田徑流，畜禽養殖業排放的廢水、廢物等，其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合，通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水，將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作，提高污水再生回用率。

3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑

污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施，與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比，污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水，污染雜質只佔0.1%左右，比海水3.5%少得多，其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大，並需投入大量資金控制水體進一步污染，跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下，跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水，將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展，人們生活水平不斷提高，水污染范圍也在擴大、污染程度加深，社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外，為滿足用戶的需要，再生水必須符合相應的水質標准，為此，需對污水處理廠二級出水進行深度處理，從而減少了污染物總量，減輕了廢水對環境的壓力。

污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質，以確保回用水的安全性。為此，我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》，但不能作為生活雜用水或工農業用水；若考慮回用，必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉，水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》；當污水回用於城市景觀，水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》；當污水回用於城市生活雜用，水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》；工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。

城市供水量的80%變為污水排入城市下水道，收集起來再生處理後，70%可以安全回用；二者合計，約城市供水量的56%可以轉變成再生水，返回到城市水質要求較低的用戶，替換出等量的清潔水，相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源，挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m³，這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量，是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。

為了保證水資源可持續利用，支持經濟可持續發展，針對我國水資源存在的問題，近十多年來，通過國家科技攻關，以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力，國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等，尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明：污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。

表1華北地區部分城市污水回用情況單位：萬m³/d

4我國污水再生回用最大工程

4.1工程概況

高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程，該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作，並完成了可行性研究，1999年10月完成項目立項和審批；2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作，2月完成施工圖設計，同年4月開始施工，2001年5月完成工程施工，2001年6月完成調試和試運轉，2001年7月開始供水。

高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠，處理能力為100萬m³/d。該廠污水系統流域面積96km²，服務人口240萬人，匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設置缺氧段，其目的是改善污泥性質，防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定，其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前，高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游，除每年約5500萬m³用於農業灌溉外，剩餘的出水每年超過3億m³沒有得到利用，這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾，實現北京市水資源可持續利用，支持國民經濟可持續發展戰略，北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km²，回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。

4.2工程規模和技術方案

本工程近期規模為30萬m³/d，遠期規模為47萬m³/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施，以降低工程投資。具體設計方案如下：高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站（規模47萬m³/d）提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖（規模30萬m³/d）和水源六廠（規模17萬m³/d）。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水；送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後，一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠；一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口，並新建回用水支線，供市政雜用取水。

4.3回用水水質技術保障措施

由於高碑店污水處理廠建設時，國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制，因此，目前該廠出水中氮和磷的含量較高，這會直接影響回用水水質，必須對該廠進行技術改造，進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m³/d，即對高碑店污水處理廠一期工程（50萬m³/d）進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質，出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m³/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區，其餘為好氧區，改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區（水力停留時間共為2h），其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區（水力停留時間7.25h）。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池，其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水，因濃縮污泥池停留時間較長，處於厭氧狀態，磷又被釋放出來，通過上清液回到污水中，因此達不到除磷的目的。改造後，原有濃縮池改為濃縮酸化池，濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統；將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。

高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定，達到設計要求，但還不能滿足市政雜用水標准，而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響，因此，市政雜用水必須在回用前進行深度處理，以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m³/d的深度處理設施，主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程，其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整，目前該廠平均實際供水量不足5萬m³/d，尚有12萬m³/d處理能力沒有得到利用。另外，水源六廠離市政雜用水用戶較近，市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力，可滿足市政雜用水近、遠期規模需求，在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。

4.4主要回用對象

按規劃要求，該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m³/d，遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m³/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m³/d，供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m³/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m³/d。

4.5主要工程內容和投資

本工程總投資3.6億元，其中征地拆遷費約1億元，工程費用為2.18億元，工程建設內容主要為：

（1）高碑店污水處理廠內47萬m³/d的泵站一座。

（2）高碑店污水處理廠改造。

（3）高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管：DN1800mm，長1480m。

（4）高碑店污水處理廠至水源六廠管道：DN1400mm，長4766m。

（5）市政雜用水配水管：DN1200mm，長6791m;DN1000mm，長1431m;DN800mm，長4615m;DN600mm，長2845m;D=500mm，長2880m。

（6）水源六廠改造：包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。

（7）園林供水支線管道。

4.6工程效益

該工程每年可節約清潔水資源16673萬m³，節約自來水3650萬m³/a，相當於節約了建設一座10萬m³/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的，為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件，對環境綜合治理具有較大的作用，環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益，推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃，7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明：污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略，是解決水資源可持續利用的有效途徑。

5結論

我國是一個水資源貧乏的國家，隨著經濟發展和城市化進展的加快，水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題，實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置，變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式，根據水資源承載能力，對經濟結構進行戰略調整；同時，應繼續發展節水技術，減少生產過程的水資源浪費，大力發展污水處理和再生回用工作，提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量，增加供水能力，是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明：污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺，是實現水資源可持續利用的有效途徑。

I. 污水處理前景

我國水資源污染問題仍較為突出

中國水資源污染嚴重，2021年全國地表水Ⅰ兄森-Ⅲ類水質、Ⅳ-Ⅴ類水和劣Ⅴ類的佔比分別為84.9%、13.9%和1.2%;全國河流優良(Ⅰ-Ⅲ類)水質、Ⅳ-Ⅴ類水和劣Ⅴ類的佔比分別為87.1%、12.0%和0.9%;全年湖泊和水庫Ⅰ-Ⅲ類水質、Ⅳ-Ⅴ類水和劣Ⅴ類的佔比分別為72.9%、21.9%和5.2%。

—— 更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國污水處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》

J. 污水處理的就業前景怎麼樣

我個人覺得不錯，自從國家政策十三五頒發後，項目大增。以後污水處理會更加註重。

根據環保部和國土資源部於2008年7月公布的《全國地下水污染防治規劃》指出，中國13億人口中，有70%飲用地下水，660多個城市中有400多個城市以地下水為飲用水源。但是據《全國地下水污染防治規劃》介紹，全國90%的城市地下水已受到污染。

而另一組數據亦表明，地下水正面臨嚴峻挑戰。2011年，北京、上海等9個省市對轄區內的857眼監測井進行過評價水質為I類、II類的監測井佔比2%，而IV類、V類的監測井多達76.8%。

九個省市中，水質最好的當屬海南省，以II類為主;上海、北京次之，多為III類;黑龍江及江蘇則以IV類水佔比最高，而吉林、遼寧、廣東、寧夏四省區普遍只達到V類的水平。

水污染情況不斷加劇，使得污水處理和再生行業受到空前的關注，近兩年各地區毛利率都保持在70%左右，甚至有的地區超過了100%，行業發展潛力非常大。

根據前瞻產業研究發布的《中國污水處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示，截至2012年底，我國污水處理及其再生行業企業個數達到了213個，資產總計844.13億元，較2011年增長了11.43%，銷售收入為236.64億元，較2011年增長了16.16%，擴張速度較快。

但是我國當前污水處理費還處於較低的水平，在我國36個大中城市中還有14個城市的污水處理費低於0.8元/噸，未能達到國家規定的上漲幅度，雖然當前我國污水處理及其再生行業的毛利率較高，2012年華東地區和西北地區的毛利率超過了100%，但是由於污水處理費的工業事業特徵，其市場調節能力較差，2012年我國污水處理及其再生行業七個地區有四個毛利率在下降，而且華東、華中地區連續兩年處於下降趨勢，在一定程度上會打擊企業投資這個行業的積極性。

前瞻產業研究院污水處理行業小組認為，從我國污水日處理能力和污水排放總量對比來看，我國污水處理能力尚不能滿足需處理的污水量，加上污水處理行業存在產能利用率低的問題，每年都有大量的沒有得到處理的污水流入水體中污染水環境，行業需求大於供應。

受到經濟回暖，國家政策推動以及環保行業熱度增長等有利因素作用，污水處理行業整體生產經營狀況較好，基於多項政策的利好作用具有持續性，加之隨著工業的持續增長，污水處理的行業需求將穩定增加，預計2013年污水處理行業的財務運行仍將保持較好水平。

國家環境保護「十二五」規劃指出，「十二五」期間中國環保投資將達3.1萬億，較「十一五」期間1.54萬億的投資額上升121%。「十二五」期間，隨著環境稅費改革，市場化和特許經營制度完善，稅費優惠政策落實和處理費用徵用水平提高，污水處理、垃圾處理運行服務市場將迅速發展，環境咨詢、環境設計、環境貿易等服務領域也將進一步擴大，行業發展前景廣闊。

希望我的回答可以幫助到你。