⑴ 污水再生利用的概念
污水再生利用 環境工程專業名詞 來自《環境工程名詞術語 》 中華人民共和國環境保護標准 HJ 2016-2012。
英文:wastewater reuse
定義:污水回收、再生和利用的統稱,包括污水凈化再用 、實現水循環的全過程。
污水再生利用wastewater reclamation and reuse;water recycling
污水再生利用為污水回收、再生和利用的統稱,包括污水凈化再利用、實現水循環的全過程。
水資源本身就具有可再生的特性。而城市污水是水量穩定,供給可靠的一種潛在的水資源。因此,城市污水的再生利用是開源節流、減輕水體污染、改善生態環境、解決城市缺水的有效途徑之一。
⑵ 污水處理再生水的質量需要符合哪些條件
一、再生水是指廢水或雨水經適當處理後,達到一定的水質指標,滿足某種使用要求,可以進行有益使用的水。和海水淡化、跨流域調水相比,再生水具有明顯的優勢。從經濟的角度看,再生水的成本最低,從環保的角度看,污水再生利用有助於改善生態環境,實現水生態的良性循環。
二、再生水處理工藝
(1)工藝1(混凝、沉澱和過濾):二級出水→ 混凝→ 臭氧脫色→ 機械加速澄清池 →V型濾池→ 紫外線消毒→ 出水。
(2)工藝2(MBR工藝):城市污水→ 曝氣沉砂池→ MBR→ 臭氧脫色→ 二氧化氯消毒 →出水。
(3)工藝3(MBR+RO工藝):城市污水→ 曝氣沉砂池 →MBRRO →二氧化氯消毒 →出水。
(4)工藝4(二級RO工藝):二級出水→ 過濾器 →紫外消毒 →微濾 →一級RO→ pH調節→ 二級RO →加氯消毒→ 出水。
三、前景展望
進一步研發再生水技術,拓展城市再生水利用的空間,恢復良好用水環境是中國建設小康社會、和諧社會的必然要求,是中國經濟社會可持續發展的必然要求,是解決水資源短缺,控制水污染的必然要求,是建設循環經濟的基礎。再生水處理和應用是一項龐大的復雜的系統工程,也是長期的任務,需要制度、法律、行政、管理、教育、宣傳、技術、財政等多方面的配合。
⑶ 十四五污水處理規劃
法律分析:到2025年,基本消除城市建成區生活污水直排口和收集處理設施空白區,全國城市生活污水集中收集率力爭達到70%以上;城市和縣城污水處理能力基本滿足經濟社會發展需要,縣城污水處理率達到95%以上;水環境敏感地區污水處理基本達到一級A排放標准;全國地級及以上缺水城市再生水利用率達到25%以上,京津冀地區達到35%以上,黃河流域中下游地級及以上缺水城市力爭達到30%;城市污泥無害化處置率達到90%以上。
「十四五」時期著力推進城鎮污水處理基礎設施建設,補齊短板弱項。一是補齊城鎮污水管網短板,提升收集效能。新增和改造污水收集管網8萬公里。二是強化城鎮污水處理設施弱項,提升處理能力。新增污水處理能力2000萬立方米/日。三是加強再生利用設施建設,推進污水資源化利用。新建、改建和擴建再生水生產能力不少於1500萬立方米/日。四是破解污泥處置難點,實現無害化推進資源化。新增污泥無害化處理設施規模不少於2萬噸/日。
健全污水收集處理考核激勵機制,推行專業化運維,推進信息系統建設,強化設施運行維護,推動形成可持續的運營模式,提升設施運行維護水平。
落實目標責任,按照省級部署、市縣負責的要求,系統推進「十四五」污水處理及資源化利用工作。拓寬投融資渠道,建立多元化的財政資金投入保障機制,中央預算內投資給予適當支持,引導社會資本積極參與。完善費價稅機制,合理制定污水處理費標准,放開再生水政府定價,落實稅收優惠政策。落實「節水即治污」理念,深入實施國家節水行動。強化監督管理,加強管材質量監管,嚴把工程質量關。
法律依據:《「十四五」城鎮污水處理及資源化利用發展規劃》 「十四五」時期著力推進城鎮污水處理基礎設施建設,補齊短板弱項。一是補齊城鎮污水管網短板,提升收集效能。新增和改造污水收集管網8萬公里。二是強化城鎮污水處理設施弱項,提升處理能力。新增污水處理能力2000萬立方米/日。三是加強再生利用設施建設,推進污水資源化利用。新建、改建和擴建再生水生產能力不少於1500萬立方米/日。四是破解污泥處置難點,實現無害化推進資源化。新增污泥無害化處理設施規模不少於2萬噸/日。
⑷ 再生水的前景展望
進一步研發再生水技術,拓展城市再生水利用的空間,恢復良好用水環境是中國建設小康社會、和諧社會的必然要求,是中國經濟社會可持續發展的必然要求,是解決水資源短缺,控制水污染的必然要求,是建設循環經濟的基礎。再生水處理和應用是一項龐大的復雜的系統工程,也是長期的任務,需要制度、法律、行政、管理、教育、宣傳、技術、財政等多方面的配合。針對當前中國水環境具體情況,今後應重點開展以下工作:
⑴制定再生水處理、應用相關的法律法規。再生水應用可能會給企業等帶來直接利益,但更多的是其社會效益和環境效益,因此政府應該是城市再生水利用工作的主要承擔者。政府應組建城市再生水利用的管理部門並通過必要的立法和行政手段貫徹實施再生水利用的一系列策略。
⑵開展相關教育工作,加強公眾對城市再生水利用的認識。城市再生水利用的必須發動群眾、依靠群眾,單單依靠政府或企業是不能完成的。必須通過課本、電視、網路等多種媒體形式開展有針對性的宣傳教育,讓人們了解國內水環境劣化的現狀和危害,增強對節約用水和再生水利用的認識,增加公眾對再生水的了解,解除公眾對再生水的心理障礙,取得社會對再生水利用的共識和支持。
⑶制定城市再生水利用的規劃。城市再生水利用的制定是中國整體再生水利用的的前提和保障。應以流域為單位,制定中國的再生水利用的規劃,充分考慮現有供水系統、排水系統和防洪系統的現狀,綜合考慮地下水、地表水、再生水、雨水、海水等水源,考慮流域內工農業的用水需求和用水結構、水環境質量現狀等,制定再生水利用的的詳細發展目標和發展思路。
⑷開展再生水利用的關鍵技術研究。城市再生水利用工程的實施最終依靠技術來完成,應盡快開展污水再生全流程技術、經濟高效污水回用技術、雨水水文循環修復技術等研究工作。
⑸建立城市再生水利用的示範工程。選擇缺水地區的典型小流域,如北京、天津等,建立城市再生水利用的示範工程,進行實例研究。這樣可以積累經驗,為實現更大規模再生水利用的提供借鑒。
⑸ 農村污水處理的原則是什麼
「(1)通過物理、化學、生物或生態技術將農村生活污水中對農村生活或者環境有害的污染物質進行消除、降解或無害化處理;
(2)根據村莊所處區位、人口規模、集聚程度、地形地貌、排水特點及排放要求、經濟承受能力等具體情況,採用適宜的污水處理模式和處理技術;
3)靠近城區、鎮區且滿足市政排水管網接入要求,宜就近接入市政排水管網,將村莊生活污水納入城鎮生活污水收集處理系統。應調研周邊城鎮管網建設情況,當附近有在建的市政排水管網時,應考慮將村莊生活污水接入在建的市政排水管網;
(4)優先選用工藝簡單,運行維護管理方便,運行費用低的方法。
」
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⑹ 城市污水設計規范
3.0.1 污水再生利用工程設計應符合城鎮總體規劃、給水排水和污水再生利用等相關專項規劃。近期設計年限宜採用5年~10年,遠期設計年限宜採用10年~20年。
3.0.2 應結合城鎮水資源綜合保護與開發,處理好城鎮供水水源建設與開發利用污水資源的關系、污水處理排放與再生利用的關系,使城鎮污水經過處理達到一定水質標准後得到充分利用。
3.0.3 確定再生水利用途徑時,宜優先選擇用水量大、水質要求相對不高、技術可行、經濟和社會效益顯著的用戶。
3.0.4 應根據再生水水源、用戶分布、水質水量要求及利用便利性,合理確定污水再生利用工程的建設規模、水質標准、處理工藝和輸配水方式。
3.0.5 污水再生利用工程的設計應以水質達標、水量穩定、標識明確、供水安全為目標。
3.0.6 再生水用戶可根據城鎮污水再生利用專項規劃並通過調查確定。
3.0.7 工程設計方案應通過綜合技術經濟比較,選擇技術先進可靠、經濟合理、因地制宜的方案。污水再生處理工藝設計宜通過試驗或借鑒已建工程的運行經驗進行。
3.0.8 應根據污水再生利用水源及用戶位置,合理選擇再生水廠廠址。
3.0.9 再生水廠選址在現有污水處理廠內時,應充分利用現有生產及附屬設施。再生水廠與污水處理廠合並建設時,附屬設施及附屬設備應統一規劃建設及配備。獨立建設的再生水廠應根據再生水的水質目標以及處理工藝,合理設置附屬設施及附屬設備。
3.0.10 污水再生利用工程中構築物的設計使用年限應大於50年,管道及專用設備的設計使用年限宜按材質和產品更新周期經技術經濟比較後確定。構築物設計應滿足抗震、抗浮、防滲、防腐、防凍等要求。
3.0.11 再生水廠產生的污泥及濃縮廢液應進行處理處置。
3.0.12 再生水廠應按國家現行有關標準的規定設置安全、防爆、消防、防噪、抗震、衛生等設施。
3.0.13 應結合工程近期、遠期規劃,綜合確定輸配水管網的設計水量、水壓和水質保障措施。個別要求更高的用戶,可自行增建相應設施。
3.0.14 可能產生水錘危害的供水泵站及輸配水管線,應採取水錘防護措施。
3.0.15 配水幹管宜布置成環狀管網。枝狀管道末端應設置排水閥(井),並應考慮排水出路。
3.0.16 再生水供水配套設施及運營管理措施應根據再生水用水途徑要求確定。
3.0.17 再生水廠供電系統設計應滿足用戶對供水可
⑺ 中水系統的再生水
再生水也是污水處理廠處理達標水,一般為二級處理,具有不受氣候影響、不與臨近地區爭水、就地可取、穩定可靠、保證率高等優點。再生水即所謂「中水」,是沿用了日本的叫法,通常人們把自來水叫做「上水」,把污水叫做「下水」,而再生水的水質介於上水和下水之間,故名「中水」.再生水雖不能飲用,但它可以用於一些水質要求不高的場合,如沖洗廁所、沖洗汽車、噴灑道路、綠化等。再生水工程技術可以認為是一種介於建築物生活給水系統與排水系統之間的雜用供水技術。再生水的水質指標低於城市給水中飲用水水質指標,但高於污染水允許排入地面水體的排放標准。
再生水是城市的第二水源。城市污水再生利用是提高水資源綜合利用率,減輕水體污染的有效途徑之一。再生水合理回用既能減少水環境污染,又可以緩解水資源緊缺的矛盾,是貫徹可持續發展的重要措施。污水的再生利用和資源化具有可觀的社會效益,環境效益和經濟效益,已經成為世界各國解決水問題的必選。 再生水是緩解水資源短缺的有效途徑
據有關資料統計,城市供水的80%轉化為污水,經收集處理後,其中70%的再生水可以再次循環使用。這意味著通過污水回用,可以在現有供水量不變的情況下,使城市的可用水量至少增加50%以上。世界各國無不重視再生水利用,再生水作為一種合法的替代水源,正在得到越來越廣泛的利用,並成為城市水資源的重要組成部分。
再生水是實現水資源可持續利用的重要環節
水是城市發展的基礎性資源和戰略性經濟資源,隨著城市化進程和經濟的發展,以及日趨嚴重的環境污染,水資源日趨緊張,成為制約城市發展的瓶頸。推進污水深度處理,普及再生水利用是人類與自然協調發展、創造良好水環境、促進循環型城市發展進程的重要舉措。
國際上,對於水資源的管理目標已發生重大變化,即從控制水、開發水、利用水轉變為以水質再生為核心的「水的循環再用」和「水生態的修復和恢復」,從根本上實現水生態的良性循環,保障水資源的可持續利用。
再生水的利用能帶來可觀的效益
再生水合理利用不但有很好的經濟效益,而且其社會和生態效益也是巨大的。首先,隨著城市自來水價格的提高,再生水運行成本的進一步降低,以及回用水量的增大,經濟效益將會越來越突出;其次,再生水合理利用能維持生態平衡,有效的保護水資源,改變傳統的「開采一利用一排放」開采模式,實現水資源的良性循環,並對城市的水資源緊缺狀況起到了積極的緩解作用,具有一長遠的社會效益;第三,再生水合理利用的生態效益體現在不但可以清除廢污水對城市環境的不利影響,而且可以進一步凈化環境,美化環境。 再生水水量大、水質穩定、受季節和氣候影響小,是一種十分寶貴的水資源。再生水使用方式很多,按與用戶的關系可分為直接使用與間接使用,直接使用又可以分為就地使用與集中使用。多數國家的再生水主要用於農田灌溉,以間接使用為主;日本等少數國家的再生水則主要用於城市非飲用水,以就地使用為主;新趨勢是用於城市環境「水景觀」的環境用水。
再生水的用途很多,可以用於農田灌溉、園林綠化(公園、校園、高速公路綠帶、高爾夫球場、公墓、綠帶和住宅區等)、工業(冷卻水、鍋爐水工藝用水)、大型建築沖洗以及游樂與環境(改善湖泊、池塘、沼澤地,增大河水流量和魚類養殖等),還有消防、空調和水沖廁等市政雜用。
根據再生水利用的用途,再生水可回用於地下水回灌用水,工業用水,農、林、牧業用水,城市非飲用水,景觀環境用水等五類。再生水回用於地下水回灌,可用於地下水源補給、防治海水入侵、防治地面沉降;再生水回用於工業可作為冷卻用水、洗滌用水和鍋爐用水等方面;再生水用於農、林、牧業用水可作為糧食作物、經濟作物的灌溉、種植與育苗、林木、觀賞植物的灌溉、種植與育苗、家畜和家禽用水。 評價再生水中病原體微生物對人體健康的影響主要有兩種方法。
1、現實風險評價方法
也稱低技術方法,以流行病學研究為基礎,結合現有污水處理技術對病原體的處理效果,分析再生水回用的健康風險。世界各國的再生水回用水質標准多採用此法制定,如美國的回用水指南。
評價再生水中病原體微生物對人體健康的影響主要有兩種方法。
表:再生水用於非限制性灌溉的水質標准 制定機構或地區 類型 根據公眾健康提出的水質要求 美國環保局(EPA, 1992) 指南 所有樣品中,糞大腸菌數不能超過14MPN/100mL,這一數值意味著實際當中將檢測不出糞大腸菌,二級處理後應進行混凝、沉澱、過濾和消毒處理。 亞利桑那 法規 總大腸菌數不能超過2.2 MPN/100mL(中間值)和25 MPN/100mL(單個樣品)。 加利福尼亞
(CA/T-22,1978) 法規 糞大腸菌數不超過2.2 MPN/100mL(每月不得少於一份樣品中的大腸菌有機物不可超過23 MPN/100mL);二級處理後要有過濾和消毒處理。 科羅拉多 指南 總大腸菌數不能超過2.2MPN/100mL(中間值);出水需經氧化、混凝、沉澱、過濾和消毒處理。 佛羅里達 法規 以30d為期,在75%的樣品中糞大腸菌數不能超過25 MPN/100 mL,二級處理加過濾和深度消毒;COD 20mg/l(年平均值),TSS 5mg/L(單樣品)。 喬治亞 指南 糞大腸菌數不能超過30 MPN/100mL;要求經過生化處理(BOD 30mg/l,TSS 30mg/l)。 愛達荷 法規 總大腸菌數不能超過2.2MPN/100mL(中間值);二級出水要求混凝、沉澱、過濾和消毒處理。 印第安納 法規 糞大腸菌數不能超過100 MPN/100mL(中間值),2 000MPN/100mL(單個樣品)。 北卡羅來 法規 糞大腸菌數不能超過1MPN/100mL,要求經過三級處理(TSS月平均值為5rng/L,日最大值10mg/L)。 新墨西哥 指南 糞大腸菌數不能超過1 000 MPN/100mL。 俄勒岡 法規 總大腸菌數不能超過2.2MPN/100mL(中間值)和23 MPN/100mL(單個樣品);要求二級處理後,應進行混凝、沉澱、過濾和消毒處理。 得克薩斯 法規 糞大腸菌數不能超過75MPN/100mL;經過氧化塘系統處理後最低應達到BOD20mg/l,採用其它工藝BOD應達到10 mg/l。 猶他 法規 總大腸菌數和糞大腸菌數分別不能超過2 000 MPN/100mL,200MPN/100 mL(千均30d);要求經過二級處理後BOD 25 mg/L和TSS 25 mg/l(平均30 d)。 華盛頓 指南 總大腸菌數不能超過2.2MPN/100mL(平均值)和24 MPN/100 mL(單個樣品);最低要求經過包括過濾的二級處理。 懷俄明 法規 糞大腸菌數不能超過200 MPN/100mL,出水BOD不超過10mg/l…(日均值)。 加拿大(阿爾伯達) 法規 (在大於20%的樣品中)總大腸菌數不能超過1 000 MPN/100mL(幾何平均數),糞大腸菌數不能超過200MPN/100mL;灌溉蔬菜的回用水的總大腸菌數不能超過2 400 MPN/100mL(在任何一天)。 塞普勒斯(1997) 標准 糞大腸菌數在每月80%的樣品中不超過50MPN/100mL,最大允許值100MPN/100mL;腸道線蟲不超過1個/l;三級處理後接消毒處理。 以色列(1978) 規定 總大腸菌數在50%的樣品中不超過2,2MPN/100mL,在80%的樣品不能超過12MPN/100mL;二級處理或相當於二級處理(例如:長期貯存過程)接消毒處理。 約旦 法規 糞大腸菌數低於200 MPN/100mL。 科威特 標准 總大腸菌數低於100 MPN/mL;經過深度處理之後BOD和TSS均低於10mg/l。 澳大利亞(新南威爾士) 指南 耐高溫大腸菌數低於10MPN/100mL(中間值);最低處理要求二級處理和過濾,出水濁度不超過2NTU 沙烏地阿拉伯 法規 總大腸菌數低於2.2 MPN/100mL,BOD和TSS均低於10mg/L。 突尼西亞(1975) 法規/法律 腸道線蟲小於等於1個/l,最低處理要求穩定塘或相當工藝。 世界衛生組織(1989) 指南 為降低健康風險,糞大腸菌數(灌溉用水)<200MPN/100mL,腸道線蟲≤1個/l;要有一級、二級處理過程,適當增加過濾和消毒過程。 2、定量風險評價方法
也稱高技術/高費用/低風險方法。它定量地評價再生水在回用過程中暴露於病原體的人類健康風險。其評價程序與化學污染物風險評價程序相同,包括:
①危害識別:識別再生水中可能含有的人們關注的病原體;
②暴露評價:確定再生水在使用過程中,人暴露於病原體的途徑、持續時間和暴露量;
③劑量~反應關系評價:根據病原體的劑量反應關系,估算與人的實際暴露水平相似的條件下的感染概率;
④風險特徵分析:依據暴露和劑量反應的假設,計算理論風險。 現狀
進入21世紀前後,在中國水資源日趨緊張的背景下,再生水利用開始受到中國政府的重視。到2009年,中國污水再生利用率(污水再生利用量/污水處理率)在15%左右,而污水再生利用量/污水排放量的比率僅為5%左右。
再生水利用的必要性
在中國,水資源嚴重短缺的事實致使城市地表水與地下水的可開采空間越來越小,甚至造成生態環境的嚴重破壞,然而水資源的供求矛盾依然沒有得到緩解,並且有愈演愈烈的趨勢。與此同時,污水的排放量還在急劇增加,未經處理或處理未達標的污水直接排放於水體仍然比較常見,還在不斷污染著環境.為此,很多專家建議:解決城市缺水,要節流先行,治污為本,多渠道開源。南水北調是一項大開源工程,涉及許多問題,一時難以實現。鑒於再生水具有諸多優點,其合理利用變得尤為迫切和必要,並且其合理利用也是符合可持續發展規律的。按照可持續發展戰略,一個城市的發展必須立足於當地的自然條件,即對自然資源的開發利用「滿足當代人的需求,又不危及後代人滿足其需要」。污水再生回用既可有效節約清潔水資源,又可減輕水污染,是實施可持續發展的重要措施。另外,再生水合理利用也是滿足城市綠化和河湖景觀用水的需要。伴隨著城市人們生活水平的提高,外部環境質量也將越來越重視,城市綠化和河湖景觀用水呈T級劇增。由於城市綠化和河湖景觀用水量對水質要求不是很高,可以用再生水替代。
再生水利用的可行性
再生水合理利用系統是一個比較復雜的系統,涉及到社會、經濟、環境、資源等諸多系統,每個子系統由諸多要素構成,其中主要因素有:城市基礎條件、自來水價格、再生水水質、公眾的接受程度等,這些因素之間又是相互制約相互影響。以北京為例,從以下幾方面說明污水回用的可行性。
例如北京市污水處理廠建設速度加快,且位於城市附近,便於再生水就近回用。按照北京環境質量治理規劃,在規劃建設30多座污水處理廠的基礎上,又建設了14座污水深度處理廠,同時建設相應的排水管網。城市排水管網的完善和污水廠的建立為污水回用創造了條件。再生水的回用與《2008年奧運會申辦報告》中的承諾也是一致的,北京市在2008年的污水回用於綠化、河湖環境、市政雜用和農業灌溉用水等,回用率達到了50% 。
水質指標的實現是污水作為水資源回用的前提。隨著水處理技術的發展,能達到一定水質的處理技術是成熟的。傳統的深度處理工藝譬如混凝沉澱+過濾消毒、臭氧活性炭吸附、過濾膜處理、活性炭和膜處理的組合工藝及其先進的膜處理技術、強化二級處理技術等等,根據回用水質的要求及現有的經濟條件,合理選擇都會達到回用水質標准。
長期以來,自來水價格一直偏低,隨著北京水資源形式日趨嚴峻,自來水價格將會逐步提高。據初步測算,再生水的處理和輸送成本為1. 50元/m3左右,略低於自來水價格。待南水北調中線引水進京後,其源水的價格為2. 18-3. 9元/m3,若城市自來水以此為水源,自來水價格定會大幅度上漲。另一方面,隨著處理技術的提高,再生水的處理費用將會進一步降低。所以越來越大的價格差距將會促進再生水的使用,考慮到經濟效益,一些企業是願意接受再生水的。
公眾心理上對污水回用的接受程度也是污水回用項目能否得到推廣的一個重要因素.北京市的民意測驗表明,污水回用於澆灌綠地、澆灑道路、沖廁、洗車等方面時,有85%的人是可以接受的。隨著政府宣傳力度的加大,公眾環保意識的增強,民眾會逐漸接受再生水的回用。
發展目標
2006年,中國建設部、科技部聯合制定並頒布了《城市污水再生利用技術政策》,確定國家城市污水再生利用的目標是:到2010年,北方缺水城市的再生水直接利用率要達到城市污水排放量的10%~15%,南方沿海缺水城市達到5%~10%;到2015年北方地區缺水城市要達到20%~25%,南方沿海缺水城市要達到10%~15%。
使用方式
1、直接使用與間接使用相結合,因地制宜。
2、直接使用中,就地使用與集中使用相結合,因時制宜。
使用范圍
1、城市用水與農村用水相結合,城市優先。
2、城市用水中,工業用水與其他用水相結合,工業優先。
3、從持續發展的觀點看,再生水應主要用於地下水回灌。
再生水回用相關術語
①個別循環
個別建築物的污水再生水回用於該建築物內利用的方式。
②地區循環
比較集中的地區,例如住宅小區、市區再開發區域等的多個建築物,污水再生水共同回用的方式。
③廣域循環
城市下水道的污水再生水在較大范圍內回用於建築物等利用的方式。
④廁所沖洗用水利用
再生水用於沖洗馬桶。附有洗手用水箱的馬桶不能使用。
⑤灑水用水利用
再生水用於澆灑公園、綠地的草坪和樹木等以及用於沖洗街面道路的利用。
⑥景觀用水利用
以人不接觸為前提,再生水的舒適利用。
⑦親水用水利用
以人接觸為前提,再生水的舒適利用。
⑧再生利用設施
污水處理水經再生處理,為再利用而設置的再處理設施、輸配水設施以及利用設備的一整套工程設施。
⑨再生處理設施
污水處理水經必要處理(砂過濾、加氯處理等)工程設施的總稱。用於廁所沖洗水等利用。
⑩輸配水設施
再生水從再生處理設施到利用設備的輸配水設施的總稱。
註:景觀用水、親水用水利用定義的「人體接觸」是指小溪流的手足浸入、身體部分接觸,而非是洗澡等全身性的接觸。水與身體部分接觸的例子有水流中捉魚、劃船、釣魚等活動。
⑻ 城市污水處理廠一般是以去除什麼物質作為主要目標 A、惡臭 B、無機物 C、重金屬 D、生化需氧量
目前抄的控制指標主要是COD、襲氨氮、總磷、總氮、PH、糞大腸菌群,這些都是有國家規定的。
惡臭氣體污水廠不一定會進行處理,這主要是看生產區處於的地理位置,如果靠近生活區的話,就必須要處理了,不然光處理投訴就夠忙的了。
無機物直接通過格柵和污泥沉澱等過程就處理掉了,也不會存在什麼大問題。
重金屬其實大部分的污水廠都沒有處理能力的,也不在出水指標控制范圍內,主要是靠納管去控制了
⑼ 污水處理怎麼實現水資源再生利用
城市污水是城市中各種污水和廢水的統稱,它由各種生活污水、工業廢水和入滲地下水三部分組成。城市污水處理系統是指收集、輸送、處理、再生和利用城市污水的設施以一定方式組合成的總體。隨著工業化、城鎮化的加快,城市污水排放量越來越大,如果不能得到妥善處理,將嚴重污染環境,影響人居環境質量和城市可持續發展。資料顯示,整個水體污染中,農業畜牧養殖業排放量約佔40%,工業約佔30%,城市污水約佔30%~40%。因此,城市污水處理事業的發展好壞十分重要。
在對城市污水的認識上,人們經歷過一個由低級到高級的過程。相當長的一個時期,由於技術手段和認識的限制,人們曾經把城市污水看做「廢水」。既然是廢水,自然就是簡單處理完後向下游排掉就可以了。隨著經濟的發展,城市水資源短缺的壓力越來越大,追究城市水危機的根本原因,人們越來越認識到,是水的社會循環超出了水的自然循環可承載的范圍。因此,只有充分尊重水的自然運動規律,合理科學地使用水資源,使上游地區的用水循環不影響下游水域的水體功能、社會循環不損害自然循環的客觀規律,從而維系或恢復城市乃至流域的良好水環境,才是水資源可持續利用的有效途徑。
這就要求我們從「取水—輸水—用戶—排放」的單向開放型的用水模式轉變為「節制地取水—輸水—用戶—再生水」的反饋式循環流程,提高水的利用效率。實現這一重大用水模式的轉變,加強污水再生利用是關鍵。隨著科學技術的進步,城市污水已不再是廢水,而是一種寶貴的資源。既然是一種資源,就要最大限度地利用。提高城市污水的再生利用率,一是可以減少污染物排放,二是節約了有限的水資源。華東理工大學教授陸柱建議,城市應當大力推廣循環用水、一水多用、污水回收利用等節水措施,統計數據顯示,中國廢水排放量由2001年的432.9億噸增長到2006年的536.8億噸,年復合增長率達到4.39%,其中,工業廢水排放量與生活污水排放量分別增長19.5%與30.1%。另據建設部普查,到2006年年底,全國656個城市共有城市污水處理廠814座,日處理污水能力為6310萬立方米,排水管道長度26.1萬千米,城市污水年處理總量201億立方米,城市污水處理率57.01%,其中污水處理廠集中處理率為44.1%。此外,按照《國務院關於落實科學發展觀加強環境保護的決定》和《國務院關於印發節能減排綜合性工作方案的通知》要求:到2010年,全國設市城市的污水處理率不低於70%;缺水城市再生水利用率達到20%以上。
與發達國家相比,中國污水處理仍存有較大差距。就污水處理率而言,歐美發達國家都在80%以上,美國、荷蘭等國家的污水處理率近些年甚至超過90%。
⑽ 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。