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美国再生水回用发展历程

发布时间:2022-05-07 04:44:06

① 「再生水」具有哪些优缺点,发展前景如何

如下:

优点是可以给城市里的公园,湿地等进行生态补水或者说人工造水,达到既处理了城市污水,又给城市进行补水和补造滨水景观的作用。

缺点是由于再生水厂一般是修建在城市人口比较集中的区域,只能将再生水厂建成地埋式,导致污水处理成本比较高,同时因为污水处理会产生一些比较难闻的气味,所以地埋的再生水厂上方只能建成很简单绿地,而不能建成复杂点的公园,对土地来说有一些浪费。

发展前景:进一步研发再生水技术,拓展城市再生水利用的空间,恢复良好用水环境是中国建设小康社会、和谐社会的必然要求,是中国经济社会可持续发展的必然要求,是解决水资源短缺,控制水污染的必然要求,是建设循环经济的基础。

再生水处理和应用是一项庞大的复杂的系统工程,也是长期的任务,需要制度、法律、行政、管理、教育、宣传、技术、财政等多方面的配合。

历史由来

“再生水”起名于日本,“再生水”的定义有多种解释,在污水工程方面称为“再生水”,工厂方面称为“回用水”,一般以水质作为区分的标志。其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。

城市污水经处理设施深度净化处理后的水(包括污水处理厂经二级处理再进行深化处理后的水和大型建筑物、生活社区的洗浴水、洗菜水等集中经处理后的水)统称“中水”。

以上内容参考:网络-再生水

② 什么是回用水

“中水”起名于日本,“中水”的定义有多种解释,在污水工程方面称为“再生水”,工厂方面称为“回用水”,一般以水质作为区分的标志。其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。在美国、日本、以色列等国,厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等,都大量的使用中水。我国是水资源匮乏的国家,但目前还没有中水利用专项工程,也没有专项资金,只是政策上引导,各城市的中水利用量是根据此城市的缺水程度不同而定的。

城市污水经处理设施深度净化处理后的水(包括污水处理厂经二级处理再进行深化处理后的水和大型建筑物、生活社区的洗浴水、洗菜水等集中经处理后的水)统称“中水”。其水质介于自来水(上水)与排入管道内污水(下水)之间,亦故名为“中水”。中水利用也称作污水回用。

近年来,很多有识之士都在呼吁尽最大的可能利用中水。在刚刚结束的政协会议上,政协委员巩俐也提出这个问题,巩俐走过世界很多城市,对先进国家利用中水的情况感触颇深。

我国是水资源匮乏的国家,人均占有量仅为0.22-0.27万方,列世界第88位。中水利用对我国的环境保护、水资源保护、水污染防治、经济可持续发展能起到重要作用。那么我国目前的中水利用情况又是怎样的呢?记者就此问题采访了有关方面的负责人。

中水利用发展缓慢

北京市节水办公室水资源处张处长说,在我国中水利用的范围及规模普遍发展缓慢,北京是缺水地区,在这方面提得比较多,也比较早。在工业方面用的比较多,如国华热电厂、北京自来水六厂在中水利用方面做得都很好。目前北京的绿地用水、工农业、种树、道路保洁、洗车、河道等用水问题,我们都已经做了再生水利用规划。规划包括多方面的问题,建设污水处理厂、管网、污水截流等。中水处理的同时要考虑达标排放和处理完的利用问题。现在我们提倡分散处理污水,就是建多个小的污水处理厂,分散在需要处理的河边,也就是合理布局,使上游、中游、下游结合。

北京市节水办公室计划处的李先生介绍,北京的中水规划正在做,但真正实施的不多,工业方面相对用的多一些。按照国务院已经批准的规划,北京将几个污水处理厂建成以后,能处理90%以上的污水。此规划从2001年开始实施,预计2005年完成。将来的中水主要用于工农业和生活用水,预计每年要用6亿方。

李先生认为,奥运会的召开使污水问题很具挑战性,希望所有的工业、企业、居民都有这方面的意识。每一个新建小区、学校、大院都应该建有污水处理设施,特别是用水量较大的工业,如石油化工、农产品加工企业、电力等更应该用中水,甚至是消防这种短期用水,也要使用中水。总之,只要不是饮用水都可以考虑用中水,把污水在本地消化,达到污水零排放,花钱不多,也不是太麻烦,更重要的是把环境污染降到了最小。不污染河道,达到了美化环境的目的。

美国等发达国家污水处理工程高度发达,像美国污水处理达到了10级深度处理标准。1979年美国已有中水利用工程536项,年利用水量为9.37亿方,其中62%用于农灌,31.5%用于工业,5%用于地下回水,是城市水源之一。德国和奥地利也不错,它们是自己处理自己使用,处理程度高,污水处理量和回用量也高。而北京的几个大型处理厂也就是2级、3级处理,更深度处理的极少。其实,投资者可以考虑一下,中水利用有利可图。

开发中水有利可图

国家水利部水资源司齐先生告诉记者,我国目前还没有中水利用专项工程,也没有专项资金,只是政策上引导,中水利用方面只是有一个粗略的统计。各城市的中水利用量是根据此城市的缺水程度不同而定的。以色列缺水严重,比我国更甚之,在中水利用方面做得是最好的。就国内而言,北京和天津这方面做得相对好一些,北京相对比较大的高碑店污水处理厂,污水回用量是30万方以上,用于电业的比较多。天津东郊污水处理厂污水回用量是7万方以上。中水利用可以直接从污水处理厂取水利用,这主要是一个观念、习惯问题。

齐先生认为中国落后于国外的主要原因是投资渠道和管理体制问题,技术方面和国外相差不是太大。我国污水回用主要是靠政府投资,而单靠政府很难把这件事情做好,应该靠民间集资或多方面、多渠道集资。另一方面,我们污水利用考虑的主要是环境效应和缺水,而不是经济效应,以后应该多考虑经济效应。企业、生活小区、大的旅馆都应该有中水设施,虽然成本增加,但可以缓解缺水问题,石景山区就有家庭这样做。还可以考虑收取公民的污水处理费和污水回用费,探索适合我国的新模式,寻求适合我们的实用技术。

③ 什么是城市废水资源化实例

作为解决水资源短缺的重要对策之一,国内外对城市废水的资源化与回用都十分重视,并取得了许多成功的经验。以下列举一些废水资源化的成功实例,以供我国广大缺水地区在探索、研究和推广废水资源化中借鉴和参考。

(1)美国的废水再生与回用美国城市废水的再生与回用起步较早。美国废水再生与回用的实例为全球的废水回用提供了很好的参考。

①加利福尼亚州橘子县21世纪水厂再生水回灌地下。该城市由于超量开采地下水,造成地下水位低于海平面,促使海水不断流向内陆,致使地下淡水退化不宜饮用。为防止地下水位下降造成海水入侵,美国加州橘子县早在1965年就开始研究将三级处理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子县为此兴建了“21世纪水厂”,该厂设计能力为5678m3/d。原水为城市污水二级处理出水,进一步经沉淀、过滤和活性炭处理后回灌地下水。由于回灌地下总溶解性固体的限制为500毫克/升,因此一部分再生水在回灌地下水之前还采用反渗透法进行了脱盐。21世纪水厂的净化水通过23座多点注入管井分别注入四个蓄水层,与深层蓄水层井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。该项工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市废水经深度处理后能够达到饮用水水质标准。工程经长期运行证明稳定、可靠。

②佛罗里达州圣彼得斯堡的废水再生与回用。该市是城市废水回用的先驱之一。1978年实施了双配水系统,供给用户两种质量的水(饮用水和非饮用水),再生水开始用于非饮用水目的的使用。1991年该市向7000多户家庭及办公楼提供再生水8×104m3/d,并用作公园、操场、高尔夫球场灌溉用水以及空调系统冷却水和消防用水。

该市共有4座废水处理厂,总处理能力达270×103m3/d,采用活性污泥生物处理工艺,并附加有铝盐混凝、过滤及消毒处理,双管输水系统管道共长420千米。通过10口深井将多余的再生水注入盐水蓄水层,一年间平均约有60%的再生水注入深井。

由于使用再生水,节约了优质水,因此尽管该市人口增加了10%,但饮用水仍能满足供应。

③亚利桑那州派洛浮弟核电站回用再生水作冷却水。该核电站是美国最大的核电站。第一期的3个反应堆,每个发电能力为1270兆瓦。此外拟再建2个反应堆。核电站地处沙漠,严重干旱,因此采用再生水作为冷却水。再生水来自2座城市废水处理的二级生物处理出水,输至核电站再经补充处理,使之达到所需水质。该核电站采用冷却水系统,补给水约200×103m3/d。

(2)日本的废水再生与回用日本近20年来在废水再生和利用方面进行了大量研究开发和工程建设。1986年城市废水回用量达6300×104m3/d,占全部城市废水处理量的0.8%。再生水主要回用于中水道、工业用水、农田灌溉、河道补给水等。各种用途及其所占的比例为:中水道系统为40%、工业用水29%、农业用水15%、景观与除雪16%。中水道系统是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中办公楼、学校为大户:学校占18.1%、办公楼占17.3%、公共楼房占9.2%、工厂占8.4%。中水道再生水主要用于冲洗厕所(占37%)、冲洗马路(占16%)、浇灌城市绿地(占15%)、冷却水(占9%)、冲洗汽车(占7%)、其他(景观、消防等)为16%。

至1996年,全国有2100套中水设施投入使用,用水量达32.4万m3/d,占全国生活用水量的0.8%。再生水中41%被用于工业用水,32%被用于环境用水,8%用于农业灌溉。

(3)其他国家的废水再生与回用世界上第一座将城市废水再生水直接用作饮用水源的回收厂设在纳米比亚的首都温德和克市。该回收厂将城市废水经过深度生物处理之后作为饮用水。深度处理水的水质经严格的水质监测,证明符合世界卫生组织及美国环保局发布的标准。

以色列属半干旱国家,再生水已成为该国的重要水资源之一,100%的生活废水和72%的城市废水已经回用。据1987年资料,全国废水总量2.5×108立方米,处理量达2.18×108立方米,处理率接近90%。再生水用作灌溉达1.046×108立方米(占42%),回灌地下为0.7×108立方米(占29%左右),排海水量0.7×108立方米(占29%左右)。废水处理后贮存于废水库。全国共修建127座废水库,其中地面废水库123座,地下废水库4座。废水进行农业灌溉之前一般通过稳定塘系统处理。有些城市将城市二级生物处理出水,再经物化处理后回用于工业冷却水。此外,废水经深度处理后回灌地下水,再抽出至管网系统,或并入国家水资源调配系统,输送至南部地区,或用于一般供水系统,最南部地区甚至将它作为饮用水源。

由于采取了上述废水回用的措施,以色列大大提高了水资源的有效利用,从而缓和了水资源短缺对社会经济发展的制约作用。

(4)我国的废水再生与回用我国长期以来有利用生活污水用于灌溉农田的经验。先后开辟了10多个大型污水灌溉区,灌溉面积达(130~140)×104公顷。在我国北方干旱地区,利用污水灌溉农田,可充分利用其水肥资源发展农业生产,确实收到了一定效果。但由于一些污灌区地址选择不当,设计不合理,废水预处理不够,又缺乏水质控制标准和及时的监测,出现了土壤、农作物及地下水的严重污染,威胁着人体健康和安全。若干年前,曾开展大规模的污灌区环境质量综合评价工作,研究与制订了污水灌溉与污泥用于农田的各项环境标准与规定,已将污水农业利用引向科学的道路。

由于我国不少地区,如北方地区水资源紧缺,迫切需要把城市废水作为第二水源加以回收利用,实现废水资源化。为此,国家组织了有关开发城市废水资源化工艺的科技攻关,研制成套技术设施,建立示范工程,并逐步推广应用。攻关内容包括工业回用、市政景观利用的水质预处理技术、水质标准、卫生安全评价、中小城镇和住宅小区污水回用技术的研究等。一些成果已在天津纪庄子污水处理厂改造工程中应用,并在天津、太原、大连等城市建设了污水回用工程。例如,大连春柳废水处理厂的二级生物处理出水经深度处理后用于冷却水,回用水量300m3/d;太原杨家堡废水处理厂采用生物填料接触氧化池处理城市污水用于冷却水,回用水量为200m3/d;北京高碑店热电厂亦将高碑店污水处理厂的出水作为冷却水水源。经过10多年来的努力,我国在城市废水资源化以及回用方面取得了一定的成绩,为今后更大范围的推广应用奠定了坚实的基础。随着我国城市废水处理厂的普及与兴建,废水再生利用规模和速度亦将迅速发展。

北京水立方2008年北京奥运会标志性场馆之一的“水立方”采用了大量专门措施降低自来水消耗,减少废水排放。全年可收集雨水1万吨、洗浴废水7万吨、游泳池用水6万吨。建筑物所需的绿化、冷却塔补水、护城河补水、冲厕、冲洗地面等用水全部通过废水回用解决,每年可减少废水排放量14万吨。

水资源是经济社会赖以存在和发展的重要条件,水是生命之源,水不仅是世间一切生物和秀美山川赖以存在的保障,也是人类和经济社会赖以发展的条件,地球要是没有了水,它就会像火星一样绝不会有今日的生机盎然。水对任何一个国家都是重要的战略资源。水资源的保证供应和安全,是一个国家战略安全的重要方面。

随着世界人口的增长和工业化的推进,水的需求量在不断增加,相反自然界的水随着自然界变暖和人类活动的加剧而越来越少。当今水危机已经遍布全球,根据联合国的预测,2025年全球将有2/3的人面临水的危机,缺水问题不仅会制约21世纪的经济社会发展,而且可能会因缺水造成国家之间的矛盾冲突,甚至战争。

为了解决水资源短缺的矛盾,在开源、节流这两种战略中,节流比开源所需的资金一般要少,而且通过节流,可以减少污水排放量,减轻水污染,更可切实保护水资源,可谓一举多得,是符合可持续发展的战略方针的。

④ 关于中水

城市污水或小区污水经过处理后达到一定标准就是中水,可以用来冲厕,洗车,绿化等用途,河水经处理后可以做自来水用,更可以做中水用了。

⑤ 再生水的历史由来

“再生水”起名于日本,“再生水”的定义有多种解释,在污水工程方面内称为“再生水容”,工厂方面称为“回用水”,一般以水质作为区分的标志。其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。城市污水经处理设施深度净化处理后的水(包括污水处理厂经二级处理再进行深化处理后的水和大型建筑物、生活社区的洗浴水、洗菜水等集中经处理后的水)统称“中水”。其水质介于自来水(上水)与排入管道内污水(下水)之间,亦故名为“中水”。中水利用也称作污水回用。在美国、日本、以色列等国,厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等,都大量的使用中水。中国是水资源匮乏的国家,但目前还没有中水利用专项工程,也没有专项资金,只是政策上引导,各城市的中水利用量是根据此城市的缺水程度不同而定的。近年来,很多有识之士都在呼吁尽最大的可能利用中水。在刚刚结束的政协会议上,政协委员巩俐也提出这个问题,巩俐走过世界很多城市,对先进国家利用中水的情况感触颇深。

⑥ 再生水的案例

▲美国
在佛罗里达州,根据其城市用水集中的特点,提出的基本模式是非饮用水回用,大规模地施行双管供水系统,以自来水40%左右的价格将城市污水处理水供给高尔夫球场、城市绿化和建筑物、住宅区的中水道用水;而在德克萨斯州,则根据自己用水的传统和水文地质特点,采取“间接回用”的模式,大规模进行污水处理水的地下回灌。
▲日本
再生水一词最早来源于日本,早在1955年日本就开始了再生水利用。日本大城市双管供水系统比较普遍,一个是饮用水系统,另一个是再生水系统,即“再生水道”系统。“再生水道”以输送再生水供生活杂用著称,约占再生水回用量的40%。日本再生水主要用于城市杂用、工业、农业灌溉等,管理制度非常严格。日本的再生水回灌主要通过河道补给地下水等进行,近年来又开发出一种地下毛细管渗滤系统,渗漏回灌补充地下水。大部分地区利用污水处理水进行“清流复活”,而水环境的修复和保护是回用的重点。
▲以色列
以色列是最早使用再生水进行农作物灌溉的国家之一,其工业农业及国民经济发展之所以能取得惊人的成就,除了大力发展高科技外,推行污水回用政策为国家的生存和发展提供了可靠保证。
以色列是世界上最高比例(大约是污水总量的三分之二)使用再生水进行灌溉的国家。污水排放量在2010年约达到了5亿立方米/年,再生水利用量达到大约3.5亿立方米/年。目前,以色列全国1/3的农业灌溉使用再生水。

⑦ 城市水资源的重复再利用

我国是一个严重缺水的国家,解决水资源短缺的主要办法有三种:节水、蓄水和调水。而节水是三者中最可行和最经济的。节水主要有两种手段:总量控制和再生利用。中水利用则是再生利用的主要形式,是缓解城市水资源紧缺的有效途径,是开源节流的重要措施,是解决水资源短缺的最有效途径,是缺水城市势在必行的重大决策。

1 中水的概念及中水利用的范围

1.1中水的概念

“中水” 的概念源于日本,主要指生活和部分工业用水经一定工艺处理后,回用于对水质要求不高的农业灌溉、市政园林绿化、车辆冲洗、建筑内部冲厕、景观用水及工业冷却水等方面的水,由于其介于上水(自来水)和下水(污水)之间,故称为中水。

在我国,关于中水的概念,建设部 1995 年发布的《城市中水设施暂行办法》第二条规定:中水是指部分生活优质杂排水经处理净化后,达到《生活杂用水水质标准》,可以在一定范围内重复利用的非饮用水。

北京、大连、深圳等地的《城市中水设施管理办法》关于中水的定义与建设部基本相近,仅将其中的“部分生活优质杂排水”表述为“生活污水”。山东省济南市于2002年8月发布的《济南市城市中水设施建设管理暂行办法》对中水的范围进行了进一步的拓展,将中水表述为城市污水和废水经净化处理后,达到国家《生活杂用水水质标准》或者工业用水水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。

由于我国目前面临缺水威胁的不仅仅是大中城市,许多城镇、村镇及农村也面临同样的问题,作为法律概念,其定义应该具有前瞻性和普适性。因此,中水的概念可以表述为:在生活、生产过程中所产生的污水和废水经净化处理后,达到国家《生活杂用水水质标准》或者工业用水水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。

1.2中水利用的范围

对于中水的利用范围,按照建设部《城市中水设施管理暂行办法》的规定,主要用于厕所冲洗,绿地、树木浇灌、道路清洁、车辆冲洗、基建施工、喷水池以及可以接受其水质标准的其他用水, 《昆明市城市中水设施建设管理办法》以及《济南市城市中水设施建设管理暂行办法》等地方法规则增加了设备冷却用水和工业用水。从扩大水资源利用范围,减少浪费的角度出发,后者所规定的范围显然更为科学。

1.3中水利用与中水回用

对于中水利用,还有一个“中水回用”的概念。中水回用是指将小区居民生活废水(沐浴、盥洗、洗衣、厨房等)集中起来,经过适当处理达到一定的标准后,再回用于小区的绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗以及家庭坐便器冲洗等方面,从而达到节约用水的目的。从其概念可以看出,中水回用只是中水利用的一个方面。

2 目前在我国大力推进中水利用的必要性

2.1水资源紧缺,形势严峻

我国目前 668 座城市中有 400 多座城市存在不同程度缺水,其中 136 座城市严重缺水,日缺水量达 1600 万立方米,年缺水量 60 亿立方米,由于缺水每年影响工业产值 2000 多亿元人民币。 尤其是北方城市普遍缺水,水资源已成为这些城市可持续发展的限制性因素之一。

根据我国城市化的进程预计,到21世纪中叶,我国城市人将由目前不足4亿增加到9亿左右,城市数量将增加到1000个以上,城市水资源的供需问题将会在目前的尖锐态势下变得更加尖锐。

2.2水资源污染严重

我国的水源污染长久以来得不到有效控制,据全国7大水系和内陆河流110多个重点河段统计,符合《地面水环境质量标准》I、Ⅱ类的占32%,Ⅲ类的占29%,属于Ⅳ、V类的占39%。主要污染指标为氨氮、COD、挥发酚和BOD等。黄河、松花江、辽河属Ⅳ、V类水质的河段已超过60%;淮河枯水期的水质已达到Ⅲ类,其大部分支流的水质,常年在V类以上。长江和珠江的水质Ⅳ、V的河段已超过20%。同时,城市内及附近的湖泊普遍存在严重富营养化。97%的大中城市地下水受到严重污染,地下水污染物一般以酚、氰、砷、硝酸盐为主,铬、硫、汞次之。目前,我国80%的水域、45%的地下水受到污染,90%以上的城市水源污染严重。

2.3水资源浪费现象严重

城市家庭日常生活中的洗涤用水(主要包括洗衣服、洗菜等用水),其排放量占生活污水排放量的 75%-80% 。而另一方面,大多数城市在城市绿化、道路路面喷洒用水、汽车冲洗、厕所冲洗用水、消防用水等方面都是用的自来水, 仅冲厕一项,我国每年就消耗大约 100 多亿立方米自来水,这相当于 50 座中型城市的年自来水用量! 事实上,并非所有用水场合都需要优质水,而只须满足一定的水质要求即可。以生活用水为例,有相当一部分不需要与人体直接接触的生活杂用水并不需要太高的水质要求。如果将城市生活污水在原有处理工艺的基础上,进行深度处理,使其符合一定的水质标准,然后回用于对水质要求不高、需求量又很大的行业,如工业冷、园林绿化、汽车冲洗、居民生活杂用等,既可以节省大量的洁净水,缓解了城市用水的供需矛盾,又可以减少排污,实现污水资源化,在经济、社会、环境效益方面都具有现实和长远意义。 可见对缺水城市来说,这种水源是一笔宝贵财富。这种潜力的开发非常值得。

2.4中水利用的必要性

解决我国城市大面积缺水的对策主要集中在两个方面,一是“开源”,即通过修建引水工程、开采地下水、海水淡化乃至从国外进口淡水等方法增加水资源的供应量。二是“节流”,即通过各种方法提高水资源的利用效率,减少水资源的利用效率。

我们必须注意的是,各种“开源”措施在满足城市供水需求的同时也造成了很大的副作用,修建引水工程不仅耗资巨大,耗日持久,同时对生态环境造成了巨大的影响和破坏;而大规模开采地下水更是导致地下水位降低,形成地质漏斗、地面沉降、地裂缝等严重的地质灾难;海水淡化不仅成本较高,同时适用范围也仅限于沿海城市;从国外进口淡水更是远水难解近渴。相比较而言,解决城市缺水问题“开源”只是治标,治本还得通过“节流”来解决。在各种“节流”措施中,在城市中推行中水利用是一个极其重要的方面,是解决水资源短缺的最有效途径,是缺水城市势在必行的重大决策。

3 目前在我国大力推进中水利用的可行性

3.1国家政策支持

2000 年国务院召开的《全国城市供水节水与水污染防治工作》提出:大力提倡城市污水回用等非传统水资源的开发利用,并纳入水资源的统一管理和调配。由此可见,城市污水处理率的提高,大量城市污水处理厂的建设,回用政策的逐步完善,为城市污水回用创造了前所未有的机遇。 中水利用的确是大有市场和大有可为,潜力很大,前景广阔。

3.2技术可行

我国近十几年来有关院校和科研部门组织科技攻关,在城镇和住宅小区的中水回用;城市污水净化后回用与园林绿化、市政景观、道路喷洒等;大型宾馆及娱乐场所的中水回用系统;城市中水回用与工业冷却水系统及工艺用水等方面的研究中都取得了丰硕的成果,而且也兴建了若干示范工程。随着科技的进步,任何污水都可以通过不同的工艺技术加以处理,满足任何需要。一般来说,二级出水经消毒处理后,用做市政杂用水,生活杂用水、农业用水和景观用水等;在这基础上,经混凝过滤处理,可作为工业循环冷却水等;再经进一步处理,如用膜技术处理或用活性炭吸附后,就可作为工业上工艺用水或地面水,地下水回灌补充水等。

国内外已经有了很多成熟的经验。在天津市,仅中水洗车一项每年节约自来水超过500万吨。在大连,大连机车车辆厂1998年投资150万元对污水处理厂进行了改造,实施了中水回用工程。现在日回用中水800立方米,工厂绿化、冲厕及冷却水等都用上了中水,年节约水20万吨。美国 1926 年首次回收水,1971 年已有 358 家工厂企业利用处理后的城市污水,回收量 5.1 亿立方米。美国加利福尼亚州每年利用净化污水2.7 亿立方米,相当于 100 万人口一年的用水量。1985 年,前西德城市 75%~80% 的污水已经过二级处理后加以利用。通过大规模推进中水利用,发达国家的许多城市在城市发展扩大的同时实现了用水需求的零增长甚至是负增长。因此,从技术上说是比较成熟的。

3.3经济可行

中水利用在城市水资源规划中占有非常重要的地位,并且具有非常可观的经济价值。

(1)提供新水源:中水利用在对健康无影响的情况下,为我们提供了一个非常经济的新水源。减少了由于远距离引水引起的数额巨大的工程投资。

(2)中水回用在提供新水源的同时,可以减少新鲜自来水用量,因此相应减少了城市自来水处理设施的投资。

(3)中水利用还可以减少污水排放数量,减少控制水体污染引起的治理费用。这些经济效益都是促使国内外许多城市采用中水利用的因素。

据国内专家的统计,当采用小区污水为中水水源时,人口大于1万或中水用水量达到750m3/d以上为经济;在城市污水处理厂增设中水回用系统,主要是新建一个净水间,其投资只是新建一个净水厂投资的 30% ,发达国家的经验证明,在城市污水处理厂增设中水回用系统是最可行、有效的互益工程。

4 中水利用的重要意义

首先,比远距离引水造价低。由于小区中水回用处理装置安装在小区内,减少了输水管线的基建投资和运行费用,将污水处理到杂用水程度,其基建投资只相当于从30千米外引水,若处理到可回用作较高要求的工艺用水,其基建投资相当于从40-60千米外引水。

其次,比海水淡化经济。由于小区生活污水污染物浓度较低(小于0.1%),可生化性较好,处理难度较小,而且可用深度处理方法加以去除。因此,当生活污水的排水作为中水水源时,主要污染物的浓度指标COD、BOD5、SS、NH3-N可满足处理技术要求。而海水则含有3.5%的溶解盐和大量有机物,其杂质含量为污水二级处理出水的35倍以上,因此无论基建费或单位成本,海水淡化都超过污水回用。

小区污水回用开辟了第二水源,降低了小区新鲜水取用量,经处理后的污水回用于小区,减少了污水的排放量,减轻了受纳水体的污染,也减少了治理环境污染的投资。所以污水回用既节约了水资源,也消除了环境污染,具有多重效益。

5 结语

中水利用,实现污水资源化,是目前解决水资源紧缺的最有效的途径,是缺水城市势在必行的重大决策,可行性很强,具有重大意义和多重效益。

⑧ 中水回用是什么意思

“中水”一词是相对于上水〔给水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技术系专指将小区居属民生活废〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、厨房、厕所)集中处理后,达到一定的标准回用于小区的绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗、家庭坐便器冲洗等,从而达到节约用水的目的。

⑨ 介绍一两个国家“中水”利用的基本情况

日本:以有较多中水系统供生活杂用而著称,约占中水回用量的40%。早在20世纪60年代,日本沿海和西南一些缺水城市,如东京、名古屋、川崎、福冈等地即开始考虑将城市污水处理厂的出水经进一步处理后回用于工业、生活或生活杂用(以冲洗卫生设备为主)。污水再生后用于中水道系统、农田或城市灌溉、河道补给等。日本的双管供水系统比较普遍

⑩ 部分国家水资源循环利用及其效果

4.3.1 美国水资源循环利用及其效果

4.3.1.1 美国的废水再生与回用

美国城市废水的再生与回用起步较早。目前全美回用城市废水量达9.37×108m3/d,包括①回用灌溉5.81×108m3/d(占62%),其中农业灌溉2.75×108m3/d,景观灌溉0.46×108m3/d,其他为2.6×108m3/d;②工业回用2.86×108m3/d(占31.6%),其中工艺用水0.91×108m3/d,冷却水回用1.96×108m3/d,锅炉补给水0.09×108m3/d;③回灌地下水0.47×108m3/d;④其他回用(娱乐、养鱼、野生动物栖息地等)0.13×108m3/d。

全美有再生水回用点536个,其中加州有238个。下面介绍美国废水再生与回用的几个实例。

①加利福尼亚州橘子县21世纪水厂再生水回灌地下。橘子县由于超量开采地下水,造成地下水位低于海平面,促使海水不断流向内陆,致使地下淡水退化不宜饮用。为防止地下水位下降造成海水入侵,橘子县早在1965年就开始研究将三级处理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子县为此兴建了“21世纪水厂”,该厂设计能力为5678m3/d。原水为城市污水二级处理出水,进一步经沉淀、过滤和活性碳处理后回灌地下水。由于回灌地下总溶解性固体的限制为500mg/L,因此一部分再生水在回灌地下水之前还采用反渗透法进行了脱盐。21世纪水厂的净化水通过23座多点注入管井分别注入四个蓄水层,与深层蓄水层井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。该项工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市废水经深度处理后能够达到饮用水水质标准;工程经长期运行证明稳定、可靠。

②佛罗里达州圣彼得堡的废水再生与回用。圣彼得堡是城市废水回用的先驱之一。1978年实施了双配水系统,供给用户两种质量的水(饮用水和非饮用水),再生水开始用于非饮用目的的使用。1991年该市向7000多户家庭及办公楼提供再生水8×104m3/d,并用作公园、操场、高尔夫球场灌溉用水以及空调系统冷却水和消防用水。该市共有四座废水处理厂,总处理能力达270×103m3/d;采用活性污泥生物处理工艺,并附加有铝盐混凝、过滤及消毒处理,双管输水系统管道共长420km。通过10口深井将多余的再生水注入盐水蓄水层,一年间平均约有60%的再生水注入深井。由于使用再生水,节约了优质水,因此尽管该市人口增加了10%,但饮用水仍能满足供应。

③亚利桑那州派洛浮弟核电站回用再生水作冷却水。派洛浮弟核电站是美国最大的核电站。第三期三个反应堆分别于1982、1984及1986年投产,每个发电能力为1270MW。此外拟再建二个反应堆。核电站地处沙漠,严重干旱,因此采用再生水作为冷却水。再生水来自二座城市废水处理的二级生物处理出水,输至核电站再经补充处理,使之达到所需水质。该核电站采用冷却水系统,补给水约200×104m3/d。

4.3.1.2 美国水资源循环利用效果

近50年,美国的用水反映了一个完成了工业化任务进入后工业化的国家在不同时期的用水变化过程(如图4.1)。美国国民经济总用水量1950年仅为2500亿m3左右,其中农业为第一用水大户。此后,用水量随着美国经济的发展持续增长,到1980年达到峰值,为6100亿m3左右。1980年后,用水量明显回落,并基本稳定在5500亿m3左右。至2000年,工业用水减少,用水总量回落至4800亿m3左右。

图4.1 1950~2000年美国用水量变化图

1950~1980年的30年是美国国家经济用水的快速增长期,其间美国经济高速发展,以冶金、化工为主导的重工业发展迅速,工业用水随着这些高耗水产业的发展快速增长,由1950年的1063亿m3增长到1980年的3500亿m3;农业用水虽然也在快速增长,但增长幅度小于工业,工业成为第一用水大户。1980年后,以电子产业为主的新兴工业和服务业成为拉动经济增长的主导产业,服务业在国内生产总值中的比重不断上升,同时技术进步使得用水效率大幅提高,工业、农业用水量不断下降,使得总用水量进入基本稳定并略有下降的时期。尽管生活用水有所变动,但因所占比例较小,对需水变化的总体影响不大。

4.3.2 日本水资源循环利用及其效果

4.3.2.1 日本的废水再生与回用

近20多年来日本在废水再生和利用方面进行了大量研究开发和工程建设。1986年城市废水回用量达6300×104m3/d,占全部城市废水处理量的0.8%。再生水主要回用于中水道、工业用水、农田灌溉、河道补给水等。各种用途及其所占的比例为:中水道系统为40%、工业用水29%、农业用水15%、景观与除雪16%。中水道系统是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中办公楼、学校为大户。学校占18.1%、办公楼占17.3%、公共楼房占9.2%、工厂占8.4%。中水道再生水主要用于冲洗厕所(占37%)、冲洗马路(占16%)、浇灌城市绿地(占15%)、冷却水(占9%)、冲洗汽车(占7%)、其他(景观、消防等)为16%。

4.3.2.2 日本水资源循环利用效果

根据日本通商产业省和国土厅的统计调查资料,1965年以来,日本工业与生活用水增长较为迅速,其中工业用水量在1965~1975年的10年间增长了1.5倍,生活用水量增长1.3倍,是日本用水增长最快的时期,随着工业化和城镇化进程的加快,日本依靠节水来抑制需求的快速增长。日本工业用水的重复利用率1965年为36%,1975年上升至67%,2000年达到78%。城镇供水系统通过及时更换老化的自来水管道防止管道漏水,提高节水器具普及率,并积极鼓励使用中水、雨水等非传统水源。农业方面,鼓励兴建废水处理设施,用经过净化处理的废水灌溉农田,改变传统灌溉方式,推广节水灌溉技术。自20世纪70年代以来,日本用水量基本稳定在900亿m3左右(如图4.2)农业用水趋于稳定,工业用水缓慢降低,生活用水稳定增长。日本由于资源贫乏,用水量较大的能源、原材料工业在国民经济中所占比重较小,科技含量高的加工制造业发达,工业用水并未像美国那样由于产业结构的调整呈现大起大落的现象。

图4.2 1950~2000年日本用水量变化图

4.3.3 其他国家水资源循环利用及其效果

世界上第一座将城市废水再生水直接用作饮用水源的回收厂设在纳米比亚的首都温德和克市。该回收厂于1968年投产,第一阶段产水量为2300m3/d,正常处理能力可达4500m3/d,以后增至6200m3/d。原水为城市废水厂二级生物处理出水,处理流程如图4.3。

图4.3 城市废水厂二级生物处理流程

深度处理水的水质经严格的水质监测,证明符合世界卫生组织(WHO)及美国环保局发布的标准。

以色列属于半干旱国家,再生水已成为该国的重要水资源之一。100%的生活废水和72%的城市废水已经回用。据1987年资料,全国废水2.5×108m3,处理量达2.18×108m3,处理率接近90%。再生水用作灌溉达1.046×108m3(占42%),回灌地下为0.7×108m3(占29%左右),排海水量0.7×108m3(占29%左右).废水处理后贮存于废水库。全国共修建127座废水库,其中地面废水库123座,地下废水库4座。废水进行农业灌溉之前一般通过稳定塘系统处理。有些城市将城市二级生物处理出水,再经物化处理后回用于工业冷却水。此外,废水经深度处理后回灌地下水,再抽出至管网系统,或并入国家水资源调配系统,输送至南部地区,或用于一般供水系统,最南部地区甚至将它作为饮用水源。由于采取了上述废水回用的措施,以色列大大提高了水资源的有效利用,从而缓和了水资源短缺对社会经济发展的制约作用。

科威特利用经三级处理后的城市废水进行农业灌溉。印度截至1985年,至少有200家农场利用城市废水进行灌溉,面积达23000hm2。沙特阿拉伯1975年利用再生水量90000m3/d,2000年计划用水量为190×104m3/d,将有10%取自经二级处理乃至三级处理后的城市废水再生水。

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