㈠ 地理论文是关于地理的区域治理问题的,如某一地的河水污染,生活垃圾等。 如何写开始和结尾啊
《北京市城市污水回用研究》在综合分析、确定北京市污水回用的技术可行性和经济可行性的基础上,采用多种预测方法进行北京城市污水量的预测和污水可回用量的计算;利用Mapinfo地理信息软件平台建立北京城市污水回用综合信息系统,包括工业、农业、市政绿化、河道和生活杂用五个子系统;确定城市污水回用的部位、水量以及城市污水处理厂深度处理规模。
一、北京亟待开发新的水资源
北京是我国的首都,地处华北平原北端,属于半干旱季风地区,天然水资源量有限,时空分布极不均匀,因而使北京成为严重缺水的城市。近年来,由于城市规模日益扩大,人口膨胀,人民生活水平逐年提高,城市用水量日益增长,供需矛盾愈发尖锐。
为了缓解水资源的供需矛盾,有关方面正在积极寻求开辟新水源的各种途径,如外流域引水、开源节流、污水回用等措施。但是从外流域引水济京,在短期难成现实;本地开源很有限,而且代价很高,节水工作已经卓有成效,进一步挖掘潜力比较困难。而城市污水具有不受气候影响,不与邻近地区争水,就地可取,稳定可靠,保证率高等优点。污水回用在一定使用范围内,为我们提供了一个经济可靠的新水源,并且可以节省优质的饮用水源。
二、国内外污水回用状况
目前世界上许多面临着严重水危机的国家都在积极利用城市污水,并将城市污水作为第二水源予以开发利用,并已取得了成功的经验。美国有357个城市实现了污水处理后再利用;日本从60年代起一直大力研究和推广城市污水回用和中水技术,广泛供给工厂、企业和居民小区“中水道“冲洗厕所及杂用;南非1986年建成了世界上第一座城市污水“再生水“厂,用作城市自来水的补充水源。
另外美国丹佛市已将处理后的再生水送入自来水管网作为城市管网的补压用水。此外,以色列、俄罗斯、英国、以及中东诸国等都相继发展利用污水回用,以弥补日益缺乏的水资源。
我国的一些缺水城市80年代以来也相继建设了一些污水回用的示范工程,为我们大力推广城市污水综合利用提供了很值得借鉴的经验。目前我国的大连市、青岛市、太原市等缺水城市都建有城市污水回用工程,将城市污水处理后回用于工业和市政等方面。
国内外经验表明,城市生活污水在二级处理处理基础上无论采用混凝、沉淀、过滤、或者采用臭氧、抑制活性炭处理均能达到“中水“水质标准。国内外出台的一系列污水回用的规范和要求,为我们提供了可借鉴的依据。
三、北京市污水回用的可行性
1、技术可行
充足的污水资源是城市中水回用的基础,经预测2000年城市污水总量为263.84万m3/日,2010年城市污水总量为327.12万m3/日。目前北京市区已建成高碑店、方庄、北小河三座二级污水处理厂,处理能力为108万立方米/日,即北京市城市污水量44%得到了处理,为北京市城市污水再利用工程提供了良好的条件。
目前国内外制订了一系列针对污水回用的规范和要求,例如1992年美国国家环保局修订的《污水回用综合规范》;1989年世界卫生组织颁布的《污水回用农业的微生物含量标准》;我国于1989年10月正式颁布了《生活杂用水水质标准》GJ25.1-89;中国工程建设标准化协会于1995年颁布了《城市污水回用设计规范》,其中涉及污水回用于工业冷却水、景观河道水的水质标准;北京市自1987年颁布了《北京市中水设施建设管理试行办法》。
这些规范为我们开展污水回用工程提供了可借鉴的依据,我们分析了现状高碑店处理厂的出水水质并以北京水源六厂出水水质参照作为二级出水的深度处理水质,分别与工业、农业、市政杂用、河道补水、生活杂用等对回用水质的要求进行比较,分析目前北京市污水回用的技术可行性。经对比分析经处理的城市污水,适应以下几个方面:
1)工业:高碑店污水厂二级处理后的出水进一步深度处理后,水质能够满足一般工业行业冷却水的水质要求;
2)农业:高碑店污水厂处理厂二级出水水质基本满足农业灌溉水质的要求;
3)河湖补水:结合《北京城市总体规划》,在为“位于城市上游的莲花河、清河、凉水河等风景观赏河道“补水时,污水厂处理等级为深度处理;在为“位于城市下游的清河、坝河、凉水河、通惠河等河道“补水时,污水厂处理等级为二级处理;
4)市政杂用:城市污水经深度处理后满足城市绿化、扫除等杂用水的要求;
5)中水及居民小区杂用:北京市自1987年颁布了《北京市中水设施建设管理试行办法》,自此中水工程在北京也被广泛应用。从目前正常运转的中水设施来看,水质基本能够达到要求的中水标准。
2、经济可行
通过对比分析经济可行主要体现在下三个方面:
1)提供新水源:污水回用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)减少新鲜水处理设施投资:污水回用在提供新水源的同时还可以减少新鲜水的用量,因此相应减少了城市水厂处理设施的投资;
3)减少污染控制费用:随着社会发展和环境保护的要求,城市污水必须经过处理,达到地面水水质标准后方能排放进入水体,因此污水回用还可以降低污水外排放量,减少控制水体污染引起的费用。
四、适宜回用对象及回用水量
根据可行性分析,结合北京市的具体情况,将北京城市污水回用对象分为工业、农业、景观河道补水、市政杂用、居民区中水五个方面。
1、工业:目前北京市正在进行工业布局调整,要形成相对集中,集分有序的分布。工业的主体集中分布在若干个经过规范、调整的老的工业区、规划市区边缘集团和远郊区县外的若干个经济开发区和工业小区。近期工业污水回用首先应选择用水量较大的用户,远期回用对象包括现状工业区和规划工业边缘集团。
2、农业:根据污水灌溉对地下水的影响,城市污水灌溉只能在适宜污灌区和控制污灌区中的一般控制污灌区进行。结合北京市污水处理厂规划,市区污水回用于农业的范围集中在朝阳区、丰台区部分地区;远期污水回用于农业的范围可扩大到通州区和大兴部分地区。
3、景观河道补水
结合《北京城市总体规划》中有关污水回用于景观河道的内容,并考虑规划城市污水厂与市区河道的布局关系,规划将对市区12条IV、V类河道作为污水回用的对象。
4、市政杂用
根据北京市区园林绿化规划,规划将对中心地区与边缘集团之间的绿化离地带、市区外缘的防护绿化环带作为污水回用的重点。
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规划以规划边缘集团居住区和缺水地区的居住小区作为污水回用的对象。内容包括住宅的冲厕用水和社区内绿化、道路冲刷和冲车等杂用水。
根据研究结果若按规划实施。近期可利用厂出为2.95亿立方米/年,其中工业回用水量1.06亿立方米/年,市政回用水量0.21亿立方米/年,河湖补水量0.65亿立方米/年,小区配套0.03亿立方米/年,农业灌溉水量1.00亿立方米/年,其中工业回用水量1。84亿立方米/年,市政回用水量0.32亿立方米/年,河湖补水量2.40亿立方米/年,小区配套0.88亿立方米/年,农业灌溉水量4.53亿立方米/年。
五、显著的社会和经济效益
在水资源十分紧缺的北京,污水回用为我们提供了一个非常经济的新水源,减少了社会对新鲜水资源的需求,同时也保护优质的饮用水源。
通过将污水处理后回用,减少了污染物排放量,从而减轻了对城市周围的水环境影响;污水经处理后作为城市景观河道的补充水,改善了城市水环境的质量。比起南水北调巨大的工程投资更具有经济和实用价值,具有广阔的发展前景。
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㈡ 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。
㈢ 污水回用的目的主要有哪些
污水回用的目的最主要的是三个。
首先是对水资源的循环利用,由于水资源是有限的,所以能够尽量的对水进行回收,就能够降低水资源浪费。
其次污水回用可以防止污染环境,通常污水回用是要进行污水处理的,这样的话就避免了把污水排放到外部环境中去,有利于保持环境不受到污染。
第三有的污水中,也是含有一些有用的物质的,那么经过了污水的回用,可以把这些物质提炼出来作为副产品,这样可以产生一部分经济效益。
㈣ 请问(雨博士)城市雨水回收利用可行性
为您服务是我的荣幸,您满意是我们努力的目标。
我们将以更努力地服务和更好的产品,为您做更好的工程。
(雨博士)城市雨水回收利用
随着城市街道、桥梁、住宅和大型建筑物的大量开发,地面大自然面积不断减少,地面人造积水不断扩大,城市地区雨水径流量迅速增加。同时,城市下水道不断完善和延伸,使得雨水大量产生,致使城市雨洪灾害问题日益严重。
如何能够利用城市雨水水资源,同时又消除城市雨洪灾害,已成为国际上普遍重现的课题。美国在雨水利用方面主要是以提高天然入渗能力为目标。在很多州开展研究屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水路面组成的地表回灌系统。德国的城市雨水利用方式有三种:屋面雨水集蓄系统,雨水截污与渗透系统和生态小区雨水利用系统。
建造合理的透水地面或渗井、渗池、渗沟、减少地表径流,增加入渗量,安全、合理地将剩余径流排出。同时,因地制宜的修建蓄水池,简单处理后用于绿地灌溉用水、冲洗厕所、洗车、浇庭院、造景观、洗衣服和回灌地下水等。将城市雨水进行利用是完全可行的。
㈤ 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。
㈥ 再生水的利用的可行性
在技术方面,再生水在城市中的利用不存在任何技术问题,目前的水处理技术可以将污水处理到人们所需要的水质标准。城市污水所含杂质少于0.1%,采用的常规污水深度处理,例如滤料过滤、微滤、纳滤、反渗透等技术。经过预处理,滤料过滤处理系统出水可以满足生活杂用水,包括房屋冲厕、浇洒绿地、冲洗道路和一般工业冷却水等用水要求。微滤膜处理系统出水可满足景观水体用水要求。反渗透系统出水水质远远好于自来水水质标准。
国内外大量污水再生回用工程的成功实例,也说明了污水再生回用于工业、农业、市政杂用、河道补水、生活杂用、回灌地下水等在技术上是完全可行的,为配合中国城市开展城市污水再生利用工作,建设部和国家标准化管理委员会编制了《城市污水处理厂工程质量验收规范》、《污水再生利用工程设计规范》、《建设中水设计规范》、《城市污水水质》等污水再生利用系列标准,为有效利用城市污水资源和保障污水处理的质量安全,提供了技术数据。 城市污水采取分区集中回收处理后再用,与开发其它水资源相比,在经济上的优势如下:
⑴ 比远距离引水便宜
城市污水资源化就是将污水进行二级处理后,再经深度处理作为再生资源回用到适宜的位置。基建投资远比远距离引水经济,据资料显示,将城市污水进行深度处理到可以回用作杂用水的程度,基建投资相当于从30公里外引水,若处理到回用作高要求的工艺用水,其投资相当于从40~60公里外引水。南水北调中线工程每年调水量100多亿立方米,主体工程投资超过1000亿元,基单位投资约3500~4000元/t。因此许多国家将城市中水利用作为解决缺水问题的选择方案之一,也是节水的途径之一,从经济方面分析来看是很有价值的。在中国,有300场、中国国际贸易中心、保定市鲁岗污水处理厂等几十项中水工程。实践证明,污水处理技术的推广应用势在必行,中水利用作为城市第二水源也是必然的发展趋势。
⑵比海水淡化经济
城市污水中所含的杂质小于0.1%,而且可用深度处理方法加以去除,而海水中含有3.5%的溶盐和大量有机物,其杂质含量为污水二级处理出水的35倍以上,需要采用复杂的预处理和反渗或闪蒸等昂贵的处理技术,因此无论基建费或单位成本,海水淡化都高于再生水利用。国际上海水淡化的产水成本大多在每吨1.1美元至2.5美元之间,与其消费水价相当。中国的海水淡化成本已降至5元左右,如建造大型设施更加可能降至3.7元左右。即便如此,价格也远远高于再生水不足一元的回用价格。
城市再生水的处理实现技术突破前景仍然非常广阔,随着工艺的进步、设备和材料的不断革新,再生水供水的安全性和可靠性会不断提高,处理成本也必将日趋降低。
⑶可取得显著的社会效益
在水资源日益紧缺的今天,将处理后的水回用于绿化、冲洗车辆和冲洗厕所,减少了污染物排放量,从而减轻了对城市周围的水环境影响,增加了可利用的再生水量,这种改变有利于保护环境,加强水体自净,并且不会对整个区域的水文环境产生不良的影响,其应用前景广阔。污水回用为人们提供了一个非常经济的新水源,减少了社会对新鲜水资源的需求,同时也保持优质的饮用水源,这种水资源的优化配制无疑是一项利国利民、实现水资源可持续发展的举措。当今世界各国解决缺水问题时。城市污水被选为可靠且可以重复利用的第二水源,多年以来,城市污水回用一直成为国内外研究的重点。成为世界不少国家解决水资源不足的战略性对策。
㈦ 污水处理再利用有哪些方式
城市污水回用的比较多,如用来绿化用水,也就是浇地、浇草、浇花、冲地等,回也用来洗答车等,其实用量最大的还是用来作工业循环冷却水,如北京市、河北石家庄市都有这方面的先例了,且应用效果不错,一方面解决了这些水白白浪费掉可惜,另一方面又解决了工业企业缺水的局面,增效节能。当然在各个工业企业回用的也非常普通,如焦化厂将焦化废水处理后再回用去熄焦等,钢铁厂将浊循环的水处理后连续回用,几乎不排水,节约;石化企业将处理后的水再回流至油田等举不胜举。目前还有部分城市想将城市污水处理后再回用到每个家庭用作厕所用水。
㈧ 污水再生回用和水资源可持续利用
方先金
(北京市市政工程科学技术研究所,北京市西城区大帽胡同号,100035,中国)
我国是一个水资源贫乏的国家,人均水资源拥有量只有2200m3,仅为世界平均水平的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。同时,我国水资源在时间和地区分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地区人均水资源拥有量低于联合国可持续发展委员会确定的1750m3用水紧张线,其中9个地区低于500m3的严重缺水线。水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。
1水资源可持续利用面临的问题
1.1水资源总量紧缺
50年来,全国用水总量从1949年的1000多亿m3增加到1997年的5566亿m3,其中农业用水占75.3%,工业用水占20.2%,城镇生活用水占4.5%,人均综合年用水量从不足200m3增加到458m3。目前,全国每年缺水近400亿m3,其中,农业缺水300亿m3,因旱致灾,年均减少粮食200多亿千克;城市和工业缺水60亿m3,影响工业产值2300多亿元,全国668座城市有400多座缺水,有110个城市严重缺水。特别是1999年以来,我国北方地区持续干旱,给工农业生产造成较大的影响,也给城市、农村居民生活用水造成很大的困难。2001年6月上旬旱情最为严重时,全国受旱面积一度达到4.2亿亩(1亩=100m2),由于持续干旱,水源不足,造成城乡人民生活用水紧张,有2198万城镇人口和3300万农村人口及1450万头大牲畜发生饮水困难。天津、长春、大连、青岛、唐山和烟台等大中城市已受到水资源短缺的严重威胁,许多水库、河流出现从来没有过的断流和干枯。今后随着人口的增长、生活水平的提高、城市化的加快,水资源供需矛盾将更加突出,据预测,我国用水高峰将在2030年前后出现,2030年我国人口将达到16亿人,粮食总产量需达到7亿t,年用水总量为7000亿~8000亿m3,全国每年缺水将在700亿m3左右。
气候变化对我国水资源可利用量也产生了负面影响。据1950~1997年的降水和气温资料分析,我国近20年来呈现北旱南涝的局面。20世纪80年代华北地区持续偏旱,京津地区、海滦河流域、山东半岛10年平均降水量偏少10%~15%。进入20世纪90年代,黄河中上游地区、汉江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少约5%~10%,黄河花园口的天然来水量初步估计偏少约20%,海滦河和淮河的年径流量也都明显偏少。北方缺水地区持续枯水年份的出现,以及黄河、淮河、海河与汉江同时遭遇枯水年份等不利因素的影响,加剧了北方水资源供需失衡的矛盾。据相关研究,未来50年由于人类活动产生的温室效应,全球年平均气温可能升高,气温升高将使地表蒸发量提高,水资源量将相应减少。
1.2水资源分布不均
我国水资源在时间和空间分布上很不平衡。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;黄淮海流域人口、粮食产量和国内生产总值都占全国的1/3左右,但其多年平均水资源仅占全国的7.2%。受季风气候的影响,各地的降水量年内分配极不均匀,大部分地区每年汛期4个月的降水量占全年降水总量的70%左右,很容易形成春旱夏涝。水资源在时间和空间分布上不平衡给水资源充分利用带来了一定的难度。
1.3水资源浪费严重
我国一方面水资源严重短缺,另一方面却浪费严重。长期以来,“以需定供”的水资源非可持续利用模式是造成水资源短缺的人为原因。盲目发展第一、第二产业,特别是片面追求粮食增产和重工业的发展,造成产业结构的不合理,水资源利用效率偏低,使本来就紧缺的水资源问题更加严重。
目前,我国农田灌溉面积中渠灌面积占75%左右,而渠系损失约为50%,农田蒸发损失约为17%,实际利用量仅有33%左右。由于大多数地方采用传统的灌溉模式,每亩实际灌水量达到450~500m3,超过了实际需水量的1倍左右,浪费极为严重。我国主要依靠降水的旱作耕地面积约12亿亩,其中70%分布在降水量250~600mm的北方地区,由于蓄水和保水等基础设施不足,农田对自然降水的利用率仅为56%左右。按最新统计估算,我国农田灌溉用水的利用率仅有1.0kg/m3,旱作耕地的水分利用效率为0.60~0.75kg/m3,全国农业用水的平均效率为0.8kg/m3,综合经济效益为0.2美元/m3,而以色列已超过1美元/m3,差距十分明显。现阶段我国农业水资源利用不符合水资源可持续利用的要求。
我国工业用水效率总体水平仍然较低,2001年我国万元工业产值取水量为90m3,约为发达国家的3~7倍;工业用水重复利用率约为52%,远低于发达国家80%的水平。2000年全国城市人均生活用水量达220.2L/d,远高于发达国家的人均生活用水量。社会各界的水忧意识不强,浪费水资源的现象仍很严重,这说明节水措施尚未有效落实,节约用水的技术和管理水平不高。近十年来,我国根据经济可持续发展战略对经济结构调整虽已初见成效,但水资源消耗利用模式尚未发生实质性变化。
1.4水污染形势严峻
目前我国污水处理率还较低,大量的城市和生活污水未经处理直接排入江河湖库水域,使全国大部分水域和近50%的重点城镇的集中饮用水水源受到不同程度的污染,其中水污染比较严重的城镇98个,主要分布在三河三湖流域。由于水污染一些水源被迫停止使用,寻找新的水源,从而加剧了城市缺水。水污染还影响到供水水质,损害居民的身体健康。目前,全国水土流失面积356km2,占国土面积的37%。全国地下水多年平均超采74亿,已形成164个地下水超采区,部分地区出现地面沉降,海水入侵等问题。许多重要河流、湖泊污染严重,由于污染而引发的水事矛盾不断增加。水污染严重影响我国的水资源可持续利用,影响我国经济社会的可持续发展。
2实现我国水资源可持续利用应采取的措施
我国政府十分重视水资源可持续利用,明确指出:水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题。多年来,针对我国水资源特点和水资源利用中存在的问题,采取了一系列措施来保证水资源的可持续利用。
2.1合理利用水资源
我国水资源可持续利用的根本出路在于坚持可持续发展战略,变“以需定供”的传统开发模式为“量水而行、以水定需”的水资源可持续利用的模式。立足于可利用水资源的保护和合理利用,根据水资源承载能力,确定经济社会发展结构,确保各种水域的可持续利用,对经济结构进行战略调整,在水资源充裕和紧缺地区采用不同的经济结构。大力发展节水、省能、高附加值的高新技术产业和服务业。根据我国水资源的时空分布特点合理发展农业,采取必要的退耕还林,使生态系统得到改善,保证水资源的供需平衡。
2.2合理调配水资源
根据我国降水年内分布不均的特点,应修建大量的蓄水设施,以充分利用水资源。目前,全国共建水库8.5万座,使年供水能力大大提高。蓄水设施一方面能将雨季多余降水贮存起来,供干旱季节使用。另一方面可以减少洪水灾害,保证经济的发展。在地域上,我国的水资源南多北少,南方水资源充裕,北方水资源严重不足。南水北调工程是解决我国北方地区水资源缺水矛盾,实现水资源合理配置的重大战略工程。南水北调东、中、西三条线路将与长江、黄河和海河相互联接,形成水资源合理配置的总体格局,达到南北调配、东西互济的水资源配置目标。三条调水线路年调水总量380亿~480亿m3,可基本改变我国黄淮海地区水资源严重短缺的状况,保证我国水资源总体上可持续利用。
2.3大力开展节水工作
我国历来重视节约用水工作,20多年前,国家就提出了要实行开源与节流并重的方针,认真开展了节约用水工作,并制定了一系列节约用水的法规和标准,建立了节约用水的管理制度,也形成了比较健全的管理体制,城市节约用水工作取得了一定的成绩,到2000年全国设市城市累计节约用水300多亿m3,使近5年来城市用水总量基本无增长,改变了城市用水量随经济发展同步增长的趋势。但是,目前我国农业用水利用率还较低、工业万元产值用水量和城市居民日平均用水量还较高,节水的潜力还较大。在农业方面,应发展和推广农业节水技术,减少农田的深层渗漏和地表流失量,减少单位面积的用水量,减少田间和输水过程中的蒸发和蒸腾量,提高灌溉和降水的水分利用效率,不断提高单位水资源的产量和效益。在工业节水方面,应在调整工业生产结构的同时,改进生产工艺,提高用水重复率,减少万元工业产值的用水量。为了保证节水工作,要制定和完善相关的政策法规,建立一套符合市场经济原则的体制和机制,对现有水价偏低进行改革,建立水资源的宏观控制和微观定额体系,形成总量控制与定额管理相结合的水资源管理体制。
2.4大力发展污水处理和再生回用工作
水污染加剧了我国水资源短缺形势,直接威胁着饮用水的安全和人民的健康,影响到工农业生产和农作物安全,造成的经济损失约为国民生产总值的1.5%~3%。水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。水污染早在20世纪70年代已经显现出来,但没有引起足够的注意,采取的措施不够恰当有力,因此出现了今天的严重局面。如再不及时采取有效对策,将严重影响我国水资源可持续利用。长期以来采用的以末端治理、达标排放为主的工业污染控制战略,已被国内外经验证明是耗资大、效果差、不符合可持续发展的战略。应大力推行以清洁生产为代表的污染预防战略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技术落后的产品和工艺,在工业生产过程中提高水资源利用率,削减污染排放量。对于工业和城市生活排水造成的点源污染,应大力发展污水处理工程,使我国的污水处理率在2000年34.3%的基础上进一步提高。对于面污染源包括各种无组织、大面积排放的污染源,如含化肥、农药的农田径流,畜禽养殖业排放的废水、废物等,其控制应与生态农业、生态农村的建设相结合,通过合理使用化肥、农药以及充分利用农村各种废弃物和畜禽养殖业的废水,将面源污染减少至最小。应积极开展污水资源化再利用工作,提高污水再生回用率。
3污水再生回用是实现水资源可持续利用的有效途径
污水再生回用是经济可靠的开源节流措施,与跨流域调水、海水淡化、雨水蓄用等开源措施相比,污水再生回用具有经济性和可靠性。人类使用过的水,污染杂质只占0.1%左右,比海水3.5%少得多,其余绝大部分是可再用的清水。跨流域调水和雨水蓄用工程投资较大,并需投入大量资金控制水体进一步污染,跨流域调水还会对现有的生态系统产生影响。在我国现有经济条件下,跨流域调水和雨水蓄用只能逐步进行。污水再生回用的本质是实行循环用水和分质用水,将污水经再生后回用到水质要求较低的用户。随着工业化的加速发展,人们生活水平不断提高,水污染范围也在扩大、污染程度加深,社会经济发展和环境污染之间形成一对尖锐的矛盾。发展污水再生回用、减少废水排放量是解决环境问题最有力的措施。另外,为满足用户的需要,再生水必须符合相应的水质标准,为此,需对污水处理厂二级出水进行深度处理,从而减少了污染物总量,减轻了废水对环境的压力。
污水再生回用应严格按回用对象和目的控制回用水水质,以确保回用水的安全性。为此,我国制定了一系列相关回用标准。如生活污水经二级处理后能够达到《污水综合排放标准》,但不能作为生活杂用水或工农业用水;若考虑回用,必须进一步处理。当污水回用于农田灌溉,水质指标应该满足《农田灌溉水水质标准》;当污水回用于城市景观,水质指标应该满足《再生水回用于景观水体的水质标准》;当污水回用于城市生活杂用,水质指标应该达到《生活杂用水水质标准》;工业污水回用水质指标应该满足相应的工业用水标准等。
城市供水量的80%变为污水排入城市下水道,收集起来再生处理后,70%可以安全回用;二者合计,约城市供水量的56%可以转变成再生水,返回到城市水质要求较低的用户,替换出等量的清洁水,相应地增加城市一半以上的供水量。废水是一种非常宝贵的资源,挖潜能力巨大。我国2000年全国污水排放量为620m3,这是很大的再生水资源。污水再生回用立足于自有水资源增加城市供水量,是实现水资源持续利用的有效措施。污水再生回用能有效地缓解城市水资源短缺。
为了保证水资源可持续利用,支持经济可持续发展,针对我国水资源存在的问题,近十多年来,通过国家科技攻关,以及缺水城市为解决水污染和水资源短缺做出的努力,国内已经建成一批不同工艺、不同回用对象的城市污水回用示范工程。表1列出了华北地区部分城市污水回用工程情况统计结果。目前我国污水回用工程主要回用对象为污水处理厂内部用水、市政杂用、河道补水、绿化、工业用水等,尚未回用于地下回灌和饮用水源。北京市2001年完成的高碑店污水处理厂出水回用工程是我国目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程实践表明:污水再生回用是解决水资源可持续利用的有效途径。
表1华北地区部分城市污水回用情况单位:万m3/d
4我国污水再生回用最大工程
4.1工程概况
高碑店污水处理厂回用工程是目前我国最大污水再生回用工程,该工程于1999年3月至8月完成该项目的前期研究工作,并完成了可行性研究,1999年10月完成项目立项和审批;2000年1月完成该工程的初步设计和审批工作,2月完成施工图设计,同年4月开始施工,2001年5月完成工程施工,2001年6月完成调试和试运转,2001年7月开始供水。
高碑店污水处理厂是目前我国最大的污水处理厂,处理能力为100万m3/d。该厂污水系统流域面积96km2,服务人口240万人,汇集北京市南部城区的大部分生活污水、东郊工业区、使馆区和化工路的全部污水。该处理厂采用前置缺氧段活性污泥法工艺,即在推流式曝气池前设置缺氧段,其目的是改善污泥性质,防止污泥膨胀。该厂出水水质水量稳定,其二级出水已接近相关的回用水水质标准。但该回用工程运转前,高碑店污水处理厂二级出水直接排入通惠河下游,除每年约5500万m3用于农业灌溉外,剩余的出水每年超过3亿m3没有得到利用,这是很大的水资源浪费。为了缓解北京市面临的21世纪城市发展和可利用水资源的矛盾,实现北京市水资源可持续利用,支持国民经济可持续发展战略,北京市政府决定开发该厂污水资源。高碑店污水处理厂回用工程使用回用水的区域达141km2,回用水用户涉及到工业、公园绿化、道路喷洒和冲刷、河湖补水等。
4.2工程规模和技术方案
本工程近期规模为30万m3/d,远期规模为47万m3/d。在回用工程技术方案确定中尽可能地利用现有设施,以降低工程投资。具体设计方案如下:高碑店污水处理厂二沉池出水经新建泵站(规模47万m3/d)提升后用两条管道分别输送到高碑店湖(规模30万m3/d)和水源六厂(规模17万m3/d)。送至高碑店湖的处理水通过第一热电厂现有深度处理设施进一步处理后供该厂冷却用水;送至水源六厂的处理水在该厂进行深度处理后,一部分通过水源六厂现有供水系统供给东郊工业区和焦化厂;一部分通过新建管道输送到西便门和东便门。在水源六厂现有供水管道和新建管道沿线设取水口,并新建回用水支线,供市政杂用取水。
4.3回用水水质技术保障措施
由于高碑店污水处理厂建设时,国家对城市污水处理厂出水要求中还没有氮和磷的指标控制,因此,目前该厂出水中氮和磷的含量较高,这会直接影响回用水水质,必须对该厂进行技术改造,进一步提高该厂出水水质。改造规模为50万m3/d,即对高碑店污水处理厂一期工程(50万m3/d)进行改造。该改造工程分两步进行。第一步改造后使出水水质优于目前第一热电厂冷却水取水水源高碑店湖的水质,出水中BOD、COD、总磷和氨氮分别达到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使该厂50万m3/d满足高碑店湖Ⅳ类水体的水质要求。第一步主要改造工作量包括曝气池改造和污泥处理系统的改造。原曝气池为1/12为厌氧区,其余为好氧区,改造后原池2/9为缺氧区及厌氧区(水力停留时间共为2h),其中进水端分出一停留时间为15min的强化吸附区。其余仍为好氧区(水力停留时间7.25h)。原污泥系统中剩余污泥泵入初沉池,其混合污泥再进污泥浓缩池浓缩后消化脱水,因浓缩污泥池停留时间较长,处于厌氧状态,磷又被释放出来,通过上清液回到污水中,因此达不到除磷的目的。改造后,原有浓缩池改为浓缩酸化池,浓缩酸化池上清液做为碳源排入水处理系统;将消化池上清液和脱水机滤液及冲洗水收集后进行化学除磷。
高碑店污水处理厂二级出水水质水量稳定,达到设计要求,但还不能满足市政杂用水标准,而绿化用水和道路喷洒等市政杂用水水质对人类健康和城市环境会产生影响,因此,市政杂用水必须在回用前进行深度处理,以满足相应标准。在设计中将深度处理选择在水源六厂。水源六厂现有日处理能力17万m3/d的深度处理设施,主要采用机械加速澄清、砂滤和消毒等工艺处理过程,其出水可满足相应用户要求。由于北京市工业结构的调整,目前该厂平均实际供水量不足5万m3/d,尚有12万m3/d处理能力没有得到利用。另外,水源六厂离市政杂用水用户较近,市政杂用水深度处理设在水源六厂利用其剩余处理能力,可满足市政杂用水近、远期规模需求,在该厂深度处理后的水质能满足市政杂用水水质要求。
4.4主要回用对象
按规划要求,该工程近期供北京市第一热电厂冷却循环用水20万m3/d,远期供北京市第一热电厂冷却循环用水30万m3/d。近期通过北京市水源六厂供东郊工业区和焦化厂5万m3/d,供城市绿化、道路喷洒和冲刷、市区河道景观用水等市政杂用水共5万m3/d。远期通过水源六厂供工业和市政杂用水水量将扩充到17万m3/d。
4.5主要工程内容和投资
本工程总投资3.6亿元,其中征地拆迁费约1亿元,工程费用为2.18亿元,工程建设内容主要为:
(1)高碑店污水处理厂内47万m3/d的泵站一座。
(2)高碑店污水处理厂改造。
(3)高碑店污水处理厂至高碑店湖输水管:DN1800mm,长1480m。
(4)高碑店污水处理厂至水源六厂管道:DN1400mm,长4766m。
(5)市政杂用水配水管:DN1200mm,长6791m;DN1000mm,长1431m;DN800mm,长4615m;DN600mm,长2845m;D=500mm,长2880m。
(6)水源六厂改造:包括深度处理设施改造、蓄水池清淤和护砌、污泥池扩建、供水泵站改造、进出水口的改造、增加自控和电气设备等。
(7)园林供水支线管道。
4.6工程效益
该工程每年可节约清洁水资源16673万m3,节约自来水3650万m3/a,相当于节约了建设一座10万m3/d的自来水厂的投资4亿元。该工程达到了开源节流的目的,为北京市城市绿化面积扩大和道路喷洒压尘创造条件,对环境综合治理具有较大的作用,环境的改善还会带来了周围地区的土地增值。该工程在一定程度上缓解了北京市水资源短缺的矛盾。该工程的巨大经济和环境效益,推动了北京市节水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用规划,7个污水回用工程正在进行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用实践表明:污水再生回用符合环境保护和水资源可持续利用战略,是解决水资源可持续利用的有效途径。
5结论
我国是一个水资源贫乏的国家,随着经济发展和城市化进展的加快,水资源短缺的矛盾已经成为我国水资源可持续利用和管理中亟待解决的问题。我国水资源可持续利用面临水资源总量不足、分布不均、水利用率低和水污染等问题,实现我国水资源可持续利用的出路在于坚持可持续发展战略。应根据我国水资源特点进行水资源合理利用和配置,变“以需定供”的传统开发模式为量水而行、以水定需的水资源可持续利用的模式,根据水资源承载能力,对经济结构进行战略调整;同时,应继续发展节水技术,减少生产过程的水资源浪费,大力发展污水处理和再生回用工作,提高污水处理率和处理效果。污水再生回用可以减少污染物总量,增加供水能力,是经济可靠的开源节流措施。几年来污水再生回用实践表明:污水再生回用能有效地缓解城市水资源短缺,是实现水资源可持续利用的有效途径。
㈨ 污水需要经过怎样的处理才能被重新利用
深度处理:
污水经常常规的二级处理(沉淀+厌氧+好氧+二次沉淀)后,对污水进行混凝沉淀+过滤+消毒
就可以回用了
㈩ 污水回用有什么价值和意义
我国的水资源短缺,然而经济的发展使得水资源的需求量又很高,工业用水和居民生活用水都给我们国家的水资源造成巨大的威胁。因而水资源的合理利用显得尤其的重要,我们国家水力资源部也对水资源的合理有效持续利用提出了更高的要求。随着人口不断增长和经济飞速发展,用水量及排水量正在逐年增加,污水处理回用投资少,工期短,见效快,比较现实易行,具有重要意义。
1.1 污水的处理利用,有利于缓解水资源的供需矛盾
众所周知,人类的生存和发展离不开水资源,而全球性的水资源危机时常发生,严重威胁着人们正常的生活。为了应对此问题,许多国家和地区已开始对城市污水处理回收利用做出了总体规划,通过对污水的处理,产生出一种新的水资源,以缓解紧张的水资源状况。然而,污水的处理究竟又能产生出多少水量呢?据粗略估算,目前城市的供水量有80%变成了污水,而这80%的污水量通过处理后仍有70%可以安全回用,这也就说明了城市供水量的七成,可以变成再生水以重新使用,这就大大减轻了用水资源的紧张状况。
1.2 污水的回收利用,体现了水资源的“优质优用,低质低用”原则
在日程生活用水中,并非都需要优质水。例如,人体直接饮用的水仅占不到5%,而对水质要求不高的生活用水达到了20%以上,甚至高达30%。在美国的佛罗里达州曾规定:市政、娱乐、景观和环境等用水必须采用水质较低的水源。这条规定就体现了出了合理利用水资源的原则。同时也再次证明了对于污水的回用,是可以扩大水资源的利用范围和有效利用程度的。
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