1 　国内城市缺水的严重性

    我国是一个水资源贫乏的国家，属世界上13个贫水国之一，人均水资源是世界平均水平的1/4。同时，我国地域广大，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，尤其是哈尔滨人均水资源更低。海河、淮河、辽河、黄河流域人均水资源量约为全国平均水平的1/5，海河流域包括京津两市人均水资源量仅为全国平均水平的1/7。

    随着经济发展和城市化进程的加快，城市缺水问题尤为突出。当前相当部分城市水资源短缺，城市供水范围不断扩大，缺水程度日趋严重。据统计，全国669个城市中，400个城市常年供水不足，其中有110个城市严重缺水，日缺水量达，年缺水量，由于缺水每年影响工业产值2000多亿元，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。据资料统计，国际极度缺水线是人均水资源占有量500，而河北保定市区目前的人均水资源占有量只有64，严重缺水，导致城市供水不足，地下水超采，引发一系列环境地质问题等。

    2000年北方地区出现100年不遇的大旱，使许多水库河流出现从来没有过的断流和枯干，北方13个省318个县级以上城市被迫限时供水，缺水人口达2000多万。2001年的干旱，全国受旱面积达k。

    在水资源短缺的同时，我国水资源浪费和污染现象十分严重，而对这种短缺与浪费并存的状况，传统思想认为应该行政性提高水价来限制人们的用水量，但是浪费问题从来不是行政性的价格可解决的，因为在考虑浪费问题的时候，不能忽略限制人们行为本身带来的效用损失。建设部的一次调查表明，当水费支出占居民家庭收入的2.0%时，人们才会考虑节水问题；达到5%时，对人们的生活才会产生较大影响；达到10%时，人们会考虑水的重复利用。为了缓解水资源的供需矛盾，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。

    随着改革开放的不断深入，我国已进入经济建设的新时期，虽然近年大力提倡节约用水，但各地用水量增势强劲，加剧了水资源问题的严重性。水资源紧缺对国民经济发展产生的影响，已经引起了领导和专家的关注。据预测，世纪水资源危机将位居世界各类资源危机之首。因而研究城市水资源利用及水资源开发势在必行，这对城市用水健康循环和保障城市可持续发展具有深远的战略意义。因此，实现污水资源化，缓解不资源供需矛盾，促进国民经济的可持续发展显得十分得要。

2 　城市再生水利用的可行性

    2.1 　污水再生利用的优势

    中水，也称再生水，它的水质介于污水和自来水之间，是城市污水、废水经净化处理后达到国家标准，能在一定范围内使用的非饮用水，可用于城市景观和百姓生活的诸多方面。为了解决水资源短缺问题，城市污水再生利用日益显得重视，城市污水再生利用与开发其他水源相比具有优势。首先城市污水数量巨大、稳定、不受气候条件和其它自然条件的限制，并且可以再生利用。污水作为再生利用水源与污水的产生基础上可以同步发生，就是说只要城市污水产生，就有可靠的再生水源。同时，污水处理厂就是再生水源地，与城市再生水用户相对距离近供水方便。污水的再生利用规模灵活，既可集中在城市边缘建设大型再生水厂，也可以在各个居民小区、公共建筑内建设小型再生水厂或一体化处理设备，其规模可大可小，因地制宜。

    2.2 　技术可行性

    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。反渗透处理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，为配合我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。

    2.3 　经济可行性

    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：

    （1） 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。在美国，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。

    （2） 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。

    2.4 　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。

3　国内再生水资源利用情况

    虽然我国早在20世纪50年代就开始采用污水灌溉的方式回用污水。但真正将污水深度处理后回用于城市生活和工业生产则是近几十年才发展起来的，建设部在“六五”专项科技计划中最先列入了城市污水回用课题分别在大连、青岛两地作试验探索。这两地研究成果表明，污水可以通简易深度处理再次回用，是很有前途的水源。

    从1986年开始，城市污水回用相继列入国家“七五”、“八五”、“九五”重点科技攻关计划，开始污水回用技术的探索和示范工程的试验。“七五”攻关项目“水污染防治及城市污水资源化技术”，就污水再生工艺、不同回用对象的回用技术、回用的技术经济政策等进行了系统研究。其中研究包括青岛延安三路污水厂等14个污水不同程度或不同对象地开展污水回用工程，为“八五”期间污水回用项目的攻关提供了大量可行的依托工程。“八五”攻关项目“污水净化与资源化技术”，分别以大连、太原、天津、泰安、燕山石化为依托工程，开展工程性试验。通过系列的生产性和实用性工程研究，“八五”提供了城市污水回用于工业工艺、冷却、化工、石化、钢铁工业和市政景观等不同用途的技术规范和相关水质标准。“八五”提供的成果较“七五”提高到了实用水平，研究内容经过了生产怅一检验，涵盖了污水回用的大部分领域。“九五”攻关项目“城市污水处理技术集成化与决策支持系统建设”，具体攻关两部分内容：一是回用技术集成化研究，二是城市污水地下回灌深度处理技术研究。这些攻关研究，完成了大量生产性试验，取得了丰富数据，经国家专家级的鉴定验收，许多成果被评为国际先进或国际领先水平。

    在“21世纪国际城市污水处理及资源化发展战略研讨会”上建设部在会上指出“中国将会全面启动污水资源化工程，并在此领域广泛加强与国外的技术合作和技术交流，欢迎各国金融机构和企业投资于中国的城市污水资源化项目”，表明中国在未来的几年城市对再生水利用的投资与需求将迅速升温。

    为了缓解我国的水资源短缺和治理水环境的污染，我国近期建设的集中污水处理与回用规划如表1所示。

    （1） 污水处理后回用作工业用水

    污水处理厂的二级处理出水，根据用途不同，可直接或者再经进一步处理达到更高的水质后应用于工业过程中，其中最具有普遍性和代表性的用途是工业冷却水，我国在污水处理厂二级出水或先进二级处理出水用作工业冷却方面进行了大量试验研究，并有运行成功的实例。北京高碑店污水处理厂的二级处理出水给华能热厂提供冷却水的水源，供应量为4万吨每天。同时该污水处理厂还为三河热电厂等工业企业供水。

表1 　　我国近期集中污水处理与回用规划

    再生水目前已经成为北京的第二大水源。统计数字显示，２００６年北京使用再生水３．６亿立方米，今年预计达到４．８亿立方米。再生水已经广泛应用于工业制造、农业灌溉、城市绿化、河湖环境等领域。今年使用的４．８亿立方米的再生水中，有６０００万立方米用于补充城市景观和城市绿化用水的使用。目前，朝阳公园、大观园、陶然亭、万泉河、南护城河以及奥运中心区等都实现再生水浇灌。同时，北京城区还建成２０个自动中水加水机，每年可提供２０００万立方米可再生水用于绿化和市政管理。

    （2） 污水处理后回用作生活杂用水

    处理后污水回用生活杂用水，北京最具代表性。1984年北京市进行污水示范工程建设，并于1987年出台了“北京市中水建设管理实施办法”，在该管理条例中，凡建筑面积在以上的旅馆、饭店和公寓以及建筑面积在以上的机关科研单位和新建的生活小区都要建立中水设施。以此为契要，北京市的中水设施的建设得到了较快的发展，到目前为止，北京已经建成投入使用了160多个中水设施，这些设施大多集中在宾馆、饭店和大专院校，它们以洗浴、盥洗等日常杂用水为水源，经过处理在到中水水质标准后，可以回用于冲厕、洗车、绿化等。目前这些中水设施处理能力已经达到4万，回用水量约。中水建设已初具规模。为实现北京2008年“绿色奥运”的承诺，使城市污水回用率达到50%，北京市将新建9座中水厂，以加大污水再生回用，推广城市中水的使用。

    目前，北京已经建成９座大型污水处理厂和相关的配套管网，在２００８年奥运会之前，还将再有５座类似的污水处理厂投入运行。与此同时，郊区的污水治理也全面启动。新城建设的１４座中小型污水处理厂，年处理污水近１．７亿立方米。

    （3） 污水处理后回用作农业灌溉

    在中国北方城市，城市污水和工业废水已经成为某些郊区农田（包括菜田、稻田和麦田等）灌溉用水的主要水源之一。取得了一定的经济效益，可以改良土壤结构，增加水分和肥分，导致作物增产，平均每一立方米生活污水，可以增产小麦或稻谷约0.5kg。但是污灌也体现了一些缺点，部分农田，由于用有毒有害的工业废水灌溉而导致农田恶化和农业减产，地下水、土壤和农产品受污染。再生水用于农作物灌溉的面积逐年增加，大兴、通州等地区形成了３０万亩再生水灌溉区。今年全市农业利用再生水达２．３亿立方米。2006年底，随着小红门污水处理厂的排水闸门开启，清澈的再生水涌入凉凤灌渠，大兴区青云店、长子营、采育等8个镇的20万亩农田灌溉用上了再生水。再生水代替清水进行农田灌溉，每年可减少开采地下水6000万立方米。

4 　前景与展望

    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我国建设小康社会、和谐社会的必然要求，是我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。针对当前我国水环境具体情况，今后应重点开展以下工作：

    （1）制定再生水处理、应用相关的法律法规。再生水应用可能会给企业等带来直接利益，但更多的是其社会效益和环境效益，因此政府应该是城市再生水利用工作的主要承担者。政府应组建城市再生水利用的管理部门并通过必要的立法和行政手段贯彻实施再生水利用的一系列策略。

    （2）开展相关教育工作，加强公众对城市再生水利用的认识。城市再生水利用的必须发动群众、依靠群众，单单依靠政府或企业是不能完成的。必须通过课本、电视、网络等多种媒体形式开展有针对性的宣传教育，让人们了解国内水环境劣化的现状和危害，增强对节约用水和再生水利用的认识，增加公众对再生水的了解，解除公众对再生水的心理障碍，取得社会对再生水利用的共识和支持。

    （3）制定城市再生水利用的规划。城市再生水利用的制定是我国整体再生水利用的的前提和保障。应以流域为单位，制定全国的再生水利用的规划，充分考虑现有供水系统、排水系统和防洪系统的现状，综合考虑地下水、地表水、再生水、雨水、海水等水源，考虑流域内工农业的用水需求和用水结构、水环境质量现状等，制定再生水利用的的详细发展目标和发展思路。

    （4）开展再生水利用的关键技术研究。城市再生水利用工程的实施最终依靠技术来完成，应尽快开展污水再生全流程技术、经济高效污水回用技术、雨水水文循环修复技术等研究工作。

    （5）建立城市再生水利用的示范工程。选择缺水地区的典型小流域，如北京、天津等，建立城市再生水利用的示范工程，进行实例研究。这样可以积累经验，为实现更大规模再生水利用的提供借鉴。

5 　结束语

    （1）再生水是稳定可靠、保证率高的水资源，再生水的综合利用，不仅可以缓解我国水资源紧缺的现状，还可以逐渐改善水环境污染的状况。

    （2）再生水的回用不仅是必要的，也是可行的。目前研究成果表明二级处理出水可以直接回用于农业，通过一定的深度处理后可以回用到景观河道、市政杂用及工业等方面。

    （3）为了回快我国再生水综合利用的步伐应加快宣传力度，健全政策法规，开展我国再生水综合利用规划和再生水综合利用技术体系研究，以再生水的产为推动我国再生水综合利用向纵深发展。

    （4）城市再生水利用是一项复杂的系统工程，需要做好必要的宣传引导工作，调动各方面的资源参与进来。要通过建立城市再生水利用的示范工程，进行实例研究，以可以积累经验，为实现更大规模再生水利用的提供借鉴。

参考文献：

[1]钱正英，张光斗。中国可持续发展水资源战略研究[M]。北京：中国水利水电出版社，2001：28-31.

[2]曹相生，孟雪征，张杰。实现健康社会水循环是解决水问题的正确出路[C]//中国环境科学学会2004年学术年会论文集。北京：中国环境科学出版社，2004：245-248.

[3]张杰，我国水环境恢复与水环境学科[J]。北京工业大学学报，2002，29（2）：56-61.

[4] 聂梅生。美国污水回用技术调研分析[J]。给水排水，2001，27（19）：1-3.

[5]张杰，熊必水，水环境恢复方略与水资源可持续利用[J]。中国水利，2003，6A：13-15.

[6]董辅祥，董欣东。城市与工业节约用水理论[M]。北京：中国建筑工业出版社，2000：25-27.

[7]张忠祥，钱易。城市可持续发展与水污染防治对策[M]。北京：中国建筑工业出版社，1998：53

.
[8]张杰，张富国。提高城市污水再生水水质的研究[J]。中国给水排水，1997，13（3）：19-21.

[9]张杰。水资源、水环境与城市污水再生回用[J]。给水排水，1998，24（8）：1.