资源利用新趋势

　　 摘要：世界水资源问题日益加剧，寻求缓解水资源的紧缺问题已成为世界各国的重要任务。中水回用技术日趋成熟，具有很好的环境效益、社会效益和经济效益，成为各国研究的热点。但目前回用中水还存在不少问题，必须采取多种方法不断地研究和完善这项技术，使它得到广泛应用。

　　关键词：水资源；中水回用；合理利用

　　1　中水简介

　　中水指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水，其水质介于清洁水(上水)与污水(下水)之间；中水能够代替非饮用、与人体非直接接触的自来水，应用于市政杂用等领域；将污水处理为中水并加以使用的过程就是中水回用。“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准。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。中水处理即是采用物理、化学以及生物化学方法将城市污水或生活污水进行处理，使之达到一定水质要求，可在一定范围内重复使用。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。

　　2　中水回用的趋势和重要性

　　2.1　资源短缺危机

　　随着现代社会工业的迅猛发展，世界人口增长和社会经济的发展，城市用水量剧增，加以水质不断恶化，水资源情况日趋紧张。这已成为世界各国面临的重要问题。我国水资源总量可观，居世界第4位，但人均仅为世界平均水平的1/4。同时在时间和地区分布上很不平衡，南方多北方少，污水排放量也逐年增加，河湖污染日趋严重，北京、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。城市工业每年损失达数千亿元。随着水资源需求量的急剧增加和水环境污染的日益严重，许多国家都面临着水资源短缺的危机，因此把城市外排污水作为第二水资源加以开发利用就显得尤为重要，通过中水回用可一定程度上缓解水资源危机。

　　由此可见，水问题已经成为制约我国经济可持续发展的重要因素。因此寻求保护水资源和使水资源增值的有效途径，缓解水资源的紧缺问题已成为世界各国面临的重要任务。美国、以色列、日本等国的中水回用已有相当的水平，厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、城市喷泉、冷却设备补充用水等，都大量地使用中水。尤其是日本，自20世纪60年代起就开始使用中水，较大的办公楼或者公寓大厦都有就地废水处理设施，主要用于厕所冲洗，东京市和福冈市都规定：新建筑面积在30 000m2以上，或可回用水量在100 m3/d以上，都必须建造中水回用设施。我国一些缺水城市20世纪80年代以来相继建设了一些中水回用的示范工程，目前，北京、大连、青岛、太原、天津等缺水城市都有城市中水回用工程，主要将中水回用于工业及市政等方面。但由于起步较晚，加之对中水回用技术及其带来的效益，尤其是经济效益缺乏足够的认识，中水回用系统在我国发展缓慢。而目前国内外污水处理市场发展非常迅速，各种处理技术也日趋成熟，在水资源紧缺的现实下，将污水进行深度处理后作为再生资源是必然的发展趋势。所以污水处理并不是最终目的，实现水资源在利用才是当今城市污水治理的出发点。应大力推行污水资源化利用技术，提高它的环境效益、经济效益和社会效益。

　　城市中水回用技术就是提高处理后的水质，回供给工业和城市杂用水的方法，把经过处理的污水作为一种新的水资源，加以再利用，以缓和水危机，有利于提高水资源的综合利用的经济效益。我国是水资源匮乏的国家，城市污水就近可得，易于收集，易于处理，数量巨大，稳定可靠。凡是污水处理厂都可将污水再次适当处理后回用。全国污水回用率如果平均达到20％，足可以缓解一大批缺水城市的供水紧张。但目前我国还没有中水回用的专项工程，因此中水回用必将成为我国大中城市和一些缺水城市必然采取的措施，充分地发挥它的环境效益!

　　2.2　工艺简介

　　2.2.1　工艺类型

　　按处理方法，中水处理工艺一般分为3种类型。

　　 (1)物理处理法：如膜滤法，适用于水质变化大的情况。它装置紧凑，容易操作，以及受负荷变动的影响小。

　　 (2)物理化学法：如砂滤、活性炭吸附、浮选、混凝沉淀等，适用于污水水质变化较大的情况。特点是技术先进，结构紧凑，占地少，管理简单。

　　 (3)生物处理法：如活性污泥法、接触氧化法、生物转盘等，适用于有机物含量较高的污水。具有适应水力负荷变动能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点。

　　2.2.2　基本流程

　　单一的中水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。通常回用技术需多种污水处理技术的合理组合起来进行深度处理，目前，主要的工艺流程有以下3种：①原水－格栅－调节池－接触氧化池－沉淀地－过滤－消毒－出水。②原水－格栅－调节池－絮凝沉淀池－超滤膜－消毒－出水。③原水－格栅－调节池－活性污泥池－超滤膜－消毒－出水。

　　2.2.3　选择原则

　　中水回用流程的选择应根据进水水质以及回用要求来选择，如果是沐浴、清洁或喷洒等水质较好的杂排水为中水水源时，一般采用物理化学法为主的处理工艺流程。若主要以厨房、厕所冲洗水等含有机物为主的生活污水为水源时，一般采用生化法为主或生化、物化结合的处理工艺。

　　2.3　分类

　　2.3.1　处理系统分类

　　中水系统大致可分3类：①城市中水系统。利用城市污水二级处理出水回用，方便高效；②小区中水系统。主要是对一些远离城市管网的生活小区内或建筑群的污水实现就近收集和处理、所生产的再生水就地利用；③建筑中水系统。主要就是一些宾馆、学校等，收集单个建筑内生活污水适当处理后回用于建筑物和小区。

　　2.3.2　用途分类

　　中水因用途不同有两种处理方式：一种是将其处理到饮用水的标准而直接回用到日常生活中，即实现水资源直接循环利用，这种处理方式适用于水资源极度缺乏的地区，但投资高，工艺复杂；另一种是将其处理到非饮用水的标准，主要用于不与人体直接接触的用水，主要有两个方面，一是用于工业，如印染、造纸、钢铁、电力、冷却设备补充用水等，另一方面就是生活污水。如冲厕、园林和农田灌溉、汽车清洗、消防、道路清洁、绿化浇洒等。

　　通过对城镇污水处理厂的污水进行深度处理，实行中水回用，可一定程度解决河网及流域的环境补给水源，提高当地河网的水环境容量，并可作为对水质要求不高的工业和市政杂用水，这对促进城市经济发展、缓解水资源紧缺矛盾十分有利。

　　3　中水利用现状

　　3.1　国外现状

　　中水回用技术在国外早已应用于实践。美国、日本、以色列等国家都大量地使用中水。在中水利用方面积累了不少成功的经验。

　　日本从20世纪80年代起大力提倡使用中水，并在上水道和下水道之间，专门设置了中水道。要求新建的政府机关、学校、企业办公楼以及会馆、公园、运动场等公共建筑物都须设置中水道。20世纪90年代初日本开发了很多污水深度处理工艺，在新型脱氮、脱磷技术，膜生物反应器技术等方面取得很大进展，建立起了许多“水再生工厂”；美国也是世界上中水利用最早的国家之一，有300余座城市实现了污水处理后再利用；新加坡为了更好地节约水资源，目前每天至少有数千万升经过深度处理的中水已经加到饮用水管中，不是单纯作为中水利用了。1987年以色列全国已有210个市政污水回用工程，城市污水回用率达72％。国外的研究资料表明，超滤技术作为中水处理的后处理技术，具有适应性强、对悬浮物、细菌和洗涤剂的去除率高，出水稳定等诸多优点。

　　实行中水回用可减少污水排放量，消除因污水排放而造成的对河流的污染，减少环境资源损失，有效保护水环境。只有结合当地具体情况，根据回用点的水质要求，选择处理方法才能达到经济合理的处理使用效果。

　　3.2　国内现状

　　我国在20世纪90年代末开始使用中水回用技术，起步较晚，与世界先进水平的差距在15年～20年，主要还是用于居民冲厕、灌溉、景观用水、洗车，正在开发的工业和农业中的使用，因此更应加大研究力度，以缩短同世界先进水平的差距，发展水资源再生产业。北京、天津、青岛等缺水的城市都把中水回用列入城市总体规划之中。在北京，许多居住区和集中建筑均要求配套建设中水处理站或中水机房，将沐浴、盥洗、洗衣等优质杂排水收集处理后供冲厕、绿化、洗车等。目前天津市的一些小区都使用中水来替换自来水用于景观用水，以及浇灌绿地，还为此专门出台了关于住宅使用中水的规定。

　　4　存在的问题

　　由于水资源危机感和节水意识不强，污水回用方面的科技投入不足等导致全国大型污水回用项目为数不多，回用率较低，与发达国家相比，有明显的差距。目前，我国城市污水回用存在的问题主要有：①费用高，利用率低；②法规政策不完善；③设施布局不合理，输配水管道系统不健全；④施工难度大；⑤投资大，运行成本高；⑥能耗高、异味、泡沫问题难以解决。所以，中水回用技术还不健全，仍然是一个急需研究和探讨的问题。

　　5　发展中水回用的建议

　　 (1)加大宣传力度，消除人们对中水回用认识上的不足，提高公众对中水回用意义的理解，使公众充分意识到水资源紧缺的严峻性，认识到进行中水回用、开辟第二水源对解决当今城市用水矛盾的重要性。

　　 (2)改革现行水价，合理制订城市污水处理和中水回用收费政策体系，确定中水水价时既要考虑低于自来水水价，以形成差价，刺激中水使用；又要考虑按质论价。根据不同的水质标准确定价格。

　　 (3)建立完善的排水管网及泵站，确保污水处理厂的进水量；切实抓好工业废水的预处理，严格控制进水水质。

　　 (4)在确保污水处理厂出水水质的基础上。完善中水回用管网的配套建设，协调好整个城市的水资源，做到分质供水，各尽其用，使中水回用发挥最大的效益。

　　 (5)制订合理的排污收费政策体系，配套完善资源化利用的经济政策和激励措施，采用政府投资和社会化集资、融资办法，实行市场经济化操作，大力支持和推广中水回用。

　　6　结束语

　　目前中水利用中还存在不少问题，我们应该加大宣传力度，完善相应法规和完整的水价体系，适当调整污水处理布局，建立城市用水的综合规划，不断研究和开发各种新技术和新设备，鼓励建设节水和中水回用设施，提高人们的中水回用意识，促进我国中水事业的发展。从发展的观点来看，中水回用技术的应用前景十分看好。