深圳市中水回用的现状与思考

作者:陈辉    文章来源:技术与市场    点击数:1247    更新时间:2012/7/27

摘要:中水回用是缓解深圳市水危机的有效手段。通过介绍深圳市中水回用现状,并与走在前列的国家与地区的差距比较,分析目前中水回用建设滞后的主要原因,提出了加快深圳市中水回用建设的建议。

关键词:中水;回用;建议

深圳平均水资源总量为20.51 亿m3,按2010年统计的常住人口计算,人均仅180.5 m3,为全国人均水资源占有量的1/10,属于严重资源性缺水城市。而深圳境内缺少适合修建大型水库的地形条件,调蓄能力差,本地水源仅能满足需求量的1/5左右,其余的用水需要通过外调解决。目前,虽然通过东深供水工程和东部供水工程,每年可由东江向深圳输水15.93 亿m3,但境外引水量有限,不确定度较高,总量依然难以满足未来的发展需要。按照目前发展模式,到2020年将缺水9.8 亿m32030年将缺水11.6 亿m3,缺水量超过供水总量的50%以上。另一方面本地河流短小,降雨分布不均,污水处理率低,面源污染等因素使深圳市的河流成为最大的“排污”通道。而随着城市化进程加快,城市污水排放量增大,导致水环境污染,破坏了水资源,部分水源水库水质已劣于Ⅱ类水质标准,威胁到饮用水的安全和水生态环境的健康,深圳市已敲响了水危机的警钟。

水的问题已经开始制约深圳市的发展,必须从传统“资源-产品-废水达标排放”的单向式直线用水过程,向“资源-产品-废水处理达标再生利用”的循环用水的过程转变,实现深圳市水资源的可持续利用。中水(再生水)的回用是国际上公认的“城市第二水源”。本文认为中水回用是适合深圳市水环境现状的,是缓解深圳市水危机的有效手段,而且即将进入高速发展期。

1 中水的概念

“中水”一词最早起源于日本,由于其水质介于上水(给水)与下水(排水)之间而得名。中水是指生活污水经过处理净化后,达到规定的水质标准的非饮用水。中水从规模上分,可分为建筑中水和市政中水。单体建筑或小区中水水源来源主要为洗浴、盥洗等优质杂排水。处理后的中水主要用于冲厕、洗车、绿化、道路喷洒等。市政中水,也称之为再生水,以城市集中污水处理厂排水为水源,经处理后用于工业、园林绿化、市政杂用、冲厕等。

2 中水回用的意义

中水回用的意义在于使水资源得到合理利用,并发挥其最大效益。中水回用既可以节约有限的水资源,节约城市给水和排水基础设施建设、维护费用,又可以减少污染排放。比远距离引水造价低,将城市污水处理到可以回用水程度的投资只相当于从30 km外引水;比海水淡化经济,城市污水含杂质小于0.1%,海水中含有大量有机物和溶解盐,无论基建费或单位成本,海水淡化都超过污水回用;节约了水资源,也消除环境污染,具有双重的经济效益。

3 深圳市中水回用发展情况

3.1 早期中水回用项目开展并不理想

早在1992年的时候,深圳就尝试了中水回用,深圳市政府颁布了《深圳经济特区中水设施建设管理暂行办法》,要求生活用水总量达到一定规模的建筑应配套建设中水设施,中水设施由建设单位负责建设,并与主体建筑工程同时设计,同时施工,同时交付使用,这也是国内普遍认可的。90年代中期,深圳市就有70多个小区建设了中水管道,其中有29座中水处理设施,这些设备却一直被闲置。主要有三个方面的原因:一是处理工艺不够好,没有消除臭味的问题,水质不稳定;二是市民缺乏节水环保意识,对中水有抵触情绪,怕中水出问题,特别是深圳总体收入高,水费支出占的比重小;三是专业人才缺乏,运行管理成本较高。而随着城市的进步和水处理技术的提高,深圳市发展中水系统的时机已经成熟。

3.2 中水回用项目重新启动

2004年,深圳市重新启动了停滞多年的中水回用项目。中银花园就是第一批启用项目。目前中银花园写字楼200多家公司都在使用中水冲厕、洗地,每年可节水60 000 t。深圳特区内中水回用已艰难起步,为全市铺开中水回用工作进行了有意义的探索。为了切实推动中水利用,广东省建设厅与深圳市水务局共同研究,确定深圳市作为全省的中水利用试点城市,并启动了深圳市“十一五”中水利用计划,争取“十一五”全市中水生产能力达到13 000 000 t/d,污水处理回用率达到20%以上。同时,深圳市在星河丹堤、鲸山别墅等一系列住宅小区开展了中水利用示范工程。其中,星河丹堤生活小区设计处理水量4 800 t/d,总投资1 000万元,20063月已经完成一期工程,进入试运行,目前处理水量为8001 500 t/d,全部回用为绿化、道路、车辆冲洗、景观水补水换水、施工及公共厕所冲洗用水,效果很好。

深圳市福田区政府与深水集团达成战略合作协议,政企携手,强强联合,建设滨河中水厂项目。该厂在滨河污水处理厂内,利用现有出水,建设一座规模为100 000 t/d的中水处理厂,集中供应福田区市政设施用水,2008年开工,2010年投入使用;罗湖区在莲塘建成了畔山路中水回用工程,投资为560万元的处理装置日处理污水可达300 t左右,处理成本约为1/t,加上设备折旧费,每吨成本约为1.5元左右。盐田区建成了深圳市首个大规模中水回用示范项目——盐田污水处理厂深度处理中水,目前中水生产能力达到2 000 t,实际使用中水600 t,主要用于该区市政绿化和道路清洗,可实现年节约自来水220000 t

3.3 中水应用范围窄

目前,中水仅限于城市市政绿化、生态补水和马路清洗,还没有在巨量的工业用水方面找到出路,需要政府给予积极的引导和配套政策的支持。

4 国内外中水回用情况

1)以色列:以色列是在中水回用方面最具特色的国家。占全国污水处理总量46%的出水直接回用于灌溉,其余33.3%和约20%分别回灌于地下或排入河道,其中水回用程度之高堪称世界第一。他们采取的中水回用处理过程为:城市污水的收集→传输到处理中心→处理→季节性储存→输到用户→使用及安全处置。在回用方式上,包括小型社区的就地回用,中等规模城镇和大城市的区域级回用。

2)美国:美国水资源总量较多,城市中水回用工程主要分布于水资源短缺、地下水严重超采的加利福尼亚、亚利桑那、德克萨斯和佛罗里达等州,其中以南加州成绩最为显著。中水回用以农业灌溉居多,也有少量中水用于工业用水和作高层建筑生活用水。

3)日本:日本以有较多的“中水道”(即中水系统)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)。截至1986年,日本直接回用水的城市污水处理厂出水已达3×108m3/d,虽不及总取水量的1%,但已成为城市一种稳定、可靠的水源。

4)北京:2005年北京市运行的建筑中水设施约400座,主要集中在宾馆饭店如新世纪饭店等、大专院校如北京服装学院等、居民小区如中加花园等和部分工业企业如北京木材厂等,规模一般在150500 m3/d。另外还建设了部分区域中水利用设施如东城区南馆公园、柳荫公园等,规模在1 000 m3/d左右。所有设施总日处理再生水约60 000 m3。预计每年将新增自建的中水设施100座以上。2004年已经建成方庄、肖家河、高碑店、酒仙桥4座市政中水生产厂,日生产能力250 000 m3,建设市政中水管线170 km2005年建设了清河、吴家村、北小河、五里坨市政中水厂,中水日生产能力将提高到450 000 m32006年继续建设卢沟桥、小红门市政中水处理厂,到2007年中水日生产能力达到570 000 m3。同时每年建设中水管线100公里,到2007年达到470 km,基本覆盖市区,使中水用于绿化、市政和社区。

按照规划和实施计划,到2008年北京市将利用中水2.3亿m3,其中利用市政中水1.9亿m34 000m3用于市政杂用,1.5亿m3用于河湖环境),自建中水设施利用中水40 000 000 m3

北京市在中水回用方面已远远走在了全国的前列,很值得其他城市特别是深圳市学习和借鉴。

5 深圳市中水回用建设滞后的原因分析

尽管这几年在中水回用方面取得了一定成绩,但目前中水回用率还不到5%,中水回用的建设是相当滞后的。在推进的过程中存在不少困难和问题,阻碍了中水利用的发展。

1)没有完善的针对中水回用管理的法律法规。虽然《深圳市节约用水条例》指出新建、扩建、改建建设项目建筑面积超过20 000 m2的旅馆、饭店和高层住宅或建筑面积超过40 000 m2的其他建筑物和建筑群应当按照规划配套建设中水利用设施,但审批制度不完善,给了开发商有可乘之机会。对于不建中水设施的单位制约手段软弱。如:建设一个中水设施一般投资在100万元左右,而不建中水设施以及中水设施不安全运行的,最多只能处罚10万元。

2)对中水设施运行的监管力度不够。目前由于一些单位新建中水设施并不申报验收,因此,对正在运行的中水设施情况掌握不全面,无法对这些设施进行管理。对于运行水质不合格的单位也并无处罚。

3)对中水回用的现实意义认识不清,缺乏鼓励中水的政策。由于长期以来没有认识到中水回用对水资源可持续利用及水环境健康循环的重要作用,缺乏对中水回用的技术研究和规模回用的实际经验,使得主观上对中水回用的推广持消极态度。

4)缺乏系统、有计划的中水回用规划。以前在道路和市政管道建设时未考虑修建中水管道,对深圳这样的城市来说,地下空间铺设各种管道这个空间是有限的,根本没有中水管道的位置,有的道路虽然可安排中水管道,但需破路才能埋设,影响交通。在基本建设尚不完善的情况下,如果再铺设中水管道困难是相当大的。

5)目前,深圳水价并不高,中水利用缺乏内在动力。但随着水价的上涨,中水回用已逐渐显现出经济效益。

6 对深圳市加快中水回用建设的建议

1)制定有关中水回用的鼓励政策和处罚政策。制定有利于使用中水的有关鼓励政策。市政中水由政府投资,并由政府对运行费进行补贴,而建筑中水无论设施建设和设备运行,均自行解决。这造成了使用不同类型的中水,单位负担不等的情况,有失公平。应该在建筑中水的建设中同样给予一定资金补助。对浪费水资源,应建中水设施而逃避建设的,给予应有的惩罚性处理。

2)加快审批制度的改革。规划、水务、建设等行政主管部门应尽快制定审批联动机制,加强对建设项目各个环节的管理,确保中水设施的建设。

3)合理规划深圳市中水回用系统。城市污水处理厂的中水适合供应那些大型的、中水使用比较集中的地方,比如河流景观。而对于建筑和住宅小区来说,最适宜的方法还是采用小规模的分散式的处理。本文认为目前应以城市污水处理厂的中水系统建设为主,日本、美国等中水回用较为先进的国家均采用这一模式。应从公共建筑着手逐步推进中水回用,在体育馆、剧院、公共卫生间等场所安装中水设备,让人们逐步接受和习惯使用中水,然后再将中水引入家庭。

4)加强中水设施运行的管理。研究制定《建筑中水运行管理规范》,从技术上指导各单位对中水设施的操作、运行和管理。对已建的中水设施单位明确到有关部门登记备案,纳入管理。加强对中水设施的验收和运行管理人员的培训以及中水水质的抽检,促进中水设施的健康运行。

5)充分发挥经济手段在中水回用中的调节作用。重点推进中水在工业上的应用,适当提高自来水价格,只有自来水中水的价格比合理了,各个方面主动建设、使用中水的积极性才能调动起来,中水回用才有可能上新台阶。

参考文献:

[1] 姜湘山:建筑小区中水工程[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2] 付婉霞,吴俊奇.建筑节水技术与中水回用[M].北京:化学工业出版社,2003.

[3] 北京市城市节约用水办公室.中水工程实例及评析[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[4] 空气调和·卫生工学会(日).排水[M].北京:科学出版社,2002.

作者简介:陈辉(1980-),男,广东深圳人,2003年毕业于武汉科技大学环境工程专业,工程师。

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