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张云昌:污水资源化利用是解决 我国水安全问题的关键一招

更新时间:2022-09-13 23:07:32
作者: 张云昌 (进入专栏)  

  

   把节水纳入严重缺水地区的政绩考核,已经成为国家层面高度关注的事情,遏制住全国地下水污染加剧状况,要运用成熟适用技术,加快研究提出税收和价格改革的可行方案,完善水治理体制,要有预见性,早动手,是否能像“大气十条”那样拿出几条硬措施。

  

   污水资源化利用是解决我国水安全问题的关键一招

   当前我国面临的水时空分布不均、水资源短缺、水生态损坏和水环境污染的新老问题,可以总结为两大根本性水问题——“水脏、水少”。

  

   “水脏”主要体现在当前水环境仍然处于严重污染的状态,污染物的排放严重超出了水体的环境容量,水体失去了应有的功能,从而又循环导致了水生态损坏和可利用水逐步减少。

  

   “水少”主要体现在三大方面——资源性缺水、地域时空型缺水和水质型缺水。中国人口基数大,水资源呈现出总量大、人均少的特点。我国全年水资源总量居世界第六位。但人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,全球192个国家排127位,是全球水资源极度缺乏的国家之一。此外,我国许多流域和地区水环境污染严重,更是加剧了水资源的紧张,生态环境部在2019年7月对全国295个地级及以上城市黑臭水体整治情况开展排查,共排查出多达1807个黑臭水体。

  

   污水资源化就是按照国家地表水资源的标准,根据不同用途选用不同类别的标准,采用对人体和环境无害的方法对污水进行处理,形成再生水,实现水资源循环利用,污泥处理成有机肥、生物能。污水资源化是国际上经济发达地区解决缺水问题的一项常规的重要措施。再生水可以用于直接补充江河、湖泊、水库及回灌地下用水,作为工业用水、农业灌溉、城市绿化、建筑冲刷、环境卫生用水、也可回归自然地表水体作为新水源。它与开发新水资源相比,具有不影响生态环境、不争水、不筑坝、不淹地、不需要长距离输水、就地利用、投资省、见效快、成本低等显著优点。

  

   要改变我国江河、湖泊、水库及地下水体严重污染状况,必须坚持标本兼治、源头治理,从减少农业面源污染和城镇排放的污水抓起。特别是由于现行国家污水处理标准(GB8978-1996、GB18918-2002)远低于国家地表水标准(GB3838-2002),即使按照最高的一级A类标准处理仍达不到地表水Ⅴ类标准。根据住建部门统计数据,全国城市每年污水处理排放出来450亿m3的水仍属劣Ⅴ污水,再加上城乡大量尚未收集处理的污水,成为江河湖库及地下水体的一个主要污染源。

  

表1 国家污水处理及地表水环境质量主要标准比较

  

  

   污水资源化技术上成熟,经济上可行

  

   1、污水资源化是世界上经济发达国家解决缺水问题的一项常规办法

  

   (1)新加坡是一个典型案例,新生水已成为高品质再循环水品牌。2010年,新加坡建成世界上最大的樟宜再生水厂,每天生产约23万吨新生水,可提供新加坡约15%的用水。新加坡新生水大部分用于工业生产,少部分打入蓄水池与天然的地表水混合经传统工艺净化消毒后,作为生活饮用水,新生水利用量占总用水量的1/3。

  

   (2)以色列于上世纪60年代开始建立国家水系统,建有127座再生水库,90%的再生水都汇入了国家水系统。农业和工业生产用水大多数取自再生水,全国100%的生活污水和72%的市政污水得到回用。

  

   (3)美国城市污水再生利用主要分布在水资源供给不足的加利福尼亚、亚利桑那、佛罗里达和德克萨斯等州,广泛用于农业灌溉、工业设备冷却、景观环境、地下水补给等方面。

  

   (4)日本早在1962年就开始污水再生利用,1984年东京市政府又制定了污水回用指南及相应的技术处理措施,主要用于冲厕、景观、河流补给、农业灌溉等。

  

   (5)欧盟、南美、印度、南非等国家的污水回用也很普遍,欧洲越来越多的国家开始利用再生水,主要用于农业灌溉、工业用水、城市杂用和生态用水(包括地下水补给)等。

  

   2、国内的成功案例

  

   近年来,国家大力开展重点湖泊保护治理,黑臭水体治理,很多地区都在提标处理污水。北京、天津、深圳、昆明、合肥、江苏、浙江、四川、雄安等都在按国家地表水资源Ⅳ类甚至Ⅲ类标准治理污水排放。

  

   (1)北京的政策措施效果最为显著,全面改善提升了北京水体环境质量,促进北京再生水利用量达10.8亿m3,占全市用水总量的27.5%。北京市北运河成为年径流10亿m3的再生水河流,水质基本达到地表水Ⅳ类,为农业灌溉、回灌超采的地下水、工业和生态景观用水等创造了条件。

  

   (2)广东省深圳市茅洲河流域面积388km2,人口427万人,年经济总量达2534亿,每天污水处理排放量达225万吨,原来水体是总氮含量达15.8~24.g/L的黑臭河流。经过三年全流域截污、雨污分流、七个污水处理厂按地表水Ⅳ类进行提标扩容,目前该河生态环境得到极大地改观,成为游人向往的地方,现在正在实施“碧道”计划和用优良的生态环境及再生水开发河流两岸的产业。

  

   3、膜技术成为实现污水资源化的技术支撑之一

  

   以膜技术为核心的污水资源化技术,包括膜生物反应器(MBR)技术、MBR-DF双膜新水源技术,技术成熟。经过多年发展,中国在污水资源化膜技术方面具有核心技术和核心竞争力,在世界处于领先地位。

  

   以云南省洱源县新水源厂为例,该项目主要收集处理洱源县城地区生活污水,处理规模1.0万m3/d,主体工艺为MBR-DF双膜新水源工艺,出水主要指标达到国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中III类(湖、库)标准。是洱海流域首座出水严格达到地表水III类(湖、库)标准的污水处理厂提标示范项目。

  

   项目采用的双膜新水源技术是“十二五”水专项重大标志性成果之一,是碧水源获得2017年国家科技进步二等奖的重要支撑,具有产水品质高、回收率高、压力及能耗低、运行成本低、耐污染性能强、膜寿命长的特点。项目单位水量投资4500元/m3,直接运行成本约1.6元/m3(其中电费0.6元/m3,药剂费0.50元/m3,其他费用0.5元/m3),单位水量占地1.0m2/m3。出水作为洱海的优质补水,有效保障洱海入湖水质,对洱海等高原湖泊的保护治理实现质的飞跃具有重要示范意义,亦为我国水环境敏感地区和高原湖泊的综合治理树立全新的标杆。

  

   发挥先进适用技术对保障水安全的重要支撑作用

  

   破除污水污泥无害化处理、资源化利用的思想观念和体制机制性制约,发挥先进适用技术对保障水安全的重要支撑作用。

  

   1、把节水作为约束性指标纳入地方的政绩考核,倒逼污水资源化利用

  

   污水资源化是新时期解决国家水资源短缺、改善水生态环境的战略性举措,应作为一项重要的战略来组织实施。污水作为一种资源,污水资源化应纳入国家水资源开发利用的总体规划与计划,及国家节水行动,并建立相适应的政策法规体系。应由水利部、全国节水办牵头,会同发改、住建、农业农村、工信等部门组织实施。

  

   2、污水资源化是一项公益性事业,国家应予以支持

  

   污水资源化涉及治理污水与再生水开发利用,是一项保障水资源供给、改善生态环境的公益性事业,国家与地方水利投资及地方财政应予以支持,地方财政在建设与运行上应予以扶持。同时,要制定合理的价格体系和政府扶持机制,鼓励社会企业、金融及社会资本积极参与,形成国家主导、地方负总责、百姓为主体、企业参与的推广局面。

  

   3、根据国家高质量发展要求修改完善现行国家污水处理利用标准

  

   现行的城市污水处理厂污染物排放标准是根据上世纪末我国经济社会发展条件制定的,当前国家由高速度发展进入高质量发展阶段,要以绿水青山就是金山银山的理念为指导,应根据污水资源化的要求,总结各地经验,完善修改现行污水处理标准。

  

   4、重视科技创新,推广和引进先进适用技术

  

   当前,我国城乡污水、污泥处理厂规模大,但大多采用简易、常规的办法,污水管网建设困难,难以实现污水和污泥无害化处理、资源化利用。亟需创新污水和污泥无害化处理技术,推广、引进和创新先进适用技术,提升污水处理效果,降低污水处理费用,本着先试验示范后推广原则,确保污水资源化健康发展。

  

   5、创新体制机制,加强重大课题研究

  

   污水资源化包括污水收集、输送、处理及再生水的输送、储蓄、开发利用,涉及到诸多部门,需要建立一套新的政策法规、体制及机制,加强课题研究。

  

   (作者:张云昌,水利部三峡工程管理司一级巡视员)

  

  


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文章来源:中国水网
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