《城市污水再生利用现状及实例分析》

城市污水再生利用现状及实例分析《城镇排水与污水处理条例》经2013年9月18日国务院第24次常务会议通过，2013年10月2日中华人民共和国国务院令第641号公布。该《条例》分总则、规划与建设、排水、污水处理、设施维护与保护、法律责任、附则7章59条，自2014年1月1日起施行。《条例》第三十七条要求：“国家鼓励污水处理再生利用，工业生产、城市绿化、道路清扫、车辆清洗、建筑施工以及生态景观等，应当优先使用再生水。县级以上地方人民政府应该根据当地水资源和水环境状况，合理确定再生水利用的规模，制定促进再生水利用的保障措施。再生水纳入水资源统一配置，县级以上人民政府水行业主管部门应当依法加强指导”。该《条例》从政策、法规、规划等方面，结合再生水发展环境，促进水资源开发利用的可持续发展。再生水作为城市的第二水源，发展再生水已成为提高水资源综合利用率，减轻水体污染的有效途径之一。我国再生水利用政策发展历程再生水合理回用既能减少水环境污染，又可以缓解水资源紧缺的矛盾，是贯彻可持续发展的重要措施，具有可观的社会效益，环境效益和经济效益。十几年来，国家根据再生水资源的利用情况，采取了多项措施发展再生水。2000年《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》（国发〔2000〕36号）中明确指出“大力提倡城市再生水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；缺水地区在规划城市污水处理设施时，还要同时安排再生水设施的建设；城市大型公共建筑和公共供水管网覆盖范围外的自备水源单位，都应当建立中水系统，并在试点基础上逐步扩大居住小区中水系统建设。”《国务院办公厅关于推进水价改革促进节约用水保护水资源的通知》国办发[2004]36号，《通知》从水资源配置的角度对再生水价格、设施建设、政策扶持等方面提出了具体要求。为配合我国城市开展再生水利用工作，住建部组织编制了《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）、《建设中水设计规范》（GB50336-2002）、城市污水再生利用系列水质标准，发布了《城市污水再生利用技术政策》（建科[2006]100号）、《城镇污水再生利用技术指南》（城建[2012]197号）。国务院也发布了相关文件，如《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》（国发〔2012〕3号）、《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》（国办发〔2012〕24号）等，为再生水行业提供了良好的发展环境。2012年4月国务院办公厅颁布的《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》中将提升我国城镇生活污水处理及再生水利用能力和水平为总体目标，至2015年，城镇污水处理设施再生水利用率达到15%以上。截止2010年底，我国污水再生利用情况统计及十二五规划见下表1：表1全国污水再生利用规模及“十二五”规划单位：万立方米/日地区设市城市县城建制镇总计

2010年“十二五”新增2010年“十二五”新增2010年“十二五”新增2010年“十二五”新增北京天津河北山西内蒙古辽宁吉林黑龙江上海江苏浙江安徽福建江西山东河南湖北

水”和“集中利用为主、分散利用为辅”的原则，积极稳妥地推进再生水利用设施建设。各地应因地制宜，根据再生水潜在用户分布、水质水量要求和输配水方式，合理确定各地污水再生利用设施的实际建设规模及布局，在人均水资源占有量低、单位国内生产总值用水量和水资源开发利用率高的地区要加快建设，促进节水减排。“十二五”期间，全国规划建设污水再生利用设施规模2676万立方米/日。其中，设市城市2077万立方米/日，县城477万立方米/日，建制镇122万立方米/日；东部地区1258万立方米/日，中部地区706万立方米/日，西部地区712万立方米/日。全部建成后，我国城镇污水再生利用设施总规模接近4000万立方米/日，其中设市城市超过3000万立方米/日，有效缓解用水矛盾。北京再生水利用情况北京市作为一座缺水城市，人均水资源占有量仅为100m3,积极发展再生水，寻求更多节水途径成为必然的选择。2003年起，北京市开始再生水厂的建设工作，近十年以来，清河、北小河、酒仙桥等18座高品质再生水厂相继投入运行，一定程度实现了污水向再生水的升级，具体详见表2。目前全市的再生水年使用量超过2亿立方米，预计2015年将达到年使用量10亿立方米。表2北京再生水利用情况（2011年数据）区域供水系统生产及输配设施工艺北部清河清河再生水厂（8万立方米/日）；166.9公里超滤膜过滤北小河北小河再生水厂（6万立方米/日）；60公里膜生物反应池（MBR）+反渗透

(R0)西二旗西二旗再生水厂（3600立方米/日）;2.7公里膜生物反应池（MBR）东部酒仙桥酒仙桥再生水厂（6万立方米/日）；173.1公里混凝-沉淀-过滤-消毒东南部髙碑店髙碑店泵站、大观园泵站、八一湖泵站、刘娘府泵站（47万立方米/日）；88.5公里方庄方庄再生水厂（1万立方米/日）；16.5公里石灰（BS）法西南部吴家村吴家村再生水厂（4万立方米/日）；68.2公里微絮凝工艺小红门小红门泵站（30万立方米/日）；39.8公里卢沟桥卢沟桥再生水厂（10万立方米/日）;61.4公里反硝化滤池+硝化滤池合计112万立方米/日；677公里北京再生水利用量逐年增加北京作为一个特大城市，随着经济的发展，在每年北京市总用水量（45亿）的限制下，北京除了雨水收集利用和外界调水外，充分利用再生水成为水资源补偿的重要途径。在全国36个重点城市中，北京再生水利用率最高，达到了60%。北京再生水主要是污水处理厂出水以及新建污水处理厂处理达到再生水水质的水。从2004年开始，北京市再生水利用量逐年增加，经过近十年的发展，已从2004年2亿立方米/年增加到现在的7.5亿立方米/年，增长了3倍多，经处理的污水基本都实现了再生利用。随着行业的发展，再生水的利用途径也在发生变化，早期的再生水主要用于农业，近几年转向工业用水和河湖景观用水，尽管再生水市政杂用步伐加快，但其在用量仅占4%。目前，北京正在加强污水再生利用设施建设，这主要包括两方面的内容：一是包括污水处理厂一步到位的再生水设施的新建，另一方面是原有污水处理厂升级改造成再生水处理厂。到2015年，北京中心城区将新建再生水厂11座，中心城区21座再生水设施处理能力将达350万吨/日；与此同时，全市郊区县将建设62个小型污水处理设施，其中新建设施数量达36座，再生水处理能力将实现163万吨/日，包括现有污水厂升级和新建再生水厂在内的83座处理设施，处理能力将达到513万吨/日。表3北京市集中式污水再生利用设施三年建设任务（2013-2015年）区域项目数新建集中再生水设施（座）集中再生水设施规模（万立方米/日）全市总计？8347513中心城区？2111350郊区、县？6236163除集中、大型的污水再生利用设施之外，北京还建设了485座小型分散的污水处理厂，主要用于厂矿企业、住宅区、学校和机关等污水再生利用，处理能力约14万吨/日。虽然这部分所占的处理份额较小，但在使用效果和社会对再生水的认知方面发挥着重要作用。从实施情况来看，学校和饭店的再生水设施运行管理效果是最好的，主要是源自成本低、管理到位；企事业单位污水处理设施运行一般；居民小区相对较差，主要是因为水价激励机制不到位，受益者是用户而不是管理者，导致管理者积极性不高。北京再生水利用方向目前，再生水已成为北京市工业冷却、农业灌溉、景观环境等用途的重要水源。（1）景观环境用水——北京圆明园园内水系从2007年开始全部采用再生水进行补水，每年要从清河再生水厂引入600〜700万立方米的再生水，用以补充蒸发、渗透等流失掉的景观用水。北京市中心城区的部分公园湖泊河流使用再生水补水，如朝阳公园、森林公园、陶然亭、龙潭湖等；河流如清河、亮马河、凉水河、温榆河等。——永定河“四湖一线”工程（14.2公里）是再生水在景观河道利用的实例。永定河北京段断流30年，永定河北京段断流30年，是再生水让它重现生机，让永定河实现改善。北京市河流土城沟附近有很多居民，原先河道无水，通了再生水之后，景观改善很大。而在再生水供给最大的清河，其中的安河闸，每天放水达8万立方米，是目前再生水放水量最大的闸。放水后，附近的生态环境得到改善。通过再生水循环利用改善河湖生态环境，修复城市水生态功能，这是北京提升生态环境水平的一大举措，也是北京开发利用再生水的一个侧影。（2）工业用水截至目前，北京市9座热电厂生产冷却用水全部用再生水替代。石景山热电厂、高井热电厂、郑常庄热电厂、太阳宫热电厂、北辰热力等使用再生水作为循环冷却用水。（3）农业灌溉2006年底,随着北京市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。（4）城市杂用水目前，北京市再生水用于市政杂用主要是绿化、居民冲厕、洗车、道路喷洒及施工压尘等。促进北京再生水利用的措施北京污水再生利用的发展方向是优先发展工业用水，重点保障河湖景观用水，积极发展园林绿化及市政杂用，妥善的开展居民用水，并通过河湖水网用于农业灌溉。根据这一发展方向，北京污水再生设施建设和管理的思路，首先要做好污水再生设施的能力建设，为大量的污水再生利用奠定基础；其次是积极推进再生水管网建设进度，为扩大再生水应用范围创造条件；第三是不断提升中小型再生水利用设施的管理水平，促进节水，提高社会对再生水应用的认知；四是进一步开展再生水回灌技术的研究，探索新的再生水应用途径。对于发展好北京污水再生利用的工作，虽然国家很重视，也出台了一些政策和文件，但相关部门的协调和合作机制还需要进一步完善，仍需积极开展水资源在社会经济发展中的支撑作用研究，提高对再生水认知的程度。与此同时，水价作为促进水行业发展的重要政策之一，目前还不足以支撑城市公益水行业的完全成本：一方面城市供水水价、污水处理费及再生水利用收费费率倒挂，之间未形成合理的比价关系；另一方面，再生水收费还不足以起到对水资源供需关系的调控作用，因此，再生水行业的发展需继续给予政策上的大力支持。北京再生水利用发展规划“十二五”期间，北京市中心城区污水处理厂将全部升级改造为再生水厂，新建污水处理厂全部按再生水厂建设，中心城区污水处理率达到98%，全市再生水利用率达到75%。在再生水利用量上北京一直走在全国前列，利用量达到每年2亿方以上。北京市政府公报中发布的《关于进一步加强污水处理和再生水利用工作的意见》，提出到2015年再生水年利用量10亿立方米以上。初步预计到2015年，北京市城区内八座污水处理厂出水水质将升级改造达到地表水四类标准。天津市再生水利用情况天津市的污水再生利用自20世纪80年代开始进行试验研究，目前天津市再生水厂、网工程建设和运营都进入了全面启动和发展阶段。作为天津第一座再生水厂——纪庄子污水回用工程是我国首批大规模实施的再生水利用工程，应用范围宽、服务范围广。该工程与当时国内其他再生水回用项目基本局限于小区回用、城市绿化等单独方向的使用，未形成大规模、集中、多用途的回用方式相比，是全国试点项目中回用方向最广、工艺最先进的项目。天津再生水利用概况经过近十几年的发展，天津市中心城区纪庄子、咸阳路、北辰和东郊4座再生水厂，总处理规模19万ms/d，已通水市政管道230公里，再生水已广泛应用于城市杂用（包括城市绿化、冲厕、道路清扫等）、景观环境、热电厂循环冷却及工业工艺用水等多个应用领域。天津市中心城区已近101个单位用户，99个住宅小区（万多居民用户）实现供水，并对天津市政府、天津大道、梅江会展中心、数字大厦、文化中心、奥体中心及南翠屏公园等多个市重点工程供水。此外，天津市中心城区陈塘庄、东北郊、杨柳青三座电厂已使用再生水作为循环冷却水，有效替代常规水源。天津市污水再生利用情况详见表4：表4天津市污水再生利用情况位置名称规模（万ma/日）利用方向天津市中心城区纪庄子再生水厂7城市杂用、景观、工业

咸阳路再生水厂5城市杂用、工业东郊再生水厂5工业北辰再生水厂2张贵庄再生水厂6天津市环城四区凯发再生水厂景观绿化、工业天津市滨海新区泰达新水源一厂景观绿化、工业空港再生水厂3工业环科蓝天再生水厂3天津市合计29/天津再生水利用方向目前，天津市再生水主要用于工业、景观环境和城市杂用水。（1）景观环境用水在天津，再生水用于观赏性景观环境用水，主要用于湖泊类及水景类，而尚未用于河道类和娱乐性景观环境用水。虽然景观环境用水（主要是景观河道）具有用水量大、用水相对稳定等特点，但是由于缺乏针对性的鼓励和强制政策约束，加之地表、河水价格又比较低，同时景观用水受到水系功能的限制不能进入二级河道，以上原因导致天津景观环境特别是景观河道类水体尚未使用再生水。天津大道、梅江会展中心、奥体中心等重点工程使用再生水作为景观水体补充水源。（2）工业用水经过多方努力，2009年底再生水开始用于热电厂循环冷却水，陈塘庄热电厂、东北郊热电厂、杨柳青热电厂陆续使用再生水。经过几年的使用，天津市再生水用水结构发生了较大变化，工业用户用水比例占到50%以上。（3）城市杂用水自2002年底纪庄子污水回用工程用于天津市梅江生态居住区居民冲厕、小区景观补水、绿化用水，这也是我国再生水首次适用于居民用水。天津再生水利用规划根据《天津“十二五”再生水利用规划》，“十二五”期间，天津市规划新建、扩建再生水厂24座，新增处理能力50万吨/天，投资估算约亿元；规划配套再生水管网1206公里，投资估算约亿元。到2015年底，天津市配置再生水回用总量6亿立方米/年以上，其中深度处理再生水回用量1.9亿立方米以上，主要应用于工业循环冷却水、居民冲厕、道路浇洒、市政绿化和景观河湖的补水；粗制再生水回用量近4.1亿立方米，主要用于浇地灌溉、湿地补水和河道蒸发渗透补给。污水再生利用存在问题污水排放、污水处理及再生水利用尚缺乏系统完善的水质标准体系，点源化工污染普遍存在自2002年，我国已陆续颁布了城市污水再生回用水质标准及相关技术规范，为城市污水再生利用工程设计、建设、运行提供了依据。但是由于污水排入城市下水道标准和污水处理排放标准颁布较早，对再生水中TDS、氯化物、硫酸盐等指标没有限值，因此造成了目前再生水水质标准与其源水（污水处理厂出水）及上游污水排放标准不能衔接。尤其针对天津这样的沿海地区，高含盐地区，以上指标在污水处理中更需要有明确的规定。同时，再生水源水上游均受到不同程度化工污水影响，直接导致再生水厂出水水质达标困难。污水再生回用率较低，再生水未得到充分利用天津虽然再生水利用起步较早，但发展速度较慢，再生水利用量和利用率相对较低。虽然工业用水（尤其是电厂）和景观环境用水（主要是景观河道）具有用水量大、用水相对稳定等特点，但是由于缺乏针对性的鼓励和强制政策约束，加之地河水价格又比较低，同时景观用水受到水系功能的限制不能进入二级河道，以上原因导致大工业用户使用再生水积极性不高，景观环境水体用水量少。污水再生利用缺乏必要的市场环境，再生水供水企业经营亏损由于再生水利用刚刚起步，初期再生水售水量少、水厂负荷率低，导致再生水生产成本偏高，目前再生水价格低于成本，单纯依靠售水收入难以满足水厂运行成本，并且管网维护没有资金来源，再生水利用尚缺乏必要的市场环境，供水企业很难收回成本，处于亏损状态，严重制约再生水行业发展。污水再生利用的公众认知度不足再生水利用能否得到推广，关键在于用户能否从心理上接收，能否信任再生水水质和供水可靠性，政府决策部门是否认识到再生水利用的内在效益与外部效益。受传统观念影响，加之对污水再生利用的宣传不够，公众对再生水的认识和接受程度还比较低，一定程度上影响了污水的再生利用工作的推进。污水处理厂一级A出水不能满足景观和农灌用水要求对比分析《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）与城市污水再生利用水质标准可知：（1）再生水回用农田灌溉的水质标准对TDS、溶解氧、总余氯、氯化物、硫化物、挥发酚、铁、锰有一定的要求，而污水厂排放标准对此无要求，尤其是在天津地区TDS和氯化物存在超标情况；（2）总磷、氨氮、砷指标在再生水用于景观环境用水水质标准中的限值比污水厂排放限值要严格。如果直接用于景观环境，会存在总磷、氨氮超标情况。因此，天津市污水处理厂出水达到最严格的排放标准（GB18918-2002）（—级A）的水质也不能达到再生水回用农田灌溉、景观环境用水的水质要求，不可直接利用，需要进行深度处理方可利用。推动污水再生利用应实施的对策建立系统完善的污水排放、污水处理及再生利用水质标准体系再生水相关水质标准是开展污水再生利用、有效利用城市污水资源的质量、安全的重要技术依据，因此，建议针对污水再生利用为最终目标，系统的研究污水排放—污水处理—再生水利用三者水质标准，建立系统完善的水质控制标准体系，逐步制定和完善相关技术规范和配套政策，确保健康有序地推进城市污水再生利用工作。从规划着手，调整产业结构战略提高再生水水源可靠性相关标准规定：“再生水厂的水源宜选用生活污水或不包含重污染工业废水在内的城市污水。”国外再生水回用经验较丰富的国家，将重污染工业废水与城市污水分离后单独处置，而将易生物降解的食品类工业废水作为城市污水的一部分，将生活污水合并后共同处理、再生、回用。而在我国，除个别生活小区将生活污水单独处理外，大部分的情况是笼统地将城市污水作为再生水水源集中处理，污水中工业废水比例偏高、成分复杂，特别是重污染工业废水对人体可接触用途的影响和危害较大，因此应考虑在规划阶段，调整产业结构战略，尽可能将重污染工业废水与城市污水分开，单独处理，各地环保和排水管理部门应当进一步加大对工业废水排放的监督和管理，加强污染点源控制，为再生水利用提供可靠的原水保障。对有条件的地方，应从规划着手，再生水源宜优先采用生活污水或由生活污水和易生物降解的食品类工业废水组成的城市污水。建议《城镇排水与污水处理条例》尽快落实，从源头控制排水，从而促进污水再生利用。加快水价体系改革的步伐只有当再生水水价比地表水、地下水的价格低一定的幅度时，再生水的价格杠杆作用才会得以发挥，才能引导合理的用水消费，促进再生水的推广应用.为了促进再生水行业的快速健康发展，政府应在尊重市场的基础上制定合理的、科学的再生水价格体系。通过税收优惠、出台相关补贴政策、提高传统水资源价格等办法，降低再生水企业的经营成本，使再生水具有相对的成本竞争优势，既保证再生水企业扩大再生产的积极性，又能在再生水和传统水资源之间形成明显的价格差距，从而以价格杠杆引导用水单位以再生水置换传统水资源，拓展再生水市场空间。建立再生水用于城市景观环境（主要景观河道）和工业用水方面的推动机制景观环境用水（主要是景观河道）和工业（尤其是电厂）用水占再生水用量的比重较大，再生水在此方向上社会效益和经济效益显着，这样既解决景观环境问题，又降低城市用水成本（与使用引黄河水或引江水比较）。其中，景观河道用再生水经市区河道循环后还可以供城市周边农业灌溉使用；对于工业用水应研究制定强制推广措施和鼓励政策，加快管网建设，尽快使用再生水。逐步完善行业法律法规体系，制定强制性规范促进再生水发展再生水行业的发展需要国家强制性法律法规的支持和约束，在现有法律法规的基础上，应进一步有针对性地完善法律法规体系，使行业发展有法可依。同时制定强制性规范，这是污水资源化规范发展、安全运营的重要保障。根据国办发[2004]36号文“各地区要适时制定办法，扩大再生水使用范围，强制部分行业使用再生水”的要求，可规定部分用水行业和单位在其水源消费量中必须要有一定比例的再生水。建议将再生水纳入城市用水指标管理，对非居民用户实行再生水用水指标配额管理。凡城市公共再生水供水管网覆盖范围内的道路冲洗、绿化浇灌、封闭景观水体补水、供热循环用水、洗车用水等城市杂用水应使用再生水；对于钢铁冶炼、金属加工（轧钢厂、铝厂、金属线材厂）纺织、电厂等高耗水生产企业的循环冷却用水和再生水能满足使用的生产用水，应使用再生水，禁止使用源水、自来水、地表水和地下水等常规水资源；对于工业园区内工业企业生产用水，原则上使用再生水。完善鼓励和扶持再生水行业发展的政策体系再生水利用是公益事业，应用范围广、潜力大，社会效益远大于企业内部效益，但处理成本较高，难以完全市场化运作。为推进再生水利用需要在政策跟进、制度完善、体制创新等方面制定具体措施和建立长效机制，进一步完善推广再生水使用的政策（比如强制使用政策、鼓励使用政策和经济激励政策），比如：（1）建立财政补贴机制，补贴再生水供水企业政策性亏损，推进再生水行业发展。建议设立再生水发展基金或者政府引导性资金。本着“以水养水”的原则，从自来水、地表水和地下水等优质水价格中加收适当的费用，形成再生水政府补贴的资金来源，该资金专项用于城市公共再生水设施建设、运营和管理维护的成本补贴，这样既能有效支持再生水供水企业正常经营，同时又能体现多消耗优质水资源的用户为多使用再生水的用户承担补偿义务，从而引导鼓励使用再生水。（2）城市公共再生水利用设施（再生水厂、加压泵站、维护服务站点等）用地行政划拨，免缴城市基础设施配套费。（3）对城市公共再生水设施建设期贷款给予贴息优惠政策。（4）对于公共再生水生产企业免征土地使用税、房产税。尽快落实最严格的水资源制度2012年1月12日，国务院以国发[2012]3号文件发布了《国务院关于实行最严格水资源管理制度的