中國城市廢水回用的障礙和發展戰略
| 論文類型 | 技術與工程 | 發表日期 | 2001-11-01 |
| 來源 | 21世紀國際城市污水處理及資源化發展戰略研討會與展覽會 | ||
| 作者 | 佚名 | ||
| 摘要 | 女士們、先生們: 非常高興能夠參加由建設部、世界銀行和聯合國工發組織共同主辦的這個城市廢水資源化的研討會,我想跟大家一起討論一下中國城市廢水資源化所面臨的障礙和今后的發展戰略。 引言 中國的水資源非常短缺,而且應特別注意的是我國人口還在進一步的增加,我國的經濟還 ... | ||
非常高興能夠參加由建設部、世界銀行和聯合國工發組織共同主辦的這個城市廢水資源化的研討會,我想跟大家一起討論一下中國城市廢水資源化所面臨的障礙和今后的發展戰略。
引言
中國的水資源非常短缺,而且應特別注意的是我國人口還在進一步的增加,我國的經濟還保持著高速的發展,因此水資源地緊缺還會加強。據初步估計,1997年我國人口為12.6億,人均水資源擁有量為2220立方米,到2030年我國人口將會達到16億,那時人均水資源擁有量僅為1760立方米,已經接近國際公認的用水緊張國家的標準,所以我們所面臨的是一個水資源有限而水資源需求卻不斷增長的矛盾。同時也應當看到,我們一方面面臨著水資源的短缺,而另一方面卻存在著水資源的嚴重浪費情況。從總體來說,我國的GDP只有美國GDP的八分之一,但兩國的用水總量卻是差不多的。當然中國的人口總量大于美國的人口總量會有一定影響,但對比一下農業用水和工業用水的利用效率,就可以知道我國用水中浪費現象的嚴重。中國農業灌溉用水的平均利用效率只有0.45,先進國家則可以達到0.7-0.8;中國工業用水的重復利用率平均只有30%-40%,發達國家已經達到了75%-85%。同時,我國城市的節水設備推廣率很低,很多城市水的漏失率很高,甚至有的城市水的漏失率達到20%以上。
一.解決水資源短缺問題的傳統模式和非傳統水資源
解決水資源短缺矛盾的傳統模式是首先無節制地開發地表水,江河流量不夠就筑水壩修水庫,結果是上游用水得到了保證,下游城市和居民用水因此而更困難,上下游的關系很緊張。至今已經出現了很多河流在某些季節斷流的現象,這些都是沒有節制的開發地表水所造成的。而在地表水沒有辦法開發的情況下,人們往往會采取第二種辦法,就是毫無控制的去抽吸地下水,水井的深度與日俱增,造成地下水位普遍下降,地下水水質退化,城市地面塌陷,沿海城市海水入侵,最后地下水也抽不上來了,怎么辦?傳統的辦法是跨流域調水,這在中國已不是一處兩處,從小流域的調水,到中等距離的調水,還有正在計劃的遠距離調水。調水的距離越來越大,工程越來越復雜,投資越來越高,而最后的結果是城市水資源的自給能力越來越低,受制于他人或受制于天。這種傳統模式看來是走不通的,這不是可持續的水資源利用模式,出路到底何在?這里可以用到我們古代的一句詩詞:"山窮水近疑無路,柳暗花明又一村",傳統的模式不行,我們可以大力的開發利用非傳統水資源,采用可持續的水資源利用模式。
什么是非傳統水資源?第一是節約用水,假如能夠提高用水效率,杜絕浪費,就等于增加了水資源。而且是開發水資源的最便宜的方法,這是水資源可持續利用最重要的一條,節約用水不但可以增加水資源,而且可以減少廢水排放量,減輕水污染。第二個非傳統水資源就是雨水,我國雨水在時間和空間上的分布都很不均勻,往往是某個地區發洪水,另一個地區則遭受旱災;同一個第七某個季節洪澇嚴重,另一個季節則缺水。如果我們能夠把雨季和豐水年的水蓄積起來,既可以防澇防洪,又可以解決旱季和旱水年的缺水之苦。第三個非傳統水資源是就是今天我們這個會議所討論的廢水的收集、處理和利用。最后一個就是沿海城市可以利用海水。
二.我國推行城市污水資源化的障礙
城市水資源可持續利用戰略可以歸納為:節水優先,治污為本,多渠道開源。
城市廢水的回用可以一箭雙雕,既緩解城市水資源短缺的矛盾,又減輕對水環境的污染。因為回用前必需要經過一定的凈化處理,而且回用的過程本身就是一種方式的深度處理,通過灌溉農田灌溉綠化帶,通過其他的一些使用途徑,水質往往還會有一定程度的改善。但是目前我國推行城市污水回用的速度遠遠不能滿足我們中國的要求,主要是還存在以下障礙:
第一是對水資源短缺的嚴重性仍然缺乏正確估計,很多人總認為水是最廉價的資源,取之不盡,用之不竭,還沒有認識到水資源已短缺到如此嚴重的程度;第二是對于開發非傳統水資源的必要性與優越性缺乏認識,總是想到傳統的辦法而沒有想到新的戰略;第三是到現在為止,我國城市廢水的處理率和收集率還很低,如果城市廢水沒有收集起來沒有處理干凈,當然談不上回收利用;第四是缺少必要的法規政策和經濟激勵措施來促進城市廢水的再利用;第五是對于一些經濟適用技術的研究開發還缺少足夠的支持與推廣;最后是投資和管理體制也需要改革。
到現在為止,全國城市廢水處理率不到20%,我們所有的城市或者說大多數城市都是先給水再污水,給水處理廠建了好多年了,供了很多年的水,結果沒有污水處理廠,沒有下水道,所以城市污水就任意排放到江河湖泊中去,造成了污染。另外,很多城市雖然建設了污水處理廠,卻長期不能夠滿負荷運行,一個非常嚴重的原因是很多城市建設了污水處理廠,卻沒有建設污水收集系統,污水處理廠無污水可處理。有的城市污水處理廠已建了二年,但還不能夠滿負荷運行,甚至只能夠50%運行。當然,也有一些城市是因為缺乏足夠的運行費用。最后的結果是水污染泛濫,城市廢水回用成為無米之炊,形成一個惡性循環。
三.我國推行城市污水資源化的戰略
在我國推行城市污水資源化,必須遵循以下戰略:
1. 正確進行城市污水處理廠的規劃和設計。廢水的收集系統一定要跟廢水處理廠同時、同步進行,污水處理廠和收集系統的規劃要考慮廢水回用的目標,以決定要建一個大廠還是建若干個小廠,是分散還是集中,是分流制還是合流制,處理廠的程度應該怎么決定,處理廠的規模應怎么決定,回用途徑應該怎么樣,處理水質的要求應該怎么樣。另外,還有費用、經濟問題、投資問題。
2. 正確決定再生水回用途徑。再生水的回用途徑很多,可以回用于農業、工業、市政、景觀環境,也可以作為地表水和地面水的補給。美國加州水資源緊缺,在公眾中流傳著一句口號,"從廁所到水籠頭",表達了污水回用的必要性與可行性,就是說我們完全可以把廁所里的水處理到與水龍頭流出來的水一樣干凈,但是在選擇回用途徑的時候,這是不經濟的,也不符合人們心理接受程度。在選擇回用途徑的時候必需要考慮到經濟合理性,應該優先選擇水質要求低的回用對象,使得回用前的處理程度越低越好,這樣也越便宜,也應該盡量的縮短回用所需的輸水的距離,就近回收,甚至就地回用,以便減少基建費用和運行費用。另外也應該注意選擇多個回用對象,以便實現一年四季的供需平衡。另外還應努力實現地表水與地下水的聯合調度,利用地下蓄水層,讓凈化后的再生水充分發揮其作用。
3. 切實保障城市污水資源化的安全性。在再生水利用的過程中間,保障安全性是非常重要的,不能只注意到大力推廣污水的再生回用,而不注意到安全問題。首先是衛生安全,如回用到農業要保證農作物的衛生質量、保證土壤的質量、保證地下水的質量不受到影響。如果要回用到工業要保證工業品的衛生質量、工業用水系統的衛生質量,如工業冷卻水管道系統會不會因為污水水質達不到要求而受到影響,也要注意到環境衛生受不受影響,如灌溉城市綠地、沖刷城市馬路、 沖洗城市汽車,要注意到有沒有造成傳染病的可能性,所以衛生標準是最重要的。當然,如果要補給飲用水源則更要注意飲用水源的安全性,另外,其它還有很多安全保障,例如
供給的保證度,需要水的工業如果斷水就不行。當然,還有一些特殊的水質要求,如硬度等等。
4. 建立必要的政策法規,推進城市污水資源化。如制定再生水回用水質的標準,包括物理學標準、化學標準、生物學標準;加強對工業廢水排放進城市下水道的水質控制,現行工業廢水排放至城市下水道的水質標準要嚴格實施,要特別注 意含有重金屬的廢水和含有持久性有機污染物的廢水,傳統的污水處理工藝不可能去除這些持久的有機物,如果不在源頭加以控制,并將造成嚴重后果。應該促進工業清潔生產,要在源頭減少廢水量,降低污染負荷,來推進環境友好的工業,生產工藝。通過清潔生產達到節水、減污的目的,以保障污水回用的安全性。改革水價政策也十分重要,對水資源,自來水,污水排放和再生水都要定價。
5. 開發利用適合國情的城市污水處理技術。研究開發適合中國國情的城市污水處理和再生技術很重要,既要保證達到水質要求,又希望其基建費用低,能源消耗省,管理很方便、運行很穩定,還希望能夠符合當地的情況,做到因地制宜。
中國地域廣,各地條件不一樣,應努力找尋適合當地條件的處理技術。如西北和東南地理氣候條件完全不同,采取的處理工藝是不能完全一樣的。西北地廣人稀,天然條件下的生物處理工藝將有廣闊的應用前景,在南方溫度比較高的情況下則可以采用厭氧生物處理工藝。國內外已經發展了很多新型的生物處理法,包括生物脫氮除磷技術,膜生物反應器等。 關于污水處理的技術有幾點問題需要統一認識:1。是不是在任何情況下都要求脫氮除磷處理,我認為不是這樣的,應該根據回用的途徑和排水的出路來決定;2。應怎樣預測污水廠的規模?我認為在預測的時候,一定要強調需水量管理,要提倡節約用水,不要過高的估計我們需水量的發展;3。處理廠規模是不是一定要一步到位,我認為要提倡分期建設。4。在建設污水處理廠時,請千萬不要忽略污泥的處理。此外,美國加州實施地表水與地下水的聯合調度與管理的經驗值得借鑒,即在地面水充足的時候就回灌到地下,在地面水不夠的時候就抽取地下水補充,他們稱地下蓄水庫為水銀行,他們實施幾年來已經收到顯著效果,地下水位逐年上升。
結語
循環經濟的概念對于討論城市廢水的回用很重要,循環經濟的概念是實現可持續發展的一個新概念,所謂循環經濟是對應于過去的傳統的線性經濟是從自然界不斷采取資源,經過加工生產后提供消費,然后將廢料和廢品排放,這樣的結果是資源不斷耗竭,污染不斷增加。21世紀提倡的循環經濟就是在生產的過程中不斷循環,在消費的系統中不斷循環,目的是盡量減少資源消耗,廢物的排放量也將越來越少,這才是可持續發展的模式。實現水資源的良性循環與循環經濟的理念是一樣的。自然界的水本來就在良性循環之中,由于人為的活動的干擾,才使得水量枯竭阻斷,水質惡化破壞,嚴重影響了水資源的可持續利用,現在一定要來努力實現水的良性循環,城市廢水資源化是實現水資源可持續利用的重要戰略措施,而水資源的可持續利用是實現我們國家經濟可持續發展的重要保障。
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