一、解决城市缺水问题的紧迫性
我国是一个水资源贫乏的国家,人均水资源仅为世界平均水平的1/4。同时水资源在时间和地区分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地区人均水资源更低。在北方干旱半干旱地区全年的降水量主要集中在7、8、9三个月,这使可利用的水尤其显得不足。
随着经济发展和城市化进程的加快,城市缺水问题尤为突出。当前相当部分城市水资源短缺,城市缺水范围不断扩大,缺水程度日趋严重,据统计,全国669个城市中,400个城市常年供水不足,其中有110个城市严重缺水,日缺水量达1600万立方米,年缺水量60亿立方米,由于缺水每年影响工业产值2000多亿元。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。
2000年北方地区出现百年不遇的大旱,使许多水库河流出现从来没有过的断流和枯干,北方13个省318个县级以上城市被迫限时供水,缺水人口达2000多万。今年上半年又是干旱年,入夏以来,全国受旱面积已达2060万公顷,五月份北方八省大型水库蓄水量比去年同期减少20%。
我们党和政府历来十分重视水的问题,江总书记指出“当今水资源为世界各国所关注,我国的水资源大为短缺。我们过去的认识很不够,我们必须高度重视水的问题,人无远虑,必有近忧”。
朱熔基总理针对南水北调工程提出了“三先三后”原则,即“先节水后调水,先治污后通水,先环保后用水”。强调了调水的基础是节水治污。
在今年初通过的“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中将搞好污水处理回用明确写入纲要。纲要中规定:重视水资源的可持续利用,坚持开展人工增雨、污水处理回用、海水淡化。多渠道开源,建设一批骨干水源工程。“十五”期间,全国新增供水能力400亿立方米。加大水的管理体制改革力度,建立合理的水资源管理体制和水价形成机制。采取多种方式缓解北方地区缺水矛盾。
二、污水回用的巨大潜力
长期以来,人们把用过一次的水称为“污水”“下水”“险沟水”“废弃水”,总把这种水与“污垢的”“肮脏的”形象相联系,难以相信它还能再用。事实上水在自然界中是唯一不可替代,也是唯一可以再生的资源。人类使用过的水,污染杂质只占0.1%左右,比海水3.5%少得多。其余绝大部分是可再用的清水。污水经过适当再生处理,可以重复利用,实现水在自然界中的良性大循环。城市污水就近可得,易于收集,易于处理,数量巨大,稳定可靠,不受制于天,不受制于人。作为城市第二水源要比海水、雨水来得实际,比长距离引水花钱要少得多。开辟这种非传统水源,实现污水资源化,对保障城市安全供水具有重要的战略意义。
污水回用到底能给城市增加多少水量呢?可以粗略估算一下,城市供水量的80%变为城市污水排入管网中,收集起来再生处理后70%可以安全回用,则二者合计起来,即城市供水量的一半以上,可以变成再生水(或叫回收水、回用水、复新水、中水),返回到城市水质要求较低的用户上,替换出等量自来水,相应增加了城市一半供水量。可见对缺水城市来说,这种水源是一笔宝贵财富。这种潜力的开发非常值得。
我国城市污水年排放量已经达到414亿立方米,目前,已建污水处理设施400余座,城市污水处理率达到30%,二级处理率达到15%。根据“十五”计划纲要要求,2005年城市污水集中处理率达到45%。这就给污水回用创造了基本条件,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%,(南水北调的要求,到2030年要达到30%。)?quot;十五"末期年回用量可达40亿立方米,是正常年份年缺水60亿立方米的67%。即通过污水回用,可解决全国城市缺水量的一多半,回用规模回用潜力之大,足可以缓解一大批缺水城市的供水紧张。经专家论证,只要搞好污水回用,就可以缓上南水北调工程。
污水回用工程的投资
目前城市污水处理(二级处理)投资大约在900-1400元/m3.d水,在此基础上的再生处理约400-600元/m3.d。加上管网配套总计600-1000元/m3.d。到“十五”末期形成40亿立方米水源的投资大约在100亿元左右。而形成同样规模的长距离引水,以大连引英入连为例,则需600亿元左右,海水淡化则需1000亿元左右,可见污水回用在经济上具有明显优势。
对于污水回用的重要意义,建设部俞正声部长有过精辟论述,他在天津考察工作时指出,关于南水北调朱总理提出三先三后,我的理解就是不能出现大调水大浪费,国家花了大钱,如出现大浪费,不仅会造成巨大经济损失,还会浪费宝贵的水资源,因此必须节约用水,而节约用水最有效的措施就是处理后的污水回用,这也是解决水资源短缺花钱最少的办法。
俞部长的讲话指出了回用污水的两大特点:一是最有效,二是花钱最少。我们应该很好领会讲话精神。理直气壮地推动污水回用工作。
三、我国污水回用历程回顾
我国的污水回用事业大致可以分为三个阶段,1985前的“六.五”期间是起步阶段,1986-2000年的“七.五”“八.五”“九.五”,这十五年时间是技术储备、示范工程引导阶段,2001年以“十五”纲要明确提出污水回用为标志,国家进入到由全面启动的阶段。
1、 起步阶段
打倒“四人帮”后,我国进入以经济建设为中心的新时期,水资源紧缺,已经对国民经济发展产生了影响,因此,引起了领导和专家的关注。建设部在“六五”专项科技计划中,最先列入了城市污水回用课题,分别在青岛、大连开点作试验探索。大连的小试于1983年10月27日通过了建设部鉴定,认为是国内首次提出有关城市污水回用的有用成果,填补了国内空白。青岛于1984年也顺利完成了中试研究。这二个成果表明,污水可以通过简易深度处理再次回用,是很有前途的水源,我国污水回用完成了起步阶段工作。
2、技术储备、示范引导阶段
从1986年开始,污水资源化相继列入了国家“七五”“八五”“九五”重点科技(攻关)计划。有40余个单位,几千人的攻关大军投入攻关研究中,他们辛勤工作,刻苦钻研,团结协作,完成了大量试验室小试、中试、生产性试验,取得成千上万个数据,经国家鉴定验收,许多成果被评为国际先进或国际领先水平。
“七五”(1985年-1990年)攻关项目名称?quot;水污染防治及城市污水资源化技术"。下设七个专题,就污水再生工艺,不同回用对象的回用技术,回用的技术经济政策等进行了系统研究。
“八五”(1990年-1995年)攻关项目名称为“污水净化与资源化技术”,课题名称为“城市污水回用技术”,下设5个专题,分别以大连、太原、天津、泰安、燕山石化为依托工程,开展工程性试验。“八五”提供的成果较“七五”提高到实用水平,研究内容经过了生产性检验,涵盖了污水回用的大部分领域。
“九五”(1995年-2000年)攻关,所属项目为“污水处理与水工业关键技术研究”,专题名称为“城市污水处理技术集成化与决策支持系统建”。“九五”具体攻关有两部分内容:
⑴ 回用技术集成化研究
通过将单项技术成果和示范工程经验筛选整理优化,提供系统的完整的集成化技术,除提交研究报告外,提交的成果还包含在水工业手册《废水处理与回用》一书中的废水回用篇章中。回用篇章包括水质标准体系;不同回用对象的再生工艺流程;深度处理单元技术:包括混凝、化学除磷、沉淀、澄清、气浮、过滤、活性炭吸附、污水脱氨、反渗透及计算举例;不同工艺系列的技术体系:生物脱氮脱磷、颗粒填料生物接触氧化、A/O(脱氮)、澄清过滤消毒、曝气生物滤池;国内外工程实例。
⑵ 城市污水地下回灌深度处理技术研究
由清华大学与北京高碑店污水厂承担的硬课题研究,提交了中试成果,并就此课题与德国柏林大学合作,在京召开了一次学术讨论会。
“十五”(2001年-2005年)攻关重大专项为:水资源安全保障。
从“七五”到“九五”这15年期间,以科技为先行,以示范工程为样板,把我国的污水回用技术推到了国际水平上。这是由几千人,包括有关领导、技术人员的艰辛劳动取得的,而且已形成技术政策。但由于管理体制限制,一些城市水资源规划中遗忘回用,回用工程资金缺口,以及一些地方一些行业部门没有从传统观念上解脱出来,动则长距离跨流域调水,还没把污水看作资源,因此可以说这期间全国没有形成回用大气候,回用工程较少,没见到多大实效。
3、全面启动污水回用阶段
2000年的大旱,给人们敲响了警钟,中国的水资源问题非常严重,寻找替代水源被提到日程。以全国城市供水节水会议为契机,以“十五”纲要为标志,污水回用被正式写入文件,表明全国开始全面启动污水回用,要大张旗鼓把污水变成城市第二水源。
最近国家经贸委和建设部联合发文,对创建节水城市提出量化考核指标,其中污水处理回用是指定考核项目。
从有关部门了解到,目前申请立项的污水处理厂大都包括了回用部分,作到了处理与回用同时立项,同时投产。说明污水回用已正式进入全面启动阶段。
四、国家标准《污水回用设计规范》《建筑中水设计规范》开始编制
要全面启动污水回用,少不了国家标准规范,少不了强制性条文。这是技术立法工作。原来有二个标准,还是1994年和1991年由中国工程建设标准化协会组织的推荐性标准,权威性不够,已不适应当前形势发展需要。污水回用是重大社会问题,政府主管部门高度重视,认为必须尽快提升为国家标准。计划年底完稿发布。由标准司直接负责两本具体规范的编制,这是过去从没有过的。说明国家非常重视这一工作。编写人员表示努力编出政策性强,并具有科学性和适用性的规范来,要经得起检验。为什么选中标准规范作突破口,就是因为标准规范具有权威性。