1.2 污水资源化及其发展状况

1.2.1 污水资源化概念

所谓污水资源化[8],是指将污水作为一种综合性资源再开发利用于国计民生之中。它是根据工业和生活排放的各种不同性质与类型的污水的水量,污染物及其含量,参照所处的水土环境容量等自然条件,水质用途的标准,提取某物质的可能性,有针对性地采取系统工程或单项工程或简单形式等措施,从经济效益、环境效益和社会效益等综合出发,对污水进行有效地控制与净化,回收污水中有用物质,经过处理的水回用于工业、农业、生活、环境及其他一些用途。总之,就是将污水转化为水资源、物质资源和能源。

1.2.2 污水资源化的发展状况

水危机也不仅仅在中国存在,它是一个全球性的问题,国内外对污水资源化都有研究,污水回用也越来越普遍。

(1)国外污水再利用简介

位于中东的以色列属半干旱国家,污水是该国重要的水资源之一。早在20世纪60年代就将回水作为一项基本国策,到1987年,就已使100%的生活污水和72%的城市污水实现了回用。污水处理后42%用于农灌,30%用于地下水回灌,其余用于工业及市政等[9]

美国也是世界上采用污水再生利用最早的国家之一,20世纪70年代初开始大规模污水处理厂建设,随后即开始回用污水。目前,全国城市污水回用总量约9.4×109m3/a,主要用作农业灌溉用水,工业用水,市政用水,以及回灌地下多种用途。如派洛浮弟核电站,将生物膜法处理后的出水经电站深度处理后作为冷却水使用,水的循环次数达15次,二级处理水价比从附近的科罗拉多河取水价格便宜,回用污水的经济效益相当明显。1992年美国国家环保局制定了水再生利用守则,并制定了相应的政策、法规和标准,以便更好地推广此项节水措施[10] [11]

在日本,早在1962年就开始回用污水,80年代中期城市污水回用量达到了6.3×107m3/d,90年代初在全国范围内进行深入的研究和工程示范,在严重缺水的地区广泛推广污水回用技术,使日本近年来的取水量逐渐减少,节水已初见成效。如赖沪内海地区污水回用量已达到该地区淡水用量的2/3,新鲜水取量仅为淡水用量的1/3,大大缓解了赖海地区的水资源严重短缺问题[12] [13]

除以色列、美国、日本外,世界上其他一些国家的污水回用也很普遍[14] [15] [16]。南非和纳米比亚等国甚至建立起饮用再生水制造工厂,南非的约翰内斯堡每天有9.4×104m3饮用水来自再生水厂,纳米比亚于1968年建起了世界上第一个再生饮用水工厂日产水6200m3,水质达到世界卫生组织和美国环保局制定的标准。

(2)我国污水再利用简介

我国20世纪50年代就开始采用污水灌溉的方式回用污水,但是真正将污水经深度处理后回用于城市生活和工业生产还不到30年历史。青岛市1982年率先采用污水回用的就是所谓的“中水工程”[17]。“中水”的概念源于日本,主要指生活和部分工业用水经一定工艺处理后,回用于对水质要求不高的农业灌溉、市政园林绿化,车辆冲洗,建筑内部冲厕、景观用水及工业冷却水等方面的水,由于其介于上水(自来水)和下水(污水)之间,故称为中水。中水回用即污水的再生利用。在我国最早将办公楼、宾馆、饭店和生活小区等较为集中排放的污水就近净化后用于冲厕、洗车、消防、绿地等杂用水,以缓解其面临的淡水危机。到了1980年代末,随着社会经济的发展和人们环境意识的不断提高,特别是我国大部分城市水危机的频频出现和污水回用技术趋于成熟,污水回用的研究与实践才得以迅速发展,同发达国家一样,近20年来我国先后在大连、大庆、北京、天津、泰安、太原等城市建立了一批污水资源化示范工程[18]。北京高碑店污水处理厂回用工程是到目前为止我国最大的回用水工程项目[19] [20],回用水规模目前已达100×104m3/d,将二级生物处理出水经过过滤消毒后,用于工业企业(如高碑店污水处理厂内部用水、附近华能热电厂、北京市第一热电厂、北京市水源六厂和通州工厂用水等)、农业灌溉(高碑店污水处理厂农业灌溉区包括东南郊、朝阳、双桥和通州四个灌区,分布在朝阳和通州通惠河两岸的14个乡和2个农场,现有灌溉面积20.21万亩)、市政(如公园绿化及河湖用水、城市绿化用水和道路路面喷洒用水等)和生态(如高碑店闸下游河道补水)。