再生水回用的标准比较与技术经济分析

2019/9/9 14:05:01 次浏览 分类:行业动态


来源:《防护工程》作者:朱宇

 

摘要:我国水资源紧缺和水污染的现状使得国家必须把节约用水和污水处理工作提上日程。再生水作为公认的第二水源,其推广应用一方面可以大幅度降低地下水和地表水等新鲜水的消耗量,缓解水资源紧缺状况;另一方面可以极大地减少排入外环境的污水量,在一定程度上解决水污染问题。因此加大再生水回用的研究推广,对解决我国水资源紧缺现状和改善水环境质量状况有着积极意义。

关键词:再生水、回用、市场体系

1 前言

近年来,我国污水处理及资源化得到了一定发展,在一些企业、工厂、建筑物、住宅小区内都实施了中水回用系统。目前的污水处理及回用主要是由政府进行投资、建设、运营

管理。随着城市化进程的不断加快和城市污水排放量的高速增长,现行的污水处理及回用设施的建设运营模式出现了弊端:一方面,再生回用设施的建设投资给政府带来沉重的财政压力;另一方面,公营部门的垄断式运营引起了严重的低效率问题。

从再生水供应方面来看,当前我国的再生水资源利用呈现零星分散、点状分布的局面,只在个别工厂、建筑物实施了中水系统,在回用方向和范围上也仅处于提供工业冷却、少量市政杂用等低质用水。从再生水资源需求方面来看,一方面,我国的水资源短缺现状迫切需要进行污水再生利用;另一方面,目前的城市水务还没有为再生回用提供良好的发展环境,公众对于中水回用的认识还不够,没有形成有效的再生水回用需求。

2 再生水回用的意义

再生水是指城市生活污水或工业废水经特殊工艺处理后,达到一定的国家规定的水质指标,用于满足某种需求,进行重复有益使用的水。和海水淡化、跨流域调水相比,再生水具有明显的优势。从经济的角度看,再生水的成本低,从环保的角度看,污水再生利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。推广城镇污水再生利用已经成为缓解水危机、促进城市可持续发展的重要手段。国内外的经验表明,城市生活污水的深度处理及再生利用,是开源节流、减轻水污染、改善生态环境、解决城市缺水的有效途径。2013年1月,国家住建部发布了《城镇污水再生利用技术指南(试行)》用以指导城镇污水处理再生利用的规划、设施建设运行和管理。提倡全国各类城市利用污水处理设施按照经济合理和卫生安全的原则,实行污水再生利用,发展再生水农田灌溉、绿地浇灌、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方而的利用。

3 国内外再生水回用标准比较

目前国际上还没有一致认可的再生水利用指南来指导污水的再生利用,世界各国和地区通常是在卫生安全、感官美感、环境耐受和技术经济可行的基础上(Nolde2000),根据再生水的利用途径设定对应的水质标准和适宜的处理工艺。不同国家在再生水的回用途径分类方面也不尽相同,例如,美国EPA的《污水回用指南2012))(USEPA,2012)将污水再生利用分为城市用水、农业用水、蓄水、环境用水、工业用水、地下水补给和饮用性利用7大类;欧盟目前还没有正式的再生水利用指南或条例,本文选取AQUAREC项目报告(Salgotandertas}2006)的推荐指标进行比较,报告中将再生水的利用大致分为城市和灌溉用水、环境和水产养殖用水、间接含水层补给、工业冷却用水4类;澳大利亚的《污水处理系统指南:再生水的使用》(NationalHealthAndMedicalAustraliaetal。,2000)将再生水用途分为直接饮用水、间接饮用水、城市用水(非饮用)、农业用水、休闲娱乐用水、环境用水、工业用水7大类;日本的《污水处理水的再利用水质标准等相关指南》(国土交通省,2005)将再生水的利用分为冲厕用水、绿化用水、景观用水、戏水用水4类;我国的《城市污水再生利用分类》(国家质量监督检验检疫总局,2002)将再生水用途分为城市杂用、景观环境、工业用水、地下水回灌和农业用水5大类。

为了便于比较,笔者将各国再生水回用标准统一划分为城市用水、农业用水、工业用水、景观环境用水和饮用性用水6大类。

3.1 城市用水回用标准

我国的城市用水分类较细,各主要限值与其他国家差别不大,主要区别在于浊度指标限值偏低、微生物指标和余氯量的限值均较高,此外还有一个明显的特点就是控制指标项目偏多,与之相似的情况还出现在欧盟AQUAREC项目的推荐标准中,指标项过多,但其微生物指标的限值偏低。

3.2 农业用水回用标准

通过比较可以发现一个明显的特点,各国对农业用水的分类都十分细致,分类情况也反映了各国制定标准时的因地制宜特点。例如,我国农业用水主要侧重在农作物种植用水,而澳大利亚则涉及到了农林牧以及水产业,分类十分详尽。另外,我国的农业用水分类没有对农作物的食用方式进行区分,在执行过程中缺乏针对性和灵活性,不能很好地结合实际农业生产用途选择合适的再生水水质,同时也可能给食品安全留下隐患。从指标限值来看,我国对BUD、微生物指标的限值较高,对SS的限值相对宽松,但仍存在控制指标项目过多的问题,与欧盟类似。基于我国的农业现状,现行的农业用水回用标准执行难度较大,经济适用性和灵活性有待进一步加强。

3.3 工业用水回用标准

相对其他国家,我国对工业用水的分类较为详细,主要指标限值与其他国家没有明显区别,但其他国家关于工业用水的分类主要集中于冷却用水,我国标准中提到的工艺与产品用水的指标限值是否能够真正满足实际的工业过程需求,仍需结合具体的工业过程与工艺以及当地的实际条件和情况确定,建议保留适当的灵活性,以便于标准的顺利执行。同时,我国标准的控制指标依旧太多,建议适当削减,使之既能满足实际需求,又能减轻工业用再生水的处理成本。

3.4 景观环境用水回用标准

通过比较可以看到,其他国家标准多数依据公众是否接触或者是否为限制性用水来划分,而我国对景观环境用水的分类存在不足,缺少对人体是否接触水体的区分,仅根据河道、湖泊、水景来区分水体,难以避免再生水补给水体后可能对人体造成的健康风险,建议对分类做出调整和进一步细化同样由于缺少前述的分类,导致我国景观环境用水标准中微生物指标限值的设置缺少针对性和灵活性,在实际执行过程中存在潜在的人体健康风险。另外,我国标准依然存在指标项过多的问题,建议精简或细化分类。

3.5饮用性用水回用标准

相对其他国家采用的方式,我国饮用性用水的回用方式对人体可能造成的健康风险更大。各控制指标限值需要综合考虑实际的水体、土壤以及回用方式,而我国目前的标准并没有对此很好地区分,缺少针对性和灵活性,难以在执行中很好地保障回灌水体周围人群的健康安全和生态环境质量,建议结合各地实际情况选取合适的控制指标和限值,削减过多指标项,便于实际执行。

4 结束语

再生水回用不仅能减少自来水的消耗量,缓解水资源紧缺的情况;而且能减少排向水体的污水量,对改善水环境资源质量有一定的作用;另外大量的回用再生水有利于减轻对地表水和地下水的开发,从而减轻因此而造成的其它环境问题;同时,再生水回用降低了污水处理费用,节省了水资源费用,以及远距离输水的能耗及建设费用,做到了环境效益与经济效益的统一。目前再生水回用技术日渐成熟,国内外很多城市的再生水回用工程也形成一定的规模,从经济和环境的角度上来看,再生水回用具有广阔的发展前途和空间。

参考文献:

<1>胡洪营,吴乾元,黄晶晶,黄璜,赵欣.城市污水再生利用安全保障体系与技术需求分析.中国建设信息(水工业市场).2010(08)

<2>张德友,何晓青,程莉,谢响明,王东红,王子健.再生水处理过程中轮状病毒的变化规律及风险评价.生态毒理学报.2009(05)