再生水 - 指污水經(jīng)適當(dāng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)指標(biāo)
再生水是指污水經(jīng)適當(dāng)處理后,達(dá)到一定的水質(zhì)指標(biāo),滿足某種使用要求,可以進(jìn)行有益使用的水。和海水淡化、跨流域調(diào)水相比,再生水具有明顯的優(yōu)勢(shì)。從經(jīng)濟(jì)的角度看,再生水的成本最低,從環(huán)保的角度看,污水再生利用有助于改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)。

簡(jiǎn)介
再生水主要指城市污水或生產(chǎn)生活用水經(jīng)污水廠二級(jí)上理再深化處理后,水質(zhì)指標(biāo)低于生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),但又高于允許排放污水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。再生水是污水經(jīng)處理后的再利用,是國(guó)際公認(rèn)的“第二水源”。城市污水再生利用是提高水資源綜合利用率,減輕水體污染的有效途徑之一 。
再生水合理回用既能減少水環(huán)境污染,又可以緩解水資源緊缺的矛盾,是貫徹可持續(xù)發(fā)展的重要措施。污水的再生利用和資源化具有可觀的社會(huì)效益,環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,已經(jīng)成為世界各國(guó)解決水問題的必選?。
歷史由來
“再生水”起名于日本,“再生水”的定義有多種解釋,在污水工程方面稱為“再生水”,工廠方面稱為“回用水”,一般以水質(zhì)作為區(qū)分的標(biāo)志。其主要是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。
在美國(guó)、日本、以色列等國(guó),廁所沖洗、園林和農(nóng)田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水等,都大量的使用再生水。中國(guó)是水資源匱乏的國(guó)家,但目前還沒有再生水利用專項(xiàng)工程,也沒有專項(xiàng)資金,只是政策上引導(dǎo),各城市的再生水利用量是根據(jù)此城市的缺水程度不同而定的 。
現(xiàn)實(shí)意義
緩解水資源短缺
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),城市供水的80%轉(zhuǎn)化為污水,經(jīng)收集處理后,其中70%的再生水可以再次循環(huán)使用。這意味著通過污水回用,可以在現(xiàn)有供水量不變的情況下,使城市的可用水量至少增加50%以上。世界各國(guó)無(wú)不重視再生水利用,再生水作為一種合法的替代水源,正在得到越來越廣泛的利用,并成為城市水資源的重要組成部分。?
實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用
水是城市發(fā)展的基礎(chǔ)性資源和戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源,?隨著城市化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,?以及日趨嚴(yán)重的環(huán)境污染,水資源日趨緊張,成為制約城市發(fā)展的瓶頸。推進(jìn)污水深度處理,普及再生水利用是人類與自然協(xié)調(diào)發(fā)展、創(chuàng)造良好水環(huán)境、促進(jìn)循環(huán)型城市發(fā)展進(jìn)程的重要舉措。?
國(guó)際上,對(duì)于水資源的管理目標(biāo)已發(fā)生重大變化,即從控制水、開發(fā)水、利用水轉(zhuǎn)變?yōu)橐运|(zhì)再生為核心的“水的循環(huán)再用”和“水生態(tài)的修復(fù)和恢復(fù)”?,從根本上實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán),保障水資源的可持續(xù)利用。
帶來可觀的效益
再生水合理利用不但有很好的經(jīng)濟(jì)效益,而且其社會(huì)和生態(tài)效益也是巨大的。
首先,隨著城市自來水價(jià)格的提高,再生水運(yùn)行成本的進(jìn)一步降低,以及回用水量的增大,經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)越來越突出;
其次,再生水合理利用能維持生態(tài)平衡,有效的保護(hù)水資源,改變傳統(tǒng)的“開?采一利用一排放”開采模式,實(shí)現(xiàn)水資源的良性循環(huán),并對(duì)城市的水資源緊缺狀況起到了積極的緩解作用,具有一長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)效益;
第三,再生水合理利用的生態(tài)效益體現(xiàn)在不但可以清除廢污水對(duì)城市環(huán)境的不利影響,而且可以進(jìn)一步凈化環(huán)境,美化環(huán)境。
使用途徑
再生水水量大、水質(zhì)穩(wěn)定、受季節(jié)和氣候影響小,是一種十分寶貴的水資源。再生水使用方式很多,按與用戶的關(guān)系可分為直接使用與間接使用,直接使用又可以分為就地使用與集中使用。多數(shù)國(guó)家的再生水主要用于農(nóng)田灌溉,以間接使用為主;日本等少數(shù)國(guó)家的再生水則主要用于城市非飲用水,以就地使用為主;新趨勢(shì)是用于城市環(huán)境“水景觀”的環(huán)境用水。
再生水的用途很多,可以用于農(nóng)田灌溉、園林綠化(公園、校園、高速公路綠帶、高爾夫球場(chǎng)、公墓、綠帶和住宅區(qū)等)、工業(yè)(冷卻水、鍋爐水工藝用水)、大型建筑沖洗以及游樂與環(huán)境(改善湖泊、池塘、沼澤地,增大河水流量和魚類養(yǎng)殖等),還有消防、空調(diào)和水沖廁等市政雜用。
根據(jù)再生水利用的用途,再生水可回用于地下水回灌用水,工業(yè)用水,農(nóng)、林、牧業(yè)用水,城市非飲用水,景觀環(huán)境用水等五類。再生水回用于地下水回灌,可用于地下水源補(bǔ)給、防治海水入侵、防治地面沉降;再生水回用于工業(yè)可作為冷卻用水、洗滌用水和鍋爐用水等方面;再生水用于農(nóng)、林、牧業(yè)用水可作為糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物的灌溉、種植與育苗、林木、觀賞植物的灌溉、種植與育苗、家畜和家禽用水。
各國(guó)使用情況
美國(guó)
美國(guó)很早就開始了再生水回用,2000年加州的再生水用量點(diǎn)污水處理的10%平均年全州城鎮(zhèn)用水總量的7%,盡管美國(guó)20世紀(jì)70年代初以來,30余年,總用水量增加了1.4倍,但總?cè)∷糠炊鴾p少了,再生水利用使美國(guó)這一工業(yè)和農(nóng)業(yè)大國(guó)的水資源利用取得了驕入的成績(jī)。
美國(guó)是世界上采用污水再生利用最早的國(guó)家之一,美國(guó)城市中水回用工程主要分布于水資源短缺、地下水嚴(yán)重超采的加利福尼亞、亞利桑那、德克薩斯和佛羅里達(dá)等州。全國(guó)城市污水回用于污水灌溉、景觀用水、工藝用水、工業(yè)冷卻水、地下水補(bǔ)給及娛樂養(yǎng)殖等多種用途。以美國(guó)West?Basin再生水 處理廠舉例說明,針對(duì)不同回用目的采用工藝如下:
以色列
以色列的再生利用方面處于世界領(lǐng)先地位。42%再生水用于灌溉,30%回灌地下,回灌地下的再生水再抽出至管網(wǎng)系統(tǒng),輸送到南部地區(qū),最南部地區(qū)甚至將它作為飲用水源。
中國(guó)
雖然中國(guó)早在20世紀(jì)50年代就開始采用污水灌溉的方式回用污水。但真正將污水深度處理后回用于城市生活和工業(yè)生產(chǎn)則是近幾十年才發(fā)展起來的。中國(guó)的城市再生水回用以建筑再生水為主,建筑再生水集中在北方缺水城市。
在“21世紀(jì)國(guó)際城市污水處理及資源化發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”上建設(shè)部在會(huì)上指出“中國(guó)將會(huì)全面啟動(dòng)污水資源化工程,并在此領(lǐng)域廣泛加強(qiáng)與國(guó)外的技術(shù)合作和技術(shù)交流,歡迎各國(guó)金融機(jī)構(gòu)和企業(yè)投資于中國(guó)的城市污水資源化項(xiàng)目”,表明中國(guó)在未來的幾年城市對(duì)再生水利用的投資與需求將迅速升溫。
中國(guó)應(yīng)用現(xiàn)狀
緊迫性
進(jìn)入21世紀(jì)前后,在中國(guó)水資源日趨緊張的背景下,再生水利用開始受到中國(guó)政府的重視。到2009年,中國(guó)污水再生利用率(污水再生利用量/污水處理率)在15%左右,而污水再生利用量/污水排放量的比率僅為5%左右。
必要性
中國(guó)是一個(gè)水資源貧乏的國(guó)家,屬世界上13個(gè)貧水國(guó)之一,人均水資源是世界平均水平的1/4。同時(shí),中國(guó)地域廣大,水資源在時(shí)間和地區(qū)分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區(qū),海河、淮河、遼河、黃河流域人均水資源量約為中國(guó)平均水平的1/5,海河流域包括京津兩市人均水資源量?jī)H為中國(guó)平均水平的1/7。? 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市缺水問題尤為突出。
隨著改革開放的不斷深入,中國(guó)已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)建設(shè)的新時(shí)期,雖然近年大力提倡節(jié)約用水,但各地用水量增勢(shì)強(qiáng)勁,加劇了水資源問題的嚴(yán)重性。
據(jù)預(yù)測(cè),世紀(jì)水資源危機(jī)將位居世界各類資源危機(jī)之首。因而研究城市水資源利用及水資源開發(fā)勢(shì)在必行,這對(duì)城市用水健康循環(huán)和保障城市可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。因此,實(shí)現(xiàn)污水資源化,緩解不資源供需矛盾,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展顯得十分必要。
利用方式
個(gè)別循環(huán)
個(gè)別建筑物的污水再生水回用于該建筑物內(nèi)利用的方式。
地區(qū)循環(huán)
比較集中的地區(qū),例如住宅小區(qū)、市區(qū)再開發(fā)區(qū)域等的多個(gè)建筑物,污水再生水共同回用的方式。
廣域循環(huán)
城市下水道的污水再生水在較大范圍內(nèi)回用于建筑物等利用的方式。
廁所沖洗用水利用
再生水用于沖洗馬桶。附有洗手用水箱的馬桶不能使用。
灑水用水利用
再生水用于澆灑公園、綠地的草坪和樹木等以及用于沖洗街面道路的利用。
景觀用水利用
以人不接觸為前提,再生水的舒適利用。
親水用水利用
以人接觸為前提,再生水的舒適利用。
轉(zhuǎn)換設(shè)施
再生利用設(shè)施
污水處理水經(jīng)再生處理,為再利用而設(shè)置的再處理設(shè)施、輸配水設(shè)施以及利用設(shè)備的一整套工程設(shè)施。
再生處理設(shè)施
污水處理水經(jīng)必要處理(砂過濾、加氯處理等)工程設(shè)施的總稱。用于廁所沖洗水等利用。
輸配水設(shè)施
再生水從再生處理設(shè)施到利用設(shè)備的輸配水設(shè)施的總稱。
景觀用水、親水用水利用定義的“人體接觸”是指小溪流的手足浸入、身體部分接觸,而非是洗澡等全身性的接觸。水與身體部分接觸的例子有水流中捉魚、劃船、釣魚等活動(dòng)。
健康評(píng)定
評(píng)價(jià)再生水中病原體微生物對(duì)人體健康的影響主要有兩種方法。
1、現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法也稱低技術(shù)/低費(fèi)用/控制風(fēng)險(xiǎn)方法,以流行病學(xué)研究為基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)有污水處理技術(shù)對(duì)病原體的處理效果,分析再生水回用的健康風(fēng)險(xiǎn)。世界各國(guó)的再生水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)多采用此法制定,如美國(guó)的回用水指南。再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)再生水回用的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)現(xiàn)有污水處理技術(shù)可有效地去除病原體的認(rèn)可。?
2、定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法也稱高技術(shù)/高費(fèi)用/低風(fēng)險(xiǎn)方法。它定量地評(píng)價(jià)再生水在回用過程中暴露于病原體的人類健康風(fēng)險(xiǎn)。其評(píng)價(jià)程序與化學(xué)污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)程序相同,包括:?
(1)危害識(shí)別:識(shí)別再生水中可能含有的人們關(guān)注的病原體;?
(2)暴露評(píng)價(jià):確定再生水在使用過程中,人暴露于病原體的途徑、持續(xù)時(shí)間和暴露量;?
(3)劑量—反應(yīng)關(guān)系評(píng)價(jià):根據(jù)病原體的劑量反應(yīng)關(guān)系,估算與人的實(shí)際暴露水平相似的條件下的感染概率;?
(4)風(fēng)險(xiǎn)特征分析:依據(jù)暴露和劑量反應(yīng)的假設(shè),計(jì)算理論風(fēng)險(xiǎn)。?
前景與展望
(1)制定再生水處理、應(yīng)用相關(guān)的法律法規(guī)。再生水應(yīng)用可能會(huì)給企業(yè)等帶來直接利益,但更多的是其社會(huì)效益和環(huán)境效益,因此政府應(yīng)該是城市再生水利用工作的主要承擔(dān)者。政府應(yīng)組建城市再生水利用的管理部門并通過必要的立法和行政手段貫徹實(shí)施再生水利用的一系列策略。
(2)開展相關(guān)教育工作,加強(qiáng)公眾對(duì)城市再生水利用的認(rèn)識(shí)。城市再生水利用的必須發(fā)動(dòng)群眾、依靠群眾,單單依靠政府或企業(yè)是不能完成的。必須通過課本、電視、網(wǎng)絡(luò)等多種媒體形式開展有針對(duì)性的宣傳教育,讓人們了解國(guó)內(nèi)水環(huán)境劣化的現(xiàn)狀和危害,增強(qiáng)對(duì)節(jié)約用水和再生水利用的認(rèn)識(shí),增加公眾對(duì)再生水的了解,解除公眾對(duì)再生水的心理障礙,取得社會(huì)對(duì)再生水利用的共識(shí)和支持。
(3)制定城市再生水利用的規(guī)劃。城市再生水利用的制定是中國(guó)整體再生水利用的的前提和保障。應(yīng)以流域?yàn)閱挝?,制定中?guó)的再生水利用的規(guī)劃,充分考慮現(xiàn)有供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和防洪系統(tǒng)的現(xiàn)狀,綜合考慮地下水、地表水、再生水、雨水、海水等水源,考慮流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)的用水需求和用水結(jié)構(gòu)、水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀等,制定再生水利用的的詳細(xì)發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展思路。?
(4)開展再生水利用的關(guān)鍵技術(shù)研究。城市再生水利用工程的實(shí)施最終依靠技術(shù)來完成,應(yīng)盡快開展污水再生全流程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)高效污水回用技術(shù)、雨水水文循環(huán)修復(fù)技術(shù)等研究工作。?
(5)建立城市再生水利用的示范工程。選擇缺水地區(qū)的典型小流域,如北京、天津等,建立城市再生水利用的示范工程,進(jìn)行實(shí)例研究。這樣可以積累經(jīng)驗(yàn),為實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模再生水利用的提供借鑒。?
