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資源利用新趨勢(shì)論文
摘要：世界水資源問(wèn)題日益加劇，尋求緩解水資源的緊缺問(wèn)題已成為世界各國(guó)的重要任務(wù)。中水回用技術(shù)日趨成熟，具有很好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，成為各國(guó)研究的熱點(diǎn)。但目前回用中水還存在不少問(wèn)題，必須采取多種方法不斷地研究和完善這項(xiàng)技術(shù)，使它得到廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：水資源；中水回用；合理利用
1 中水簡(jiǎn)介
中水指各種排水經(jīng)處理后，達(dá)到規(guī)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，其水質(zhì)介于清潔水(上水)與污水(下水)之間；中水能夠代替非飲用、與人體非直接接觸的自來(lái)水，應(yīng)用于市政雜用等領(lǐng)域；將污水處理為中水并加以使用的過(guò)程就是中水回用�！爸兴钡亩x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)準(zhǔn)。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。中水處理即是采用物理、化學(xué)以及生物化學(xué)方法將城市污水或生活污水進(jìn)行處理，使之達(dá)到一定水質(zhì)要求，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用。城市污水經(jīng)處理設(shè)施深度凈化處理后的水(包括污水處理廠經(jīng)二級(jí)處理再進(jìn)行深化處理后的水和大型建筑物、生活社區(qū)的洗浴水、洗菜水等集中經(jīng)處理后的水)統(tǒng)稱“中水”。其水質(zhì)介于自來(lái)水(上水)與排入管道內(nèi)污水(下水)之間，亦故名為“中水”，中水利用也稱作污水回用。
2 中水回用的趨勢(shì)和重要性
2.1 資源短缺危機(jī)
隨著現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)的迅猛發(fā)展，世界人口增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市用水量劇增，加以水質(zhì)不斷惡化，水資源情況日趨緊張。這已成為世界各國(guó)面臨的重要問(wèn)題。我國(guó)水資源總量可觀，居世界第4位，但人均僅為世界平均水平的1/4。同時(shí)在時(shí)間和地區(qū)分布上很不平衡，南方多北方少，污水排放量也逐年增加，河湖污染日趨嚴(yán)重，北京、天津、長(zhǎng)春、大連、青島、唐山和煙臺(tái)等大中城市已受到水資源短缺的嚴(yán)重威脅。城市工業(yè)每年損失達(dá)數(shù)千億元。隨著水資源需求量的急劇增加和水環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，許多國(guó)家都面臨著水資源短缺的危機(jī)，因此把城市外排污水作為第二水資源加以開(kāi)發(fā)利用就顯得尤為重要，通過(guò)中水回用可一定程度上緩解水資源危機(jī)。
由此可見(jiàn)，水問(wèn)題已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。因此尋求保護(hù)水資源和使水資源增值的有效途徑，緩解水資源的緊缺問(wèn)題已成為世界各國(guó)面臨的重要任務(wù)。美國(guó)、以色列、日本等國(guó)的中水回用已有相當(dāng)?shù)乃剑瑤鶝_洗、園林灌溉、道路保潔、城市噴泉、冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水等，都大量地使用中水。尤其是日本，自20世紀(jì)60年代起就開(kāi)始使用中水，較大的辦公樓或者公寓大廈都有就地廢水處理設(shè)施，主要用于廁所沖洗，東京市和福岡市都規(guī)定：新建筑面積在30 000m2以上，或可回用水量在100 m3/d以上，都必須建造中水回用設(shè)施。我國(guó)一些缺水城市20世紀(jì)80年代以來(lái)相繼建設(shè)了一些中水回用的示范工程，目前，北京、大連、青島、太原、天津等缺水城市都有城市中水回用工程，主要將中水回用于工業(yè)及市政等方面。但由于起步較晚，加之對(duì)中水回用技術(shù)及其帶來(lái)的效益，尤其是經(jīng)濟(jì)效益缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，中水回用系統(tǒng)在我國(guó)發(fā)展緩慢。而目前國(guó)內(nèi)外污水處理市場(chǎng)發(fā)展非常迅速，各種處理技術(shù)也日趨成熟，在水資源緊缺的現(xiàn)實(shí)下，將污水進(jìn)行深度處理后作為再生資源是必然的發(fā)展趨勢(shì)。所以污水處理并不是最終目的，實(shí)現(xiàn)水資源在利用才是當(dāng)今城市污水治理的出發(fā)點(diǎn)。應(yīng)大力推行污水資源化利用技術(shù)，提高它的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
城市中水回用技術(shù)就是提高處理后的水質(zhì)，回供給工業(yè)和城市雜用水的方法，把經(jīng)過(guò)處理的污水作為一種新的水資源，加以再利用，以緩和水危機(jī)，有利于提高水資源的綜合利用的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)是水資源匱乏的國(guó)家，城市污水就近可得，易于收集，易于處理，數(shù)量巨大，穩(wěn)定可靠。凡是污水處理廠都可將污水再次適當(dāng)處理后回用。全國(guó)污水回用率如果平均達(dá)到20％，足可以緩解一大批缺水城市的供水緊張。但目前我國(guó)還沒(méi)有中水回用的專項(xiàng)工程，因此中水回用必將成為我國(guó)大中城市和一些缺水城市必然采取的措施，充分地發(fā)揮它的環(huán)境效益!
2.2 工藝簡(jiǎn)介
2.2.1 工藝類型
按處理方法，中水處理工藝一般分為3種類型。
(1)物理處理法：如膜濾法，適用于水質(zhì)變化大的情況。它裝置緊湊，容易操作，以及受負(fù)荷變動(dòng)的影響小。
(2)物理化學(xué)法：如砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等，適用于污水水質(zhì)變化較大的情況。特點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，管理簡(jiǎn)單。
(3)生物處理法：如活性污泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等，適用于有機(jī)物含量較高的污水。具有適應(yīng)水力負(fù)荷變動(dòng)能力強(qiáng)、產(chǎn)生污泥量少、維護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)。
2.2.2 基本流程
單一的中水處理方法一般很難達(dá)到回用水水質(zhì)的要求。通常回用技術(shù)需多種污水處理技術(shù)的合理組合起來(lái)進(jìn)行深度處理，目前，主要的工藝流程有以下3種：①原水－格柵－調(diào)節(jié)池－接觸氧化池－沉淀地－過(guò)濾－消毒－出水。②原水－格柵－調(diào)節(jié)池－絮凝沉淀池－超濾膜－消毒－出水。③原水－格柵－調(diào)節(jié)池－活性污泥池－超濾膜－消毒－出水。
2.2.3 選擇原則
中水回用流程的選擇應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)以及回用要求來(lái)選擇，如果是沐浴、清潔或噴灑等水質(zhì)較好的雜排水為中水水源時(shí)，一般采用物理化學(xué)法為主的處理工藝流程。若主要以廚房、廁所沖洗水等含有機(jī)物為主的生活污水為水源時(shí)，一般采用生化法為主或生化、物化結(jié)合的處理工藝。
2.3 分類
2.3.1 處理系統(tǒng)分類
中水系統(tǒng)大致可分3類：①城市中水系統(tǒng)。利用城市污水二級(jí)處理出水回用，方便高效；②小區(qū)中水系統(tǒng)。主要是對(duì)一些遠(yuǎn)離城市管網(wǎng)的生活小區(qū)內(nèi)或建筑群的污水實(shí)現(xiàn)就近收集和處理、所生產(chǎn)的再生水就地利用；③建筑中水系統(tǒng)。主要就是一些賓館、學(xué)校等，收集單個(gè)建筑內(nèi)生活污水適當(dāng)處理后回用于建筑物和小區(qū)。
2.3.2 用途分類
中水因用途不同有兩種處理方式：一種是將其處理到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)而直接回用到日常生活中，即實(shí)現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區(qū)，但投資高，工藝復(fù)雜；另一種是將其處理到非飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于不與人體直接接觸的用水，主要有兩個(gè)方面，一是用于工業(yè)，如印染、造紙、鋼鐵、電力、冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水等，另一方面就是生活污水。如沖廁、園林和農(nóng)田灌溉、汽車清洗、消防、道路清潔、綠化澆灑等。
通過(guò)對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠的污水進(jìn)行深度處理，實(shí)行中水回用，可一定程度解決河網(wǎng)及流域的環(huán)境補(bǔ)給水源，提高當(dāng)?shù)睾泳W(wǎng)的水環(huán)境容量，并可作為對(duì)水質(zhì)要求不高的工業(yè)和市政雜用水，這對(duì)促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、緩解水資源緊缺矛盾十分有利。
3 中水利用現(xiàn)狀
3.1 國(guó)外現(xiàn)狀
中水回用技術(shù)在國(guó)外早已應(yīng)用于實(shí)踐。美國(guó)、日本、以色列等國(guó)
家都大量地使用中水。在中水利用方面積累了不少成功的經(jīng)驗(yàn)。
日本從20世紀(jì)80年代起大力提倡使用中水，并在上水道和下水道之間，專門(mén)設(shè)置了中水道。要求新建的政府機(jī)關(guān)、學(xué)校、企業(yè)辦公樓以及會(huì)館、公園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等公共建筑物都須設(shè)置中水道。20世紀(jì)90年代初日本開(kāi)發(fā)了很多污水深度處理工藝，在新型脫氮、脫磷技術(shù)，膜生物反應(yīng)器技術(shù)等方面取得很大進(jìn)展，建立起了許多“水再生工廠”；美國(guó)也是世界上中水利用最早的國(guó)家之一，有300余座城市實(shí)現(xiàn)了污水處理后再利用；新加坡為了更好地節(jié)約水資源，目前每天至少有數(shù)千萬(wàn)升經(jīng)過(guò)深度處理的中水已經(jīng)加到飲用水管中，不是單純作為中水利用了。1987年以色列全國(guó)已有210個(gè)市政污水回用工程，城市污水回用率達(dá)72％。國(guó)外的研究資料表明，超濾技術(shù)作為中水處理的后處理技術(shù)，具有適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)懸浮物、細(xì)菌和洗滌劑的去除率高，出水穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)行中水回用可減少污水排放量，消除因污水排放而造成的對(duì)河流的污染，減少環(huán)境資源損失，有效保護(hù)水環(huán)境。只有結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，根據(jù)回用點(diǎn)的水質(zhì)要求，選擇處理方法才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的處理使用效果。
3.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
我國(guó)在20世紀(jì)90年代末開(kāi)始使用中水回用技術(shù)，起步較晚，與世界先進(jìn)水平的差距在15年～20年，主要還是用于居民沖廁、灌溉、景觀用水、洗車，正在開(kāi)發(fā)的工業(yè)和農(nóng)業(yè)中的使用，因此更應(yīng)加大研究力度，以縮短同世界先進(jìn)水平的差距，發(fā)展水資源再生產(chǎn)業(yè)。北京、天津、青島等缺水的城市都把中水回用列入城市總體規(guī)劃之中。在北京，許多居住區(qū)和集中建筑均要求配套建設(shè)中水處理站或中水機(jī)房，將沐浴、盥洗、洗衣等優(yōu)質(zhì)雜排水收集處理后供沖廁、綠化、洗車等。目前天津市的一些小區(qū)都使用中水來(lái)替換自來(lái)水用于景觀用水，以及澆灌綠地，還為此專門(mén)出臺(tái)了關(guān)于住宅使用中水的規(guī)定。
4 存在的問(wèn)題
由于水資源危機(jī)感和節(jié)水意識(shí)不強(qiáng)，污水回用方面的科技投入不足等導(dǎo)致全國(guó)大型污水回用項(xiàng)目為數(shù)不多，回用率較低，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，有明顯的差距。目前，我國(guó)城市污水回用存在的問(wèn)題主要有：①費(fèi)用高，利用率低；②法規(guī)政策不完善；③設(shè)施布局不合理，輸配水管道系統(tǒng)不健全；④施工難度大；⑤投資大，運(yùn)行成本高；⑥能耗高、異味、泡沫問(wèn)題難以解決。所以，中水回用技術(shù)還不健全，仍然是一個(gè)急需研究和探討的問(wèn)題。
5 發(fā)展中水回用的建議
(1)加大宣傳力度，消除人們對(duì)中水回用認(rèn)識(shí)上的不足，提高公眾對(duì)中水回用意義的理解，使公眾充分意識(shí)到水資源緊缺的嚴(yán)峻性，認(rèn)識(shí)到進(jìn)行中水回用、開(kāi)辟第二水源對(duì)解決當(dāng)今城市用水矛盾的重要性。
(2)改革現(xiàn)行水價(jià)，合理制訂城市污水處理和中水回用收費(fèi)政策體系，確定中水水價(jià)時(shí)既要考慮低于自來(lái)水水價(jià)，以形成差價(jià)，刺激中水使用；又要考慮按質(zhì)論價(jià)。根據(jù)不同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定價(jià)格。
(3)建立完善的排水管網(wǎng)及泵站，確保污水處理廠的進(jìn)水量；切實(shí)抓好工業(yè)廢水的預(yù)處理，嚴(yán)格控制進(jìn)水水質(zhì)。
(4)在確保污水處理廠出水水質(zhì)的基礎(chǔ)上。完善中水回用管網(wǎng)的配套建設(shè)，協(xié)調(diào)好整個(gè)城市的水資源，做到分質(zhì)供水，各盡其用，使中水回用發(fā)揮最大的效益。
(5)制訂合理的排污收費(fèi)政策體系，配套完善資源化利用的經(jīng)濟(jì)政策和激勵(lì)措施，采用政府投資和社會(huì)化集資、融資辦法，實(shí)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)化操作，大力支持和推廣中水回用。
6 結(jié)束語(yǔ)
目前中水利用中還存在不少問(wèn)題，我們應(yīng)該加大宣傳力度，完善相應(yīng)法規(guī)和完整的水價(jià)體系，適當(dāng)調(diào)整污水處理布局，建立城市用水的綜合規(guī)劃，不斷研究和開(kāi)發(fā)各種新技術(shù)和新設(shè)備，鼓勵(lì)建設(shè)節(jié)水和中水回用設(shè)施，提高人們的中水回用意識(shí)，促進(jìn)我國(guó)中水事業(yè)的發(fā)展。從發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，中水回用技術(shù)的應(yīng)用前景十分看好。
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