匯資源環(huán)境與節(jié)能減文可中國(guó)城市污水資源化研究0劉韜(棗莊市城市生活垃圾處理中心山東. 棗莊277000)摘要:當(dāng)前,我國(guó)各大城市都面臨著水資源短缺、水污染嚴(yán)重等問(wèn)題,這嚴(yán)重影響了城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,而城市污水資源化是解決水資源短缺的重要措施之一。本文通過(guò)論述國(guó)內(nèi)污水資源化技術(shù)狀況及存在問(wèn)題，對(duì)新時(shí)期城市污水資源化發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:污水資源化污水回用污水資源化戰(zhàn)略中圖分類號(hào): X22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1007-3973(2010 )0S-107-021城市污水資源化內(nèi)涵世界人均水量的四分之一。同時(shí)，各大城市還面臨水環(huán)境污城市污水資源化又稱污水回用，是將污水進(jìn)行凈化處理染的形勢(shì)。 水資源緊缺已成為制約城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵后,進(jìn)行直接或間接地回用，使之成為城市水資源的一一個(gè)組成因素。城市污水資源化是解決水資源短缺的重要措施之一。部分,這樣既可消除水環(huán)境污染，又可促進(jìn)生態(tài)的良性循環(huán)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的600余座城市，有300余座缺水量達(dá)到(翁煥新，1998)60* 108m/年，因缺水而減少的工業(yè)產(chǎn)值估計(jì)為1200 億元/年。城市污水回用作為緩解水資源緊缺，保護(hù)生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)由于我國(guó)污水處理工作起步較晚，污水資源化也是在近幾年污水資源化的有效途徑，根據(jù)目前城市污水回用技術(shù)的發(fā)展才受到廣 泛重視,經(jīng)驗(yàn)較少。目前我國(guó)再生水的用途主要為情況，城市污水回用的途徑主要包括農(nóng)業(yè)回用、工業(yè)回用、市市政雜用、 工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境娛樂(lè)和補(bǔ)充水源水等。雖然污水政回川、娛樂(lè)景觀水體回用等。資源化單項(xiàng)處理技術(shù)己趨于成熟化,但如何根據(jù)我國(guó)國(guó)情,運(yùn)2中國(guó)城市污水資源化概況用隨著科技進(jìn)步不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝，合理地組合單項(xiàng)中國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一，人均水資源量?jī)H為處理技術(shù)，在最為經(jīng)濟(jì)的條件下達(dá)到回用水水質(zhì)要求，使污水海底滑坡---大量含水的碎屑體,在水層壓力和重力驅(qū)動(dòng)下向生成的氣體和水在地層 高壓環(huán)境下向周圍地層滲透，達(dá)到或接斜坡下方的整體運(yùn)移,其形成過(guò)程就是海底應(yīng)力對(duì)土體-一個(gè)復(fù)近飽和,形成 易于滑動(dòng)的解離面,為海底滑坡創(chuàng)造條件。雜的觸發(fā)裂離和運(yùn)動(dòng)的過(guò)程*。海底滑坡除其本身的危害外，另外，我國(guó)已經(jīng)廣泛開始探測(cè)的東海、南海區(qū)域?qū)儆谔窖罅硪恢卮箅[患就是極易引發(fā)海嘯。陳自生“研究認(rèn)為，即使發(fā)西部的 島弧-海溝-邊緣海區(qū),地殼活動(dòng)強(qiáng)烈，地震火山等構(gòu)造運(yùn)生強(qiáng)烈地震，如果沒(méi)有引起地殼中半徑數(shù)十米以上的大范圍快動(dòng)頻繁,對(duì) 于水合物分解后的地層而言，非常容易引起海底滑坡。速變化，也同樣不會(huì)發(fā)生大的地霞海嘯。這就是為什么海底滑4結(jié)論與建議坡有這么大的危害。海底滑坡體的坡度平緩，只要存在平緩的目前，我國(guó)在天然氣水合物勘探.開發(fā)方面的研究還不成臨空面,即滿足了其對(duì)地形條件的需求，一-般在5度以下甚至熟, 沒(méi)能充分了解水合物地層的原位力學(xué)性質(zhì)和掌握勘探開發(fā)不到I度的平緩斜坡都可能發(fā)生海底滑坡。而天然氣水合物的核心技術(shù), 貿(mào)然開采海域天然氣水合物勢(shì)必會(huì)引發(fā)一些問(wèn)題分解所引發(fā)的海底滑坡還需考慮更多方面的因素?；蛭：?。劉廣志院士*曾向中國(guó)工程院提出建議，可乘修青藏在天然氣水合物賦存的地層中，水合物由原來(lái)的固體狀態(tài)鐵路之機(jī)首先開采鐵路沿線永凍層的天然氣水合物，進(jìn)而進(jìn)行分解成為氣體和水，改變了原地層的結(jié)構(gòu)和組成。水合物以固海岸邊水 合物的勘探開發(fā),積累經(jīng)驗(yàn)后再下海鉆采海域天然氣體狀態(tài)存在時(shí)，將沉積物顆粒膠結(jié)在一一起， 使原來(lái)較為疏松的水合物礦藏。結(jié)構(gòu)變得致密，增強(qiáng)了地層的內(nèi)聚力和摩擦角:當(dāng)水合物再次分解，氣體和水在孔際中聚集使地層的含水量增加，使地層抵注釋:抗破壞的能力下降。魯曉兵等”實(shí)驗(yàn)合成四氫味響及不同材料0喻西柴等，海底沉積物中天然氣水合物生成和分解規(guī)律研作為骨架的水合物沉積物，并進(jìn)行系列力學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在圍壓究進(jìn)展[].中國(guó)海上油氣,2006.2.0.5Mpa的條件下，蒙古沙為骨架的水合物沉積物在水合物分②吳時(shí)國(guó)等,南海北部陸坡細(xì)粒沉積物天然氣水合物系統(tǒng)的解后的強(qiáng)度只有之前的1/7,而且骨架初始強(qiáng)度越小，顆粒間形成模式初探[].地球物理學(xué)報(bào),2009.7.③周懷陽(yáng)等.天然氣水合物[M].北京:海洋出版社,2000.的聯(lián)接越差，水合物分解造成的破壞就越大。④趙群等.模擬天然氣水合物的巖石物理特性模型試驗(yàn)[].地所以,水合物開采可能引發(fā)海底滑坡需從以下幾個(gè)方面分析:球物理學(xué)報(bào)，2005..首先,水合物分解產(chǎn)生的氣體將增大孔隙壓力，降低有效⑤ 寇養(yǎng)琦.南海北部大陸邊緣海底滑坡的初步研究[G]南海地應(yīng)力水合物沉積地層受力大大減弱,不能夠承受原地層的地質(zhì)研究,1993.7.應(yīng)力(包括地殼相對(duì)活動(dòng)和海流的應(yīng)力和上覆地層及海水的靜⑥ 海底滑坡問(wèn)題初議(C1.陳自生滑坡文集(六)ML.北京:中國(guó)鐵道出版社,1988應(yīng)力)，使其極有可能成為海底滑坡的誘發(fā)因素。其次，天然氣水合物通常分布于大陸架外緣陸坡和陸隆沉⑦魯曉兵等,四氫呋哺水合物沉積物的力學(xué)性質(zhì)研究[C]第十積物中，大陸坡的平均坡度在3~6度左右，也有10~12度的，三屆中國(guó)海洋(岸)工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集。其坡度都達(dá)到或超過(guò)海底滑坡的一般坡度。水合物分解以后⑧劉廣志士.關(guān)于勘探、開發(fā)我國(guó)永凍層一濱海~近海天然氣水合物的建議.科協(xié)論壇●2010年第5期(下)一107雨資源環(huán)境與書能減減災(zāi)]資源化的技術(shù)更加合理、經(jīng)濟(jì),仍有許多技術(shù)問(wèn)題有待進(jìn)一-步術(shù)、 工程技術(shù)、運(yùn)行管理技術(shù)和成套技術(shù)設(shè)備問(wèn)題。(摘自《中研究。直接回用和間接回用是城市污水資源化的兩種途徑。國(guó)建設(shè)信息-水工業(yè)市場(chǎng)》)(1)直接回用，是指人們有意識(shí)地、有計(jì)劃地將經(jīng)適當(dāng)處理的4 新時(shí)期城市污水資源化戰(zhàn)略城市污水直接回用于需水部門。(2)間接回用，是從受生活污4.1 建立和完善必要的政策法規(guī),推進(jìn)城市污水資源化水或工業(yè)污水污染的地表水源或地下水源取水供給各類用戶強(qiáng)城市污水再生利用法制建設(shè)和行政管理。城市應(yīng)依據(jù)使用屬間接水回用，是目前世界各地最普遍采用的水回用方國(guó)家有關(guān)法律， 研究制定促進(jìn)城市污水資源化工程建設(shè)與運(yùn)式。城市污水的直接回用由再生水廠通過(guò)輸水管道，或其它營(yíng)的相關(guān)法規(guī)， 引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，建立多元化投資體制，推進(jìn)市輸水設(shè)施直接送給用戶使用;間接回用則由二級(jí)污水處理廠，場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)， 提高效率,降低成本促進(jìn)再生水利用的發(fā)展。逐.或者再生水廠將處理后的出水直接排入水體，由用戶再?gòu)乃?建立合理的水價(jià)體系和用水結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)用水單位積極利用體中使用。直接回用有三種通用的模式:1)再生水廠系統(tǒng)敷設(shè)再生水， 同時(shí)強(qiáng)制部分行業(yè)使用再生水。再生水定價(jià)以成本再生供水管網(wǎng)，與城市供水管網(wǎng) - -起形成雙供水系統(tǒng)。一部補(bǔ)償 及微利為基本原則，工業(yè)和非公益用水允許適度盈利。加分專供工業(yè)低質(zhì)用水使用，另一部分專供城市綠化和景點(diǎn)使快城市污水再生利用的綜合研究, 鼓勵(lì)原始創(chuàng)新集成創(chuàng)新和用:2)由再生水廠敷設(shè)專用管道供大廠使用。這種方式用途單引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的再生水利用一,比較實(shí)用;3)大型公共建筑和住宅樓群的污水，就地處理、技術(shù)和產(chǎn) 品,進(jìn)-一步完善工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，為促進(jìn)再回收、循環(huán)再用。間接回用方式可以分為有意圖間接回用和生水利用 提供全面支撐。無(wú)意圖間接回用。有意圖間接回用是有計(jì)劃地將再生水和新4.2 正確進(jìn)行城市污水處理廠的規(guī)劃和設(shè)計(jì)鮮水混合后再使用，這就取決于時(shí)間和空間的安全保證。再城市供水和排水專項(xiàng)規(guī)劃中應(yīng)包含城市污水再生利用規(guī)生水從排入水體到被利用的時(shí)間滯后，以及混合后的物理化劃，根據(jù)再生水水源、潛在用戶地理分布、水質(zhì)水量要求和輸學(xué)凈化作用，使再生水在自然生態(tài)系統(tǒng)中獲得進(jìn)一步的凈化。 配水方 式，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定污水再生利用設(shè)施3污水資源化過(guò)程中存在的問(wèn)題的規(guī)模、用水途徑、布局及建設(shè)方式;城市污水再生利用設(shè)施目前我國(guó)的城市污水資源化利用取得了一些進(jìn)展，但與的規(guī)劃建設(shè)應(yīng)遵循統(tǒng)-規(guī)劃、分期實(shí)施，集中利用為主、分散發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)污水資源化無(wú)論在規(guī)模上還是涉及的領(lǐng)利用為輔 ,優(yōu)水優(yōu)用、分質(zhì)供水，注重實(shí)效、就近利用的指導(dǎo)原域_上都存在著較大的差距，我國(guó)的污水資源化仍然有許多問(wèn)則。 積極穩(wěn)妥地發(fā)展再生水用戶、打大再生水應(yīng)用范圍。確定題需要解決:再生水利用途徑時(shí)，宜優(yōu)先選擇用水量大、水質(zhì)要求相對(duì)不高、3.1城市污水處理率較低技術(shù)可行、綜合成本低經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著的用水途徑。城城市污水處理率偏低,是影響我國(guó)污水資源化全面啟動(dòng)的市污水再生 利用系統(tǒng)，包括集中型系統(tǒng)、就地(小區(qū))型系統(tǒng)和直接原因。2000年，我國(guó)城市污水每日排放量約位1.01x 10°m,建筑中水系統(tǒng)， 應(yīng)因地制宜，靈活應(yīng)用。而污水處理率卻只有20%~ 30%。同時(shí)，對(duì)于城市污水,我國(guó)4.3 保障城市污水資源化的安全性目前的工作重點(diǎn)仍然是治理污染,而污水回用工程的建設(shè)投資在污水資源化利用的過(guò)程中，要特別注重加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)要比污水處理工程大，所以我國(guó)許多地方很難給予污水資源化和設(shè)施維護(hù)， 建立應(yīng)急預(yù)案,保障供水安全。首先是衛(wèi)生安全，足夠的重視和經(jīng)濟(jì)支持。因此盡快提高城市污水處理率,加速如果 要回用到工業(yè)，要保證工業(yè)品的衛(wèi)生質(zhì)量、工業(yè)用水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐是推動(dòng)污水資源化全面推廣的前提。的衛(wèi)生質(zhì)量。如果要補(bǔ)給飲用水源則更要注意飲用水源的安3.2污水處理廠選址存在問(wèn)題全性。制定再生水回用水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，包括物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、化學(xué)標(biāo)許多城市污水處理廠為了防止水域污染，多在城市水域準(zhǔn)、生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。 加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢水排放進(jìn)城市下水道的水質(zhì)控的下游建立，遠(yuǎn)離市區(qū),污水收集管網(wǎng)較長(zhǎng)，造成長(zhǎng)距離輸送，制 要特別注意含有重金屬的廢水和含有持久性有機(jī)污染物的沒(méi)有考慮日后再生利用的發(fā)展需要。所以，缺水城市應(yīng)以再?gòu)U水， 傳統(tǒng)的污水處理工藝不可能去除這些持久的有機(jī)物。生水利用為目標(biāo)，優(yōu)化調(diào)整污水處理設(shè)施的布局規(guī)劃。5結(jié)論3.3城市排水管網(wǎng)建設(shè)不合理長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)城市發(fā)展主要沿用大量消耗資源和粗放各地對(duì)城市污水的處理考忠較多的是排水管網(wǎng)終端的集經(jīng)營(yíng) 為特征的模式，造成了環(huán)境污染和生態(tài)的破壞，成為制約中式處理，而對(duì)于污水流經(jīng)整個(gè)城市的過(guò)程卻缺少控制,尤其社會(huì)發(fā)展的重要因素。當(dāng)務(wù)之急是，加快城市污水處理設(shè)施是在城市排水系統(tǒng)不健全的地區(qū),致使一-些分布于城區(qū)的溝渠 建 設(shè)的步伐,加快污水收集管網(wǎng)配套能力為污水資源化創(chuàng)造水體倍受污染，日久天長(zhǎng)這些水體也就成了名副其實(shí)的“臭水”。必要的條件。 規(guī)劃建設(shè)污水處理設(shè)施，要以實(shí)現(xiàn)污水綜合利現(xiàn)在一些有條件的地區(qū)采取了“截污、清淤、引水”等治理措施，用為目標(biāo)， 同步規(guī)劃和建設(shè)污水再生利用設(shè)施。合理確定污使水體在感官上有了很大的改善，但同時(shí)也破壞了水體的自凈水處理廠 的規(guī)劃布局、處理規(guī)模和工藝方案，促進(jìn)污水處理和體系和功能，使水體抵抗外界污染的能力減弱。由于我國(guó)的城資源化利用的協(xié)同發(fā)展。市排水管網(wǎng)較多采用的仍然是合流制管道，雨季時(shí)大量污水隨雨水從裁污干管的溢流井排入水體，而造成嚴(yán)重的污染。參考文獻(xiàn):3.4 污水資源化技術(shù)落后[1] 李丹.沈陽(yáng)市城市污水資源化研究[D].遼寧:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)，,我國(guó)城市污水再生利用技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)難以滿足快速2005.增長(zhǎng)的再生利用工程建設(shè)和運(yùn)行管理的需求，城市污水再生[2] 張韻、北京城市污水資源化技術(shù)研究[D].北京:北京工業(yè)大利用技術(shù)缺乏集成化、綜合整合、產(chǎn)業(yè)化和工程化,需要對(duì)已學(xué),2004.有技術(shù)不斷改進(jìn)和更新，加強(qiáng)新工藝新流程、新技術(shù)和設(shè)備[3] 周琛.中國(guó)污水回用的歷史回顧與研究[D]湖北:武漢大學(xué),產(chǎn)品的研究、開發(fā)和推廣應(yīng)用，并注重示范性工程的研究和建2004.設(shè)。者區(qū)解決城市污水再生利用于農(nóng)業(yè)、生態(tài)、市政和工業(yè)中[4] 武學(xué)軍.西安市城市污水再生回用研究[D].陜西:西安建筑的水質(zhì)凈化技術(shù)、水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)、水質(zhì)保障技術(shù)、安全用水技科技大學(xué)2005.