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張云昌:污水資源化利用是解決我國水安全問題的關鍵一招

時間:2021-04-02 10:01

來源:中國水網

作者:張云昌

評論(

  習近平總書記指出,把節水納入嚴重缺水地區的政績考核,遏制住全國地下水污染加劇狀況,要運用成熟適用技術,加快研究提出稅收和價格改革的可行方案,完善水治理體制,要有預見性,早動手,是否能像“大氣十條”那樣拿出幾條硬措施。

  一、污水資源化利用是解決我國水安全問題的關鍵一

  當前我國面臨的水時空分布不均、水資源短缺、水生態損壞和水環境污染的新老問題,可以總結為兩大根本性水問題——“水臟、水少”。

  “水臟”主要體現在當前水環境仍然處于嚴重污染的狀態,污染物的排放嚴重超出了水體的環境容量,水體失去了應有的功能,從而又循環導致了水生態損壞和可利用水逐步減少。根據《全國重要江河湖泊水功能區劃(2011-2030年》中確定的水功能分區和水質目標,目前,全國水體平均COD(化學需氧量)超載率為210%,氨氮超載率為330%,遠遠超過目前水體容污染物的最大負荷量,最為嚴重的海河流域COD 和氨氮的超載率高達1910%和3070%。在河流方面,劣V類水體現象嚴重,例如,北京地區34.7%(按長度計)為劣V類,天津地區40%(按斷面計)為劣V類;在湖泊方面,截止到2019年,全國28%的湖泊(水庫)處于富營養狀態(氮、磷濃度高引起);在地下水方面,全國10168個國家級地下水水質監測點中,Ⅳ類水和Ⅴ類水占85.7%,水質較差(污染引起);在水源地方面,2018年水利部統計,全年水質合格率在80%及以上的水源地占評價總數的83.5%。

  “水少”主要體現在三大方面——資源性缺水,地域時空型缺水和水質型缺水。中國人口基數大,水資源呈現出總量大、人均少的特點。根據國家水利部發布的《2019年中國水資源公報》,2019年,我國全年水資源總量為29041億m3,水資源總量居世界第六位。但是,我國的人均水資源量只有約2008m3,僅為世界平均水平的1/4,全球192個國家排127位,是全球水資源極度缺乏的國家之一。當前我國年缺水量530多億m3,其中國民經濟缺水400余億m3,擠占河道內的生態用水130多億m3。全國669座建制城市中,400余座缺水,100多座嚴重缺水。同時,我國水資源地區分布不均,具體表現在南多北少,北方人均水資源小于南方的1/4。在我國水資源一級區,2019年,位于南方的四個區占全國水資源總量的80.68%,其中長江區水資源總量更是高達10549.7億m3;位于北方的六個區占國土面積的大部分,水資源總量卻只占不到五分之一,尤其京津冀、西北部分地區嚴重缺水,華北地區有世界最大的地下水漏斗區之稱。此外,我國許多流域和地區水環境污染嚴重,更是加劇了水資源的緊張,生態環境部在2019年7月對全國295個地級及以上城市黑臭水體整治情況開展排查,共排查出多達1807個黑臭水體,其中,長江經濟帶98個地級城市黑臭水體數量為1048。

  污水資源化就是按照國家地表水資源的標準,根據不同用途選用不同類別的標準,采用對人體和環境無害的方法對污水進行處理,形成再生水,實現水資源循環利用,污泥處理成有機肥、生物能。污水資源化是國際上經濟發達地區解決缺水問題的一項常規的重要措施。再生水可以用于直接補充江河、湖泊、水庫及回灌地下用水,作為工業用水、農業灌溉、城市綠化、建筑沖刷、環境衛生用水、也可回歸自然地表水體作為新水源。它與開發新水資源相比,具有不影響生態環境、不爭水、不筑壩、不淹地、不需要長距離輸水、就地利用、投資省、見效快、成本低等顯著優點。

  要改變我國江河、湖泊、水庫及地下水體嚴重污染狀況,必須堅持標本兼治、源頭治理,從減少農業面源污染和城鎮排放的污水抓起。特別是由于現行國家污水處理標準(GB8978-1996、GB18918-2002)遠低于國家地表水標準(GB3838-2002),即使按照最高的一級A類標準處理仍達不到地表水Ⅴ類標準。根據住建部門統計數據,全國城市每年污水處理排放出來450億m3的水仍屬劣Ⅴ污水,再加上城鄉大量尚未收集處理的污水,成為江河湖庫及地下水體的一個主要污染源。

  表1 國家污水處理及地表水環境質量主要標準比較

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  二、污水資源化技術上成熟,經濟上可行

  1、污水資源化是世界上經濟發達國家解決缺水問題的一項常規辦法

  (1)新加坡是一個典型案例,新生水已成為高品質再循環水品牌。2010年,新加坡建成世界上最大的樟宜再生水廠,每天生產約23萬噸新生水,可提供新加坡約15%的用水。新加坡新生水大部分用于工業生產,少部分打入蓄水池與天然的地表水混合經傳統工藝凈化消毒后,作為生活飲用水,新生水利用量占總用水量的1/3。

  (2)以色列于上世紀60年代開始建立國家水系統,建有127座再生水庫,90%的再生水都匯入了國家水系統。農業和工業生產用水大多數取自再生水,全國100%的生活污水和72%的市政污水得到回用。

  (3)美國城市污水再生利用主要分布在水資源供給不足的加利福尼亞、亞利桑那、佛羅里達和德克薩斯等州,廣泛用于農業灌溉、工業設備冷卻、景觀環境、地下水補給等方面。

  (4)日本早在1962年就開始污水再生利用,1984年東京市政府又制定了污水回用指南及相應的技術處理措施,主要用于沖廁、景觀、河流補給、農業灌溉等。

  (5)歐盟、南美、印度、南非等國家的污水回用也很普遍,歐洲越來越多的國家開始利用再生水,主要用于農業灌溉、工業用水、城市雜用和生態用水(包括地下水補給)等。

  2、國內的成功案例

  近年來,國家大力開展重點湖泊保護治理,黑臭水體治理,很多地區都在提標處理污水。北京、天津、深圳、昆明、合肥、江蘇、浙江、四川、雄安等都在按國家地表水資源Ⅳ類甚至Ⅲ類標準治理污水排放。

  (1)北京的政策措施效果最為顯著,全面改善提升了北京水體環境質量,促進北京再生水利用量達10.8億m3,占全市用水總量的27.5%。北京市北運河成為年徑流10億m3的再生水河流,水質基本達到地表水Ⅳ類,為農業灌溉、回灌超采的地下水、工業和生態景觀用水等創造了條件。

  (2)廣東省深圳市茅洲河流域面積388km2,人口427萬人,年經濟總量達2534億,每天污水處理排放量達225萬噸,原來水體是總氮含量達15.8~24.g/L的黑臭河流。經過三年全流域截污、雨污分流、七個污水處理廠按地表水Ⅳ類進行提標擴容,目前該河生態環境得到極大地改觀,成為游人向往的地方,現在正在實施“碧道”計劃和用優良的生態環境及再生水開發河流兩岸的產業。

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編輯:徐冰冰

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