关键词:污水处理厂;尾水;资源化;污水资源
我国大多数城市属于水资源缺乏的城市,并且随着经济的发展,用水量逐年增加,水污染不断加剧,可用水源日趋减少,并形成恶性循环,加剧了水资源的缺乏[1-2]。加强污水处理和寻找新的水源是解决水资源匮乏的重要途径。其中,寻找新的天然无污染水源是不现实和不长期的方法,很多可利用水源已经被开发和污染,另一方面不能利用远程水源经济。所以,国家加强了污水处理方面的投资和建设,增强了污水处理能力,以增加可利用的水资源。2014年全国累计建成污水处理厂4436座,污水处理设计能力达1.71亿m3/d,平均日处理水量1.35亿m3,一定程度上缓解了污染加剧的现象,但处理完的污水中污染物总量仍然较大,造成了河流,湖泊的污染,影响着可利用水源的安全,同时也造成了大量水资源的浪费[1,3]。因此,将这些处理后的污水当作一种资源,进行资源化利用具有双重的意义。本研究通过对污水处理厂尾水水质和回用标准的分析,结合当前污染治理现状探讨了污水资源化利用的可行性。
1污水处理厂尾水水质及污染现状
污水处理厂尾水水质是尾水资源化利用的关键要素,决定了其再生利用的途径和技术方法。目前,我国城市污水处理厂多采用二级处理技术,出水多执行城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级标准或二级标准[4]。污水经过二次处理达到标准后,出水中仍含有悬浮颗粒物和部分难以分解的有机污染物,如木质素、污染物等,同时含有氮磷等丰富的营养物质,这些物质的含量远远高于地表水的水质标准(如表1),排出接受水体会减少水体环境容量和水体污染,影响地表水达到相应的水域功能指标[4-。达标排放的尾水较地表水的Ⅴ类水水质还要差,直接排放会导致地表水水质变差,降低相应地表水的水域功能。因此,城市污水处理厂尾水资源化利用,不仅可以避免地表水污染,还可以保证相应的水域功能,具有缓解当前地表水污染的重要意义。
2污水处理厂尾水资源化水质标准
目前,城市污水处理厂尾水资源化主要用于农业用水(田间灌溉、绿地灌溉)、城市杂用水、景观娱乐用水、工业用水、补充水源用水等,使用前尾水要求处理污水处理厂的尾水水质大多可以达到农田灌溉用水的标准。因此,作为农业灌溉用水不需要或仅需要简单处理,并且多数污水处理厂建在城市边缘,距离农田,林地等较近,回用投资较低,可作为资源化利用的首选。但农田灌溉具有季节性,非灌溉期,污水处理厂大量尾水无出路[10]。作为城市杂用水,执行一级a或b标准的污水处理厂尾水,只需简单处理去除尾水中悬浮的颗粒物,处理成本低,水量稳定,不受季节限制,是尾水应用的好方法,作为景观水和工业水需要进一步去除氮磷等污染物,处理成本和技术要求比较高,但水量大,稳定,可以根据各地情况综合考虑[10]。
3污水处理厂尾水资源化优势
3.1尾水资源丰富、稳定,集中
据住房城乡建设部通报,2014年全国城镇污水处理厂累计处理污水480.6亿m3,主要来源于生活污水[3]。由此可见,每年全国污水处理厂尾水资源量高达480.6亿m3/a,水量丰富、稳定、集中,是丰富的潜在水资源,可作为城市第二大水源开发利用[3。
3.2尾水污染物低,水质稳定
生化处理后的污水处理厂污水一般满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级标准或二级标准,如表1所示。污水经污水处理厂处理后,污染物大幅减少,水质接近再利用要求,水质稳定,资源化再处理方便。
3.3尾水资源化利用有意义,有效益
尾水经再处理后转化为可利用的水资源,对于城市的发展来说具有双重的意义:一方面减少了地表水的污染,保护了水环境;另一方面增加了水资源,缓解了城市缺水的危机。除了以上环境效益外,尾水资源化还具有一定的经济效益,污水尾水再生的处理成本一般低于自来水的使用费用,以秦皇岛为例(2021年),工商企业自来水价格为6.24元/m3,洗车、桑拿等特殊行业自来水价格为25.16元/m3,污水尾水再生处理费用为3.89元/m3(出水比自来水质量高)
4污水处理厂尾水资源化存在的问题
4.1认知意识程度不高
不管是用户还是水资源规划师,对污水尾水资源认知不够,总认为尾水处理后还是污水,水质比自来水差,对使用有影响,心理上接受不了。因此,用户不愿意接受再生尾水,但水资源规划者缺乏长期规划,忽视再生水资源,花费大量资金,花费物力和人力开发新水资源或跨流域调水,忽视周围尾水资源,浪费尾水资源,污染环境。
4.2政策支持力度不够
虽然近几年,国家加大了对污水处理后再生利用的鼓励和宣传,但在法律上还没有建立明确的法律和制度保障,在政策上没有指导性和强制性的要求,经济上没有确实可实施的优惠条件,导致人们对污水资源化利用不够重视,不感兴趣,不愿投资,严重阻碍了它的发展。
4.3技术与管理水平不高
尾水资源化利用,在国外已有很多成功实例,许多技术已经成熟。但是,中国水环境污染管理近十年来首次受到重视和发展,人才不足,科学技术相对落后,许多技术和路线经济、技术和管理等诸多问题不适合中国国情,污水资源化利用技术推进缓慢,建设污水资源化工程运行效率低或无法正常运行。因此,积极探索适合国情,地情的污水回用技术路线,增强污水资源化利用管理水平非常必要。4.4资金和基础设施问题经济决定上层建筑,在污水的资源化利用方面显得更为重要。建设污水资源化利用处理工程和回收系统需要大量资金,我国资金目前由国家资金和地方政府自行提供,资金比较少,使用中管理和监督不足,资金在污水资源化利用方面利用少,浪费严重。同时,我国城镇污水回收基础设施少,不能为污水回收提供各方面通畅的路径,城市污水资源化利用程度相当低。
5污水资源化问题对策
5.1提高污水资源化认同感
认同发展。因此,必须从根本上改变人们对再生水脏的认识,确立正确的污水资源化利用观点。加强污水回收目标和回收标准的宣传,认识到尾水处理后,根据水质情况可以回收给不同的对象,不仅可以治理污染,还可以节约自来水资源,制定相应的水政策,确保污水资源化带来的经济效益同时,对水资源规划人员应加强环境知识的学习和认知,充分认识周围的资源,变废为宝,节约资金,制定符合国情的长期水资源规划。
5.2制定有利于尾水资源化的政策
污水尾水资源化发展急需建立法律和制度保障,完善立法和技术标准,明确污水资源化地位。同时,人们要制定科学的技术标准和规范,提出合理的指导性、鼓励性和强制性要求,确定相应的产业和经济政策,推动污水资源化快速、有序发展。法律和制度应具有操作性和实施性,正确激励,引导人们开发污水资源。结合经济杠杆的作用,调整价格,促进污水资源化利用。
5.3选择合理的资源化途径和技术方法
尾水的资源化利用途径较多,应该因地制宜,选择适合当地的一种或多种回用途径,根据用水水质选择正确的回用技术,培训相应的运行管理人才,做到已有尾水深度处理工程不闲置,运行正常,能够稳定地供应再生水。待建污水资源化工程,工艺技术合理,适合国情,地情,构建可以提升水质空间,能够扩大出水用途的规划。
5.4合理规划资金,做好基础设施规划和建设
改变国家拨款和地方政府自筹的单一政府行为,通过政策鼓励和支持,激励社会行为,调动企业投资,社会筹资等方式进行污水处理厂尾水资源化利用的建设和城市基础设施的建设。同时,加强资金管理,合理建设尾水资源化利用工程,健全污水收集,资源化利用管网建设,尾水资源化利用方便,畅通无阻。
6污水处理厂尾水资源化建议
城镇污水处理厂尾水资源化利用是我国城市进行水环境保护和解决水源短缺问题的切实可行方法。为了避免建设资金的浪费,必须在今后的污水处理厂新建、改建和扩建中充分考虑尾水资源化利用的建设,在城市、农田、工业基础设施建设中辅助污水资源利用管道和其他设施。尾水资源化利用,要充分考虑当地经济条件、基础设施等因素,合理采用尾水处理技术,多渠道利用污水处理厂尾水,实现经济节约,技术可靠,管理简单,运行稳定,发展可持续。同时,开源与节流相结合,严格节约,建立节水型系统,充分利用有限的水资源,保护水环境,实现绿色可持续发展。
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