污水處理廠尾水資源化利用
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摘要：通過對(duì)污水處理廠尾水水質(zhì)及其污染性的分析，并結(jié)合污水回用標(biāo)準(zhǔn)，探討了尾水資源化利用的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以及污水資源化利用存在的問題和對(duì)策。結(jié)果表明：污水處理廠尾水具有水量大、水質(zhì)穩(wěn)定、污染物較少，并且集中排放的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，可優(yōu)先回用于農(nóng)田灌溉和城市雜用水。同時(shí)，針對(duì)污水處理廠尾水資源化利用存在的問題，提出了通過增強(qiáng)人們對(duì)尾水資源利用的認(rèn)同感、制定相應(yīng)的政策、選擇合理資源化利用途徑和技術(shù)方法以及強(qiáng)化基礎(chǔ)建設(shè)等建議和方法，促進(jìn)污水水資源的充分利用。
關(guān)鍵詞：污水處理廠；尾水；資源化；污水資源
我國(guó)大多數(shù)城市屬于水資源缺乏的城市，并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用水量逐年增加，水污染不斷加劇，可用水源日趨減少，并形成惡性循環(huán)，加劇了水資源的缺乏[1-2]。加強(qiáng)污水處理和尋找新的水源是解決水資源匱乏的重要途徑。其中，尋找新的天然無污染水源是不現(xiàn)實(shí)和非長(zhǎng)久的方法，一方面多數(shù)的可利用水源已被開發(fā)和污染，另一方面開發(fā)利用偏遠(yuǎn)的水源經(jīng)濟(jì)上是不可行的。所以，國(guó)家加強(qiáng)了污水處理方面的投資和建設(shè)，增強(qiáng)了污水處理能力，以增加可利用的水資源。2014年全國(guó)累計(jì)建成污水處理廠4436座，污水處理設(shè)計(jì)能力達(dá)1.71億m3/d，平均日處理水量1.35億m3，一定程度上緩解了污染加劇的現(xiàn)象，但處理完的污水中污染物總量仍然較大，造成了河流、湖泊的污染，影響著可利用水源的安全，同時(shí)也造成了大量水資源的浪費(fèi)[1，3]。因此，將這些處理后的污水當(dāng)作一種資源，進(jìn)行資源化利用具有雙重的意義。本研究通過對(duì)污水處理廠尾水水質(zhì)和回用標(biāo)準(zhǔn)的分析，結(jié)合當(dāng)前污染治理現(xiàn)狀探討了污水資源化利用的可行性。
1污水處理廠尾水水質(zhì)及污染現(xiàn)狀
污水處理廠尾水水質(zhì)是尾水資源化利用的關(guān)鍵因素，決定了其再生利用的途徑和技術(shù)方法。目前，我國(guó)城市污水處理廠多采用二級(jí)處理工藝，出水多執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[4]。污水經(jīng)二級(jí)處理達(dá)標(biāo)后，出水中仍含有懸浮顆粒物和部分難分解的有機(jī)污染物，如木質(zhì)素、染料等；同時(shí)含有較多的富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)，如氮和磷，這些物質(zhì)的含量遠(yuǎn)高于地表水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(如表1)，排入接納水體會(huì)造成水體環(huán)境容量減小和水體污染，影響地表水達(dá)到相應(yīng)的水域功能指標(biāo)[4-。達(dá)標(biāo)排放的尾水較地表水的Ⅴ類水水質(zhì)還要差，直接排放會(huì)導(dǎo)致地表水水質(zhì)變差，降低相應(yīng)地表水的水域功能。因此，將城市污水處理廠的尾水資源化利用，不僅避免了地表水的污染，還可保證相應(yīng)的水域功能，具有緩解當(dāng)前地表水污染的重要意義。
2污水處理廠尾水資源化水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)前，城市污水處理廠的尾水資源化利用主要可用于農(nóng)業(yè)用水（農(nóng)田灌溉、綠地灌溉）、城市雜用水、景觀娛樂用水、工業(yè)用水以及補(bǔ)充水源用水等，使用前要求尾水要經(jīng)過處理達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)要求，。污水處理廠的尾水水質(zhì)大多能達(dá)到農(nóng)田灌溉用水的標(biāo)準(zhǔn)。因此，作為農(nóng)業(yè)灌溉用水不需要或僅需要簡(jiǎn)單處理，并且多數(shù)污水處理廠建在城市邊緣，距離農(nóng)田、林地等較近，回用投資較低，可作為資源化利用的首選。但是，農(nóng)田灌溉具有季節(jié)性，非灌溉期，污水處理廠大量的尾水將沒有出路[10]。作為城市雜用水，執(zhí)行一級(jí)A或B標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠尾水，只需要簡(jiǎn)單的處理去除尾水中懸浮顆粒物，處理成本低，用水水量穩(wěn)定，不受季節(jié)限制，是尾水應(yīng)用的較好途徑；而作為景觀用水和工業(yè)用水則需要進(jìn)一步去除氮磷等污染物，處理成本和技術(shù)要求相對(duì)較高，但用水量大而且穩(wěn)定，可根據(jù)各地的情況綜合考慮[10]。
3污水處理廠尾水資源化的優(yōu)勢(shì)
3.1尾水資源豐富、穩(wěn)定、集中
根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部通報(bào)，2014年全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠累計(jì)處理污水480.6億m3，主要來源于生活污水[3]。這表明每年全國(guó)污水處理廠尾水資源量高達(dá)480.6億m3/a，水量豐富，并且穩(wěn)定、集中，是一種豐富的潛在水資源，完全可以作為城市的第二大水源開發(fā)利用[3。
3.2尾水污染物低、水質(zhì)穩(wěn)定
生化處理后的污水處理廠污水一般要滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。污水經(jīng)過污水處理廠處理后，污染物大大減少，水質(zhì)已經(jīng)接近回用要求，且出水水質(zhì)穩(wěn)定，便于資源化利用的再處理。
3.3尾水資源化利用有意義，有效益
尾水經(jīng)再處理后轉(zhuǎn)化為可利用的水資源，對(duì)于城市的發(fā)展來說具有雙重的意義：一方面減少了地表水的污染，保護(hù)了水環(huán)境；另一方面增加了水資源，緩解了城市缺水的危機(jī)。除了以上的環(huán)境效益外，尾水資源化還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，污水尾水再生的處理成本一般低于自來水的使用費(fèi)用，以秦皇島為例（2015年），工商企業(yè)自來水價(jià)格6.24元/m3，洗車、桑拿等特殊行業(yè)自來水價(jià)格25.16元/m3，而污水尾水再生處理費(fèi)用低于3.89元/m3（出水高于自來水質(zhì)時(shí)），因此，尾水資源化利用每噸水可節(jié)約2～24元的費(fèi)用，具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益[10]。
4污水處理廠尾水資源化存在的問題
4.1認(rèn)知意識(shí)程度不高
無論是用戶還是水資源規(guī)劃者，對(duì)污水尾水資源認(rèn)識(shí)不夠，總認(rèn)為尾水處理后還是污水，認(rèn)為水質(zhì)比自來水差，對(duì)使用有影響，心理上無法接受。因此，用戶不愿意接受再生尾水，而水資源規(guī)劃者缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)性規(guī)劃，忽視再生水源，花巨資、費(fèi)物力和人力開發(fā)新水源或跨流域調(diào)水，而忽視身邊的尾水資源，致使尾水資源浪費(fèi)和污染環(huán)境。
4.2政策支持力度不夠
雖然近幾年，國(guó)家加大了對(duì)污水處理后再生利用的鼓勵(lì)和宣傳，但在法律上還沒有建立明確的法律和制度保障，在政策上沒有指導(dǎo)性和強(qiáng)制性的要求，經(jīng)濟(jì)上沒有確實(shí)可實(shí)施的優(yōu)惠條件，導(dǎo)致人們對(duì)污水資源化利用不夠重視、不感興趣、不愿投資，嚴(yán)重阻礙了它的發(fā)展。
4.3技術(shù)與管理水平不高
尾水資源化利用，在國(guó)外已有很多成功實(shí)例,許多技術(shù)已經(jīng)成熟。但我國(guó)水環(huán)境污染治理近十年才得到重視和發(fā)展，人才匱乏，科學(xué)技術(shù)相對(duì)落后，致使很多技術(shù)和路線由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和管理等諸多問題不適合我國(guó)國(guó)情，污水資源化利用技術(shù)推廣緩慢，已建污水資源化工程運(yùn)行效率低或無法正常運(yùn)行。因此，積極探索適合國(guó)情、地情的污水回用技術(shù)路線，增強(qiáng)污水資源化利用管理水平非常必要。4.4資金和基礎(chǔ)設(shè)施問題經(jīng)濟(jì)決定上層建筑，在污水的資源化利用方面顯得更為重要。建設(shè)污水資源化利用處理工程和回用系統(tǒng)都需要大量的資金，而在我國(guó)這些資金目前都由國(guó)家撥款和地方政府自籌提供，資金相對(duì)較少，并且使用過程中管理和監(jiān)督不到位，致使資金在污水資源化利用方面利用較少，并且浪費(fèi)嚴(yán)重。同時(shí)，我國(guó)城鎮(zhèn)污水回用基礎(chǔ)設(shè)施少，無法為污水回用到各個(gè)方面提供暢通的路徑，導(dǎo)致城市污水資源化利用程度相當(dāng)?shù)汀?/p>
5污水資源化問題的對(duì)策
5.1提高污水資源化的認(rèn)同感
認(rèn)同才有發(fā)展。因此，要從根本上改變?nèi)藗儗?duì)再生水“臟”的認(rèn)識(shí)，樹立正確的污水資源化利用的觀點(diǎn)。加強(qiáng)污水回用目標(biāo)和回用標(biāo)準(zhǔn)的宣傳，讓人們認(rèn)識(shí)到尾水處理后根據(jù)水質(zhì)狀況可回用于不同的對(duì)象，不僅治理污染，而且節(jié)約自來水資源，另外，制定相應(yīng)的用水政策，讓人們從用水價(jià)格上切實(shí)感受到污水資源化帶來的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，對(duì)于水資源規(guī)劃者應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境知識(shí)的學(xué)習(xí)和認(rèn)知，充分認(rèn)識(shí)身邊的資源，變廢為寶，節(jié)約資金，制定符合國(guó)情的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的水資源規(guī)劃。
5.2制定有利于尾水資源化的政策
污水尾水資源化的發(fā)展急待建立法律和制度保障，完善立法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確污水資源化地位。同時(shí)人們要制定科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提出合理的指導(dǎo)性、鼓勵(lì)性和強(qiáng)制性要求，確定相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)政策，推進(jìn)污水資源化快速、有序發(fā)展。法律和制度要具有可操作和實(shí)施性，能夠正確地激勵(lì)、引導(dǎo)人們?nèi)ラ_發(fā)污水資源。結(jié)合經(jīng)濟(jì)杠桿作用，通過價(jià)格進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)污水資源化利用。
5.3選擇合理的資源化途徑和技術(shù)方法
尾水的資源化利用途徑較多，應(yīng)該因地制宜，選擇適合當(dāng)?shù)氐囊环N或多種回用途徑，根據(jù)用水水質(zhì)選擇正確的回用技術(shù)，培訓(xùn)相應(yīng)的運(yùn)行管理人才，做到已有尾水深度處理工程不閑置，運(yùn)行正常，能夠穩(wěn)定地供應(yīng)再生水。待建污水資源化工程，工藝技術(shù)合理，適合國(guó)情、地情，構(gòu)建可以提升水質(zhì)空間，能夠擴(kuò)大出水用途的規(guī)劃。
5.4合理規(guī)劃資金，做好基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和建設(shè)
改變國(guó)家撥款和地方政府自籌的單一政府行為，通過政策鼓勵(lì)和支持，激勵(lì)社會(huì)行為，調(diào)動(dòng)企業(yè)投資、社會(huì)籌資等方式進(jìn)行污水處理廠尾水資源化利用的建設(shè)和城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。同時(shí)，加強(qiáng)資金管理，合理建設(shè)尾水資源化利用工程，健全污水收集、資源化利用管網(wǎng)的建設(shè)，使尾水資源化利用便捷、暢通。
6污水處理廠尾水資源化的建議
城鎮(zhèn)污水處理廠的尾水資源化利用是我國(guó)城市進(jìn)行水環(huán)境保護(hù)和解決水源短缺問題切實(shí)可行的方法。為了避免建設(shè)資金的浪費(fèi)，應(yīng)在今后的污水處理廠的新建、改建和擴(kuò)建中充分考慮尾水資源化利用的建設(shè)，在城市、農(nóng)田、工業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中配套污水資源利用管道和其他設(shè)施。尾水資源化利用，要充分考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件、基礎(chǔ)設(shè)施等因素，合理采用尾水處理技術(shù)，多途徑利用污水處理廠尾水，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)上節(jié)省、技術(shù)上可靠、管理上簡(jiǎn)單、運(yùn)行上穩(wěn)定、發(fā)展上可持續(xù)。同時(shí)開源和節(jié)流相結(jié)合，厲行節(jié)約，建立節(jié)水型體系，充分利用有限水資源，保護(hù)水環(huán)境，做到綠色可持續(xù)發(fā)展。
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作者：張尊舉 張仁志 董亞榮 金泥沙 王曉娜 單位：中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院