我國水安全問題的關鍵一招
當前我國面臨的水時空分布不均、水資源短缺、水生態(tài)損壞和水環(huán)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(xiàn)在當前水環(huán)境仍然處于嚴重污染的狀態(tài),污染物的排放嚴重超出了水體的環(huán)境容量,水體失去了應有的功能,從而又循環(huán)導致了水生態(tài)損壞和可利用水逐步減少。
“水少”主要體現(xiàn)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(shù)大,水資源呈現(xiàn)出總量大、人均少的特點。
我國全年水資源總量居世界第六位。但人均水資源量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。
此外,我國許多流域和地區(qū)水環(huán)境污染嚴重,更是加劇了水資源的緊張,生態(tài)環(huán)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。
污水資源化就是按照國家地表水資源的標準,根據(jù)不同用途選用不同類別的標準,采用對人體和環(huán)境無害的方法對污水進行處理,形成再生水,實現(xiàn)水資源循環(huán)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(fā)達地區(qū)解決缺水問題的一項常規(guī)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(yè)用水、農業(yè)灌溉、城市綠化、建筑沖刷、環(huán)境衛(wèi)生用水、也可回歸自然地表水體作為新水源。它與開發(fā)新水資源相比,具有不影響生態(tài)環(huán)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(yōu)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(yè)面源污染和城鎮(zhèn)排放的污水抓起。
特別是由于現(xiàn)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(jù)住建部門統(tǒng)計數(shù)據(jù),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(xiāng)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(huán)境質量主要標準比較
1、污水資源化是世界上經濟發(fā)達國家解決缺水問題的一項常規(guī)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(huán)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(yè)生產,少部分打入蓄水池與天然的地表水混合經傳統(tǒng)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(tǒng),建有127座再生水庫,90%的再生水都匯入了國家水系統(tǒng)。農業(yè)和工業(yè)生產用水大多數(shù)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(yè)灌溉、工業(yè)設備冷卻、景觀環(huán)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(yè)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(yè)灌溉、工業(yè)用水、城市雜用和生態(tài)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(qū)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(huán)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(yè)灌溉、回灌超采的地下水、工業(yè)和生態(tài)景觀用水等創(chuàng)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(tài)環(huán)境得到極大地改觀,成為游人向往的地方,現(xiàn)在正在實施“碧道”計劃和用優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境及再生水開發(fā)河流兩岸的產業(yè)。
3、膜技術成為實現(xiàn)污水資源化的技術支撐之一
以膜技術為核心的污水資源化技術,包括膜生物反應器(MBR)技術、MBR-DF雙膜新水源技術,技術成熟。經過多年發(fā)展,中國在污水資源化膜技術方面具有核心技術和核心競爭力,在世界處于領先地位。
以云南省洱源縣新水源廠為例,該項目主要收集處理洱源縣城地區(qū)生活污水,處理規(guī)模1.0萬m3/d,主體工藝為MBR-DF雙膜新水源工藝,出水主要指標達到國家《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)中III類(湖、庫)標準。是洱海流域首座出水嚴格達到地表水III類(湖、庫)標準的污水處理廠提標示范項目。
項目采用的雙膜新水源技術是“十二五”水專項重大標志性成果之一,是碧水源獲得2017年國家科技進步二等獎的重要支撐,具有產水品質高、回收率高、壓力及能耗低、運行成本低、耐污染性能強、膜壽命長的特點。項目單位水量投資4500元/m3,直接運行成本約1.6元/m3(其中電費0.6元/m3,藥劑費0.50元/m3,其他費用0.5元/m3),單位水量占地1.0m2/m3。出水作為洱海的優(yōu)質補水,有效保障洱海入湖水質,對洱海等高原湖泊的保護治理實現(xiàn)質的飛躍具有重要示范意義,亦為我國水環(huán)境敏感地區(qū)和高原湖泊的綜合治理樹立全新的標桿。


破除污水污泥無害化處理、資源化利用的思想觀念和體制機制性制約,發(fā)揮先進適用技術對保障水安全的重要支撐作用。
1、把節(jié)水作為約束性指標納入地方的政績考核,倒逼污水資源化利用
污水資源化是新時期解決國家水資源短缺、改善水生態(tài)環(huán)境的戰(zhàn)略性舉措,應作為一項重要的戰(zhàn)略來組織實施。污水作為一種資源,污水資源化應納入國家水資源開發(fā)利用的總體規(guī)劃與計劃,及國家節(jié)水行動,并建立相適應的政策法規(guī)體系。應由水利部、全國節(jié)水辦牽頭,會同發(fā)改、住建、農業(yè)農村、工信等部門組織實施。
2、污水資源化是一項公益性事業(yè),國家應予以支持
污水資源化涉及治理污水與再生水開發(fā)利用,是一項保障水資源供給、改善生態(tài)環(huán)境的公益性事業(yè),國家與地方水利投資及地方財政應予以支持,地方財政在建設與運行上應予以扶持。
同時,要制定合理的價格體系和政府扶持機制,鼓勵社會企業(yè)、金融及社會資本積極參與,形成國家主導、地方負總責、百姓為主體、企業(yè)參與的推廣局面。
3、根據(jù)國家高質量發(fā)展要求修改完善現(xiàn)行國家污水處理利用標準
現(xiàn)行的污水處理廠污染物排放標準是根據(jù)上世紀末我國經濟社會發(fā)展條件制定的,當前國家由高速度發(fā)展進入高質量發(fā)展階段,要以綠水青山就是金山銀山的理念為指導,應根據(jù)污水資源化的要求,總結各地經驗,完善修改現(xiàn)行污水處理標準。
4、重視科技創(chuàng)新,推廣和引進先進適用技術
當前,我國城鄉(xiāng)污水、污泥處理廠規(guī)模大,但大多采用簡易、常規(guī)的辦法,污水管網(wǎng)建設困難,難以實現(xiàn)污水和污泥無害化處理、資源化利用。亟需創(chuàng)新污水和污泥無害化處理技術,推廣、引進和創(chuàng)新先進適用技術,提升污水處理效果,降低污水處理費用,本著先試驗示范后推廣原則,確保污水資源化健康發(fā)展。
5、創(chuàng)新體制機制,加強重大課題研究
污水資源化包括污水收集、輸送、處理及再生水的輸送、儲蓄、開發(fā)利用,涉及到諸多部門,需要建立一套新的政策法規(guī)、體制及機制,加強課題研究。
(來源:中國水網(wǎng))