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城市中水利用的现状及未来

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2004年,各地水价的上涨,使得价格低廉的中水开始走俏,长期以来一直被冷落的中水市场一下热了起来。对于我国城市中水的利用状况及未来发展,中国科学院科技政策与管理科学研究所的袁志彬博士畅谈了自己的观点。

抢救淡水资源全球在行动

水资源短缺是21世纪人类面临的最为严峻的资源问题之一。全世界只有1/4人口饮用到符合标准的清水,1/3人口得不到安全用水,缺水的形势日趋严重。

面对日益严峻的水资源短缺问题,全世界都在积极地探索新途径以获取足够的淡水资源。以色列是在中水回用方面最具特色的国家。占全国污水处理总量46%的出水直接回用于灌溉,其余33.3%和约20%分别回灌于地下或排入河道,其中水回用程度之高堪称世界第一。他们采取的中水回用处理过程为:城市污水的收集传输到处理中心处理季节性储存输到用户使用及安全处置。在回用方式上,包括小型社区的就地回用,中等规模城镇和大城市的区域级回用。

美国城市中水回用工程主要分布于水资源短缺、地下水严重超采的加利福尼亚、亚利桑那、德克萨斯和佛罗里达等州,其中以南加州成绩最为显著。中水回用以农业灌溉居多,也有少量中水用于工业用水和作高层建筑生活用水。

日本以有较多的“中水道”(即中水系统)供生活杂用而著称,约占中水回用量的40%。早在20世纪60年代,日本沿海和西南一些缺水城市,如东京、名古屋、川崎、福冈等地即开始考虑将城市污水处理厂的出水经进一步处理后回用于工业、生活或生活杂用(以冲洗卫生设备为主)。截至1986年,日本直接回用水的城市污水处理厂出水已达3×108立方米/a,虽不及总取水量的1%,但已成为城市一种稳定、可靠的水源,并制定了相应的水质标准。其中,以生活杂用水所占的比重最大。

另外,德国、巴西和奥地利的中水回用搞得也不错,处理程度比较高,污水处理量和回用量也高。

我国中水发展前景可观

我国城市污水多数未经处理直接排放,建设部有关部门统计数据表明,我国城市2003年污水处理率达到42%,不足污水排放量的一半。即使经过处理后的污水也极少回用,结果导致一方面水体受到污染,另一方面城市水资源短缺。近年来,城市污水回用已经逐渐提到日程上来,北京、天津、沈阳、鞍山、抚顺、大连、青岛、石家庄、太原、大同、西安、深圳等地已经建成或拟建一批污水处理或回用工程项目,同时将改造旧有的污水灌溉系统。如北京是我国污水回用发展较快的城市,为了配合2008年奥运会,目前正在加快污水回用的规划与建设,将建成北小清河、清河、吴家村、卢沟桥、小红门等污水回用工程,使城市污水回用能力达到每日100万立方米。目前,北京先后建成的单一建筑或建筑小区内的中水处理设施有100多套,如新侨饭店、新世纪饭店、北京交通大学等。

1999年落成的全国首座环保住宅小区――北京房山北路春小区,实现了“三无”:无废气、无废水、无垃圾。之所以没有废水,是因为该小区每日排放的640立方米生活污水经过小区内一座污水处理厂处理后进行再利用,用于浇绿地、洗汽车、冲马路,每天多余的中水排入该区的一个人工湖中。据悉,现在全国已有天津、大连、青岛、西安等十几个大中城市开始了中水进入居民小区的试点工作。

根据有关资料,城市小区家庭日常生活污水包括两部分:一部分为粪便水,属于重污染水,在住宅用水中占20%~25%,其污染作用占整个污水的80%;另外一部分是洗涤用水,通常包括洗衣服、洗菜等用水,其排量占污水的75%~80%,但污染程度只占污水的20%左右,这部分水适于作中水处理。据专家介绍,一般用过一次的水,污染杂质只有0.1%左右,经再生处理重复利用,可实现水在自然界中的良性循环。目前城镇供水的80%转化为污水,经再生处理,其70%可安全回用于工业冷却、园林绿化、汽车冲洗及居民生活杂用,估算相当于增加城市供水量的50%。

据有关研究资料,在城市建筑小区采用中水系统后,居住区用水量将节省30%~40%,同时排放量减少35%~50%,对于商住小区设置中水系统可节水70%,科研事业单位可节水40%左右,对一般居民住宅,可节水30%左右。这对社会和环境效益的深远影响是无法估量的。

在城市居住小区采用建筑中水系统,既可减少污染,又可增加可利用的水资源,有明显的经济效益和社会效益。在城市建筑逐步向绿色生态建筑发展的同时,建筑中水系统成为建筑给排水的一个发展方向。对于小区居民来讲,中水处理系统可以提供很大的实惠。首先是降低水费支出。像绿化用水、洗车用水等公共用水,一般小区都是直接引用自来水,这笔水费最终还会摊到每户身上。如果使用循环再利用后的中水,就等于一水二用,一个小区,一年算下来就是不小的费用。现在居民冲洗厕所如果用中水,一次可以省9升自来水,全家一个月,算下来有多少吨?当然,采用自来水、中水两套管路,可能会占点面积,但中水处理系统成本很低,一般不会增加购房者的负担。中水的水质一般有保证,比城市地区一般河水的水质要好。

有人为城市小区物业算了一笔帐,假如一个中型的物业小区,每天的非饮用水的排放量约3500立方米左右,通过小区污水处理,实现中水回用,那么物业每天就可从中水利用上获得3000元~3500元的费用。如果该管道跟其它管道一起铺设的话,也大大地降低了成本。算起来在很短的时间内就可收回成本。而回用水的原料只是用户排出的污水和废水,不用拿钱购得。每年只此一项便可为小区物业赚回几十万的收入。

有关专家分析认为,如果小区在建设前期能够协同中水公司建立系统的中水管道,使物业自身通过污水处理系统完成水处理的循环功能,从长远看物业完全有利可图。事实上,城市物业小区引进中水系统,不仅是房地产销售的亮点,同时也提高了物业小区自身的环保标准,因为中水为房地产商提供了“中水概念”这一环保牌。

中水应用问题不容忽视

我国各城市的中水利用总的来说刚刚起步,相对来说,北京和天津做得好一些,北京的高碑店污水处理厂,污水回用量是30万立方米/吨以上,主要用于附近电厂的冷却用水。天津东郊污水处理厂污水回用量是7万立方米/吨以上。概括起来,我国在中水利用过程中存在的主要问题包括以下几个方面。

一是水价太低。目前,我国多数城市水价一直处于较低水平,使用中水比使用自来水在经济上没有多大效益。这样造成中水设施即使投资运营后相关费用难以得到保障。

二是相应的设施不配套。由于以前在道路和市政管道建设时未考虑修建中水管道,一些道路下面各种管道已安排得很满,没有中水管道的位置,还有的道路虽然可安排中水管道,但需破路才能埋设,影响交通。

三是中国城市中水利用的投融资渠道方面存在问题。我国中水回用目前主要是靠政府投资,而单靠政府很难把这件事情做好,应该拓宽融资渠道,靠民间集资、引进外资等多方面、多渠道集资,要尽快建立起与市场接轨的多元化投资体制。

四是缺乏配套的政策法规。目前还没有一部关于中水回用方面的法律或法规,缺乏法律强制性条款作为保障。如果仅仅依靠节水部门的一些规章制度来规范,在执行力度上远远不够。实践证明,城市中水回用事业的发展需要国家强制性法律法规的支持和约束。建议通过人大立法,颁布“中水回用法”,从立法和执法的角度促进污水的资源化。除了从法律法规方面进行强制推广外,还应从政策方面予以扶植。如对自筹资金建设中水设施的企业,政府可优先提供一定的环保项目贷款,或给予财政贴息;减免中水生产企业的增值税等。

五是管理体制没有理顺。实施城市中水回用是一项庞大而复杂的系统工程,涉及到城市规划、建设、环保、市政、工业、农业、水利、卫生等众多单位与部门,但长期以来,没有一个具体的机构来统一协调、规划及管理城市的中水回用。由于中水的推广应用会导致利益在不同部门之间的重新分配,势必要求有一个统一管理部门从节约用水和保护水资源可持续发展的高度来负责解决中水回用过程中存在的问题。

几年前,北京的自来水价格非常便宜,每立方米水只需要几毛钱。而当时中水处理尚在初级阶段,其成本是自来水的几倍。因此,用中水在经济上非常不合算。近年来,水资源越来越紧缺,水价大幅上涨,从2004年8月1日起,北京市实行新的水价方案,居民生活用水价格(含污水处理费)由每立方米2.90元调整为3.70元。而企业供水价格更高,这样一来,中水的价值就显现了出来。目前北京的中水水价仍为1元/立方米。在价格杠杆的影响下,中水开始走俏,北京市第六水厂的中水用户已达28家,包括7家公园用水、14家环卫清洁用水、2家公厕用水等。

据测算,如果中水普及进入城市居住小区家庭,预计北京全年节水将达到10亿立方米左右。而据有关方面预测,到2005年,在大力节水的前提下,北京遇枯水年将缺水8亿立方米。中水回用节约的水资源是2005年预测缺水量的100%还要多。

随着我国社会经济的发展,水资源短缺问题日益突出。发展“污水处理回用”以实现“水资源的可持续利用”已被明确写入“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中。作为污水处理回用的一个重要组成部分,在住宅小区建设中水系统已经提上了各级政府相关职能部门的议事日程。

城市中水回用既是节水治污的一项有效的举措,同时又是水资源可持续性发展的功能性朝阳产业。尽管中水回用的全面推广还需要若干年的时间,但中水回用进入千家万户已是大势所趋。