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论城市利用再生水的途径
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2021/3/30 9:02:35  

摘要:再生水利用已经成为一种极为有效的水资源再利用方式,面对当前我国水生态遭到严重破坏的情况,大力推行再生水利用不仅可以节约水资源、保障国家水环境安全,还在一定程度上能够促进“四个全面”战略布局的顺利实行,为促进国家的长治久安提供助力。

关键词:城市; 再生水; 水资源;

再生水指的是通过一定的处理方式将生活污水、城市污水、工业排水等污水的水质调整到规定的水质标准,并将其再次利用到一些地方,在当前城市化进程不断加快的背景下,再生水作为城市发展的“第二水源”,对于缓解城市供水压力,降低水环境污染方面发挥着极为重要的作用。

1 城市利用再生水的意义

水资源作为人类生存不可或缺的一部分,近年来随着经济的飞速发展以及人口数量的不断增加,水污染不断加剧以及水资源日渐匮乏已经成为威胁人类生存发展的关键性问题之一。为解决上述问题海水淡化、雨水蓄用、再生水回用等方式得到了人们的广泛关注,并且其中的再生水回用因其具有水量大、受季节气候影响较小等优点,已经成为深受人们喜爱的一种水资源重复利用方式。具体来说,现阶段全球共有657个城市,将近有400个左右的城市存在缺水的问题,其中100个城市出现了严重缺水的状况,在这种社会背景下,推行再生水的利用,不仅可以减少水资源的浪费、提升水资源的利用效率,还有助于城市水资源的可持续发展。同时,通过对污水处理再利用的方式,还可以在一定程度上减少污水的排放量,有助于缩小水污染的范围。现阶段,世界上的大部分国家都提升了对再生水的重视程度,比方说,新加坡、日本、以色列等水资源短缺的国家,主要将再生水应用于厕所冲水、道路清洁、城市喷泉等方面,不仅减少了对水资源的浪费,还避免了因污水肆意排放而造成的环境污染。对于我国来说,早在2012年国务院办公厅在印发的《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》中明确提出,截止至2015年,我国城镇污水处理设施应当保证再生水的利用率处于15%以上。并且在2013年下发的《城镇排水与污水处理条例》中也明确规定,城镇再生水应当被优先应用于工业生产、车辆冲洗、生态景观等方面。现阶段,在我国,再生水已经被广泛应用于北京、天津等缺水城市当中,并且北京市再生水的利用率已经超过了60%。尽管在世界范围内而言,再生水技术在传统物流、生物技术的基础上,融入了一些深度处理办法,可以确保经过处理的再生水能够满足人们的不同需求,但我国的再生水开发利用情况仍存在一定的问题,就全国而言,再生水的推广仍处于起步阶段,经统计可以了解到我国的再生水利用量仅占污水处理总量的10%左右,远远小于部分发达国家再生水利用率70%的标准。

2 城市利用再生水的途径

2015年的世界水日与中国水周在《节约水资源保障水安全》中强调,近年来,在工业化、城市化进程的不断加快,全球气候变化更为剧烈,水资源短缺、水环境污染、水生态文明遭到破坏等问题随着时间的推移越加凸显,严重制约了我国社会经济的发展。现阶段,为解决这一问题,城市污水净化再利用成为了一种极为有效的方式。

2.1 城市再生水利用的定位

当前城市再生水利用不仅涉及到污水的处理再利用,还与城市政策导向、技术选择、经济效益等方面有着极为密切的联系,是一项较为复杂的系统工程。具体来说,再生水就是通过人工的方式缩短污水水质恢复的自然周期,使其成为水质达标的水资源,进而代替可饮用水应用到某些对于水质没有太高要求的方面。从整体发展上看,在城市开发再生水的利用方式不仅可以促进水资源的循环利用,避免污水肆意排放给周边环境带来的不利影响,还可以在一定程度上提升城市有效供水量,降低用户的用水成本。为进一步提升再生水的利用效率,城市方面在推广再生水之前应当考察公众、企业等方面对于再生水的接受程度,并且在明确再生水配送成本、供水途径等方面内容后,制定合适的再生水供应价格,以便在减缓可饮用水资源短缺的基础上,对城市周边河流、湖泊的流量加以补充,为维护我国水资源安全提供助力。

2.2 城市再生水利用技术导向

再生水作为一种较为常见的城市代替水源,在当前的城市发展过程中应用范围越加广泛,在此过程中,为保证用户的用水安全,再生水中特殊污染物、微量污染物的含量也受到了人们的广泛关注。面对这一情况,现阶段我国部分城市污水的处理目标已经从过去的“污水处理、达标排放”转变为当前以水质再生处理为核心的“水资源的循环再利用”,由过去单纯的“水污染控制”转变为现在的“水生态修复与恢复”。此外,近年来,随着科学技术的不断发展,为满足不同城市对于再生水利用技术需求,城市再生水的供应模式以及污水处理技术的种类也不断增加。

2.2.1 城市再生水的供应模式

当前城市再生水的供应模式主要可以分为集中式与分散式两种,其中集中式指的是城市污水通过城市内已有的排水系统,集中于污水处理厂,由污水厂对污水进行处理再利用。通过这种处理方式得到的再生水被广泛应用于景观河流湖泊补水、城市绿化补水等方面。集中式污水处理方法的优点为管理控制较为便利、处理后的再生水性质较为稳定、处理成本偏低等,缺点为污水处理厂的占地面积较大、输水成本较高并且经过处理的再生水容易出现二次污染等。而分散式指的是学校、小区、办公楼等部门的污水依据生活污水、生产污水等分类进行分别处理,再将处理后的污水回收利用。这种再生水处理方式的优点在于不需要建立大型的污水处理厂,污水回收便利、回收成本比较低等方面,缺点在于处理后的再生水水质不够稳定、污水处理的成本比较高等。

2.2.2 城市再生水的处理方式

当前较为常见的城市污水处理方式有三种,首先部分城市通过制定相关污水排放标准、调整城市产业结构、鼓励群众选择低污染用品等方式,减少水污染物的大范围排放;其次是以除磷脱氮为核心的二级强化处理技术,同时还有一些城市将这一处理技术深化到了三级,确保污水处理后能够达到较高等级的污水排放或者再生水利用标准;最后是将污水净化转变为以污水为原料的“再生水制造”,一般情况下,这种再生水制造厂商大多采用诸如高标准除磷脱氮、微滤膜、超滤膜等当前较为先进的污水处理技术,通过膜过滤、反渗透、膜生物反应器等方式将污水处理为水质符合相关标准的再生水。

2.3 再生水在某小区的应用实例

为进一步减少对水资源的浪费,提升水资源的利用率,某小区通过建立专属于小区的污水处理厂,并对自身给排水系统进行优化的方式,满足用户对于水资源的基本需求。

2.3.1 该小区的水系构成

由于该小区所处的城市供水较为紧张,为确保该小区水环境系统的协调性,该小区在设计过程中将水系统的组成部分分解为居民的生活用水来自自来水厂的自来水系统;小区内的道路、绿地浇水来自于经过再生水处理的小区居民的淋浴、洗衣、厨余水。

2.3.2 中水处理站的位置

在建设中水处理站的过程中,该小区考虑到该市的风向、该小区建设地点的地形,最终将其安置在该小区的东北角,该位置的地势相对较高,在完成污水处理后,该小区通过将再生水排放至人工景观带,并在人工景观带中构建了慢滤系统与人工生态净水系统,在美化环境、发挥生态净水功能、提高净水效果的同时,节约了大量的水资源循环利用费用。

2.3.3 再生水价格确定

再生水的处理价格直接关系着再生水处理工程的规模,现阶段,对国际再生水市场中再生水的价格进行统计分析可以发现,大部分再生水的价格处于当地自来水价格的50%—100%。在该小区建立再生水工程的过程中,该小区物业人员以问卷调查的形式统计了小区居民支付再生水价格的意愿,并利用多元线性回归方程,其中指的是再生水与自来水价格的差值(元/吨),Risk为居民对再生水的风险认知程度、Inc为居民的收入情况、Env为污水的环境污染程度、Edu为居民的受教育程度e为拟合态常数项,为随机干扰项。

2.3.4 生产再生水的工艺方案

该小区依据自身的建设需求,比较了一体化氧化沟、水解酸化以及膜生物反应器,由于一体化氧化沟存在投资较少、工艺较为简单、需要的设备较少、占地面积较小、在没有人员控制的情况下可以实现自控运行、管理难度较低、污泥性质较为稳定等优点,最终选择了该工艺作为处理污水的主要技术。这种技术属于生物化污水处理技术,基于对传统氧化沟的改善,包括厌氧区、好氧区、缺氧区、污泥回流区以及泥水分离区等部分。

3 城市利用再生水的发展方向

现阶段为进一步推进再生水在城市中的利用率,城市方面可以从以下几个方面入手,推动再生水的发展利用。具体来说,首先为保证用户用水的安全,城市方面在推行再生水利用之前在明确城市年、月、日污水量,并考虑到城市自身污水再生利用需求后,需要指出再生水的水质标准;其次,为使再生水市场能够形成多元化的竞争机制,城市方面可以通过制定多目标再生水价格的方式,在保证再生水生产厂商利益的基础上,避免因垄断情况出现对用户的权益造成破坏;再次,城市方面应当加大对再生水利用的宣传,在信息全球化不断发展的背景下,城市方面可以借助APP推送、电视、广播等多种宣传途径,向群众介绍应用再生水的优点,以便达到提升用户主动应用再生水的积极性;最后,对于一些缺水情况较为严重的城市,城市方面可以通过推行再生水强制与资源利用相结合的利用方式。具体来说,城市方面在推行再生水利用政策的过程中可以强制规定将再生水优先应用于城市景观、工业冷却等对水质没有较高要求的部门,对于小区来说,再生水可以强制应用于诸如景观河道补水、喷泉、绿地补水等方面。

4 结语

总而言之,再生水利用已经成为一种极为有效的水资源再利用方式,面对当前我国水生态遭到严重破坏的情况,大力推行再生水利用不仅可以节约水资源、保障国家水环境安全,还在一定程度上能够促进“四个全面”战略布局的顺利实行,为促进国家的长治久安提供助力。

参考文献

[1] 高旭阔,钟昕.城市再生水项目投入与经济发展关系实证研究[J].科技管理研究,2018(02).

[2] 潘强.关于城市再生水利用的研究[J].科技创新导报,2019(12).

[3] 伍茂春.城市再生水系统优化研究[J].环境与发展,2018(02).

[4] 李诚,袁令统,柏昕然,等.污水再生利用工程实例[J].供水技术,2020(03).

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