浅议污水资源再生利用与循环经济

随着我国社会工业化、城市化的发展,以水质污染加剧、水量日益减少、水生态环境恶化为主要特征的水问题日趋严重。

自上世纪九十
年代,国家对城市污水治理工作给予了高度重视,加大技术研发及资
金投入力度,统筹部署,强化城市环境综合整治,重点解决水污染、垃
圾污染,各地污水处理厂应运而生,并在环境治理工程中发挥着重大
作用。

众所周知,水是工业的血液,城市的命脉,是人类社会发展的重要
物质基础。

在水污染问题得到有效控制的同时,我国的淡水资源却日
益匮乏,环境整治工作依旧严峻。

为解决日趋严峻的水资源问题,有效
缓解国民经济发展与水资源利用的矛盾,同时加强环境治理,避免二
次污染,将污水处理厂的污水资源(包括处理水和脱水污泥)尽早资源化,实现变废为宝,走循环经济之路,势在必行。

针对循环经济模式下的污水资源利用问题,以下分循环经济及其
基本特征、我国水资源基本情况、再生水资源开发利用情况及可行性
分析、脱水污泥处理的资源化现状及途径分析、总体性评价及建议等五个单元分别简要论述。

1循环经济及其基本特征
循环经济是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利
用、资源化活动的总称。

以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减
量化、再利用、资源化”为原则,以“低消耗、低排放、高效率”为基本特
征。

循环经济从“资源—产品—废弃物”的开放型物质流动模式转向“资源—产品—再生资源”的闭环型物质流动模式,是把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经
济,是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济,是符合可持
续发展理念的经济增长模式。

因此,循环经济是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统经济
模式的根本变革。

其基本特征是:
(1)在资源开采环节,要大力提高资源综合开发和回收利用率。

(2)在资源消耗环节,要大力提高资源利用效率。

(3)在废弃物产生环节,要大力开展资源综合利用。

(4)在再生资源产生环节,要大力回收和循环利用各种废旧资源。

(5)在社会消费环节,要大力提倡绿色消费。

2我国水资源基本情况
据有关部门测算,当今中国淡水资源的总量为2.8万亿立方米,
居世界第六位。

但由于现在已有13亿多人口,人均占有量仅为2240m3约为世界人均水平的1/4。

按照国际公认的标准,人均低于3000m3为轻度缺水;低于2000m3为中度缺水;低于1000m3为重度缺水;低于500m3为极度缺水。

这样算来,中国总体上已进入中度缺水国家的行列。

根据“国际人口行动”对我国水资源进行的总体评价,预计到21
世纪中叶我国人口达到16亿高峰时,人均水资源量将下降到1760m3,全国将接近用水紧张国家的边缘。

而且,我国水资源的时空分布不均,南方多北方少,更加剧了局部水资源的短缺状况。

北方干旱半干旱地区全年的降水量主要集中在7、8、9三个月,使得这些地区可以利用的水资源尤其显得不足。

水资源严重短缺和水污染加重已成为制约社会经济发展的重要因素之一。

为此,在循环经济模式的指导下,深入研发污水处理厂处理水(再
生水)技术,充分发掘再生水资源利用的深度和广度不仅仅是可行,而
是必行的。

3再生水资源开发利用可行性分析
3.1污水再生利用的优势
再生水可用于工业冷却、城市景观和百姓生活等诸多方面。

与开发其它水源相比具有较大优势。

首先,城市污水数量巨大、稳定,而且不受气候条件和其它自然条件的限制。

其次,污水处理厂就是再生水源地,与城市再生水用户相对距离比较近,供水方便。

第三,再生水利用规模灵活,即可集中在城市边缘建设大型再生水厂,也可以在各个居民小区、公共建筑内建设小型再生水厂或一体化处理设备,其规模可大可小,因地制宜。

3.2技术可行性分析
在技术方面,国家政策的大力扶持和多层次、多角度的科技研发,使得再生水深度处理技术工艺日趋成熟,采用的常规污水深度处理,例如混凝沉淀+过滤消毒、臭氧活性碳吸附、微滤膜处理、活性碳和膜处理的组合工艺等等,完全可以满足生活杂用水、景观用水、农田灌溉、道路除尘和一般工业冷却等用水要求。

为配合城市污水再生利用工作,建设部和国家标准化管理委员会编制了《城市污水处理厂工程质量验收规范》、《污水再生利用工程设计规范》、《建设中水设计规范》、《城市污水水质》等污水再生利用系列标准,为有效利用城市污水资源和保障污水处理的质量安全,提供了技术数据。

3.3经济可行性分析
城市污水采取分区集中回收处理后再用,在经济上的优势明显。

(1)比远距离引水便宜。

(2)比海水淡化经济。

相比污水再生利用技术,海水淡化需要复杂的预处理和反渗等昂贵的处理技术,无论基础建设投资还是单位成本,海水淡化都要远高于再生水利用。

(3)作为非饮用水,居民或用水企事业单位等最终用户可以得到实惠。

将城市污水深度处理用作生活杂用水的程度,其成本仅需1元/吨左右,即便处理到回用作高要求的工业用水,其成本也不足两元/吨。

以作者所在城市秦皇岛为例,工商企业类自来水价格为6.24元/吨,居民用自来水也达到3.60元/吨,远高于再生水。

同时,城市再生水的处理实现技术突破前景仍然非常广阔,随着工艺的进步、设备和材料的不断革新,再生水供水的安全性和可靠性不断提高,处理成本也必将日趋降低。

3.4再生水利用途径分析
城市污水经过不同深度的处理后,成为第二水资源。

面对淡水资源的宝贵,要求我们重新认识再生水,拓宽渠道,根据需要,可以从以下几种利用途径加以选择:
(1)经过进一步处理即可作为生活杂用水使用。

可用于市政、园林、绿化、城市景观补充水、道路除尘、洗车以及水暖空调用水等,经消毒后还可用于家庭卫生间冲厕。

(2)作为农业灌溉用水。

(3)工业用水。

根据工厂、企业用水水质的不同标准,由再生水厂或工厂、企业再进行深度处理,达到不同行业的用水水质标准,作为生产辅助用水,从而达到节约优质淡水资源的目的。

(4)补充城市二级河道用水,改善城市景观,同时(下转第131页)
浅议污水资源再生利用与循环经济
李卓1孙开智2
(1.秦皇岛市山海关区排水管理处,河北秦皇岛066000;2.秦皇岛市中水厂,河北秦皇岛066000)
【摘要】为有效缓解国民经济发展与水资源利用的矛盾,同时加强环境治理,避免二次污染,一方面,要高度重视,统筹规划污水处理厂的建设,强化污水处理厂的运行和监督管理;另一方面,将污水处理厂的污水资源(包括处理水和脱水污泥)开发利用,实现变废为宝,化害为利,
走循环经济之路。

本文从循环经济及其基本特征、再生水资源开发利用情况及可行性分析、脱水污泥资源化现状及途径分析、总体性评价及建
议等方面多角度论述了污水资源再生利用的可行性和必要性,并对当前存在问题进行简要分析,提出相应建议。

同时指出,污水资源再生利用
是一项庞大的复杂的系统工程,也是长期的任务,需要制度、法律、行政、管理、教育、宣传、技术、财政等多方面的配合。

【关键词】污水资源;再生利用;循环经济
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(上接第135页)也为河道两岸再生水回用单位提供了输水渠道。

(5)用于企事业单位、居民小区水源热泵项目。

利用再生水作为流体媒质转换水中能量,夏天制冷,冬天供热,节能减排效果明显。

(6)再生水可以作为回灌水的水源之一,但要经过进一步处理,达到地下水回灌的水质要求方可回灌。

4脱水污泥资源化现状及途径分析
循环经济给污泥业的发展提出了新的要求,对城市污泥进行减量化、稳定化、无害化和资源化处理,在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、保护环境,是全面建设国家生态城市之所需,也是保证城市污水处理正常运行、避免污泥带来二次污染的根本需要,更是发展循环经济的必然要求。

4.1污泥处理现状
我国城市污水污泥的处理起步较晚,存在着诸多问题,主要表现为以下两方面:
一方面,普遍存在着重污水处理,轻污泥处理的思想,污泥处理投资低,造成污泥处理率低、工艺不完善等问题。

另一方面,污泥处理技术设备落后,相应设计水平和管理水平有待提高。

对所采用污泥处理设备和技术缺乏必要的调查研究,有些根本不合乎该区域的污水污泥特性。

目前,全国污水处理厂污泥的规范化处置率不到20%,而处理的方法主要是填埋,甚至将污泥直接拉到田地做有机肥,没有经过专门处理的污泥中虽然含有部分有机质,但其中含有的重金属、病原菌和其他长效有机污染物都会对土壤产生危害,并且使作物的品质受到严重影响。

同时,随意大量施用污泥容易导致严重的环境卫生和水体污染风险。

污泥处理处置问题已经成为制约整个污水处理行业健康发展的瓶颈问题。

4.2污泥处理的资源化途径
脱水污泥具有固体性质和生物性质的双重特性,决定了其处置的难度,无论采取填埋、焚烧、碳化、填海、干化等何种处置方式,都存在着二次污染、耗费能源、处置空间的问题。

如果改变污泥的废弃物性质,作为资源来加以利用,问题便可以妥善解决。

因此,无害化、资源化是污泥处置的最佳方式。

全国污水处理厂产生的污泥其最终处置均存在不同程度的问题,污泥的最终处置不能用统一的模式,要根据污泥的成分分类结合本地区的具体实情来选择最终处置的途径。

(1)纯生活污水处理厂产生的污泥经过无害化处理后,可用做农肥。

(2)工业废水与生活污水混合污水的污水处理厂产生的污泥也要经过无害化处理后可制作用于园林、绿化的肥料。

(3)纯工业废水(特别是重金属及有毒害物质含量较高的)产生的污泥不能作为肥料,避免造成二次污染,其最终处置的方向要进行无机化。

5总体性评价及建议
污水资源再生利用是一项庞大的复杂的系统工程,也是长期的任务,需要制度、法律、行政、管理、教育、宣传、技术、财政等多方面的配合。

同时,必须重视以下几个方面的工作:
5.1正确评价污水资源再生利用所具有的环境和公众健康风险。

5.2制定污水资源再生利用的总体规划。

5.3对公众进行适当的宣传、引导。

5.4制定促进污水资源再生利用行业发展的相关政策。

5.5制定污水资源再生利用的技术指标体系;定期发布适用集成的技术措施;制订适度超前的标准、规范,为技术发展留下空间。

依不同的回用对象和相应标准,确定不同的处理技术,可大大节省工程投资和运行成本。

[责任编辑:周娜
]
本信息,显示出污染源的空间地理位置分布图,并按行业或其他标准进行分类.在电子地图上显示出污染源的工艺流程、排放污染物的种类、数量以及排放去向等,以使在空间位置上实现浓度控制与总量控制。

4.3系统的多媒体演示
利用多媒体技术,以文字、表格、图形、声音、图片、图像等形式,反映本地区的自然情况、社会背景、污染范围、污染级别、污染治理现状等。

4.4双向查询统计及制图
系统对入库的数据进行目标交互式查询,多级比例尺图形自动切换查询,对污染源数据进行各种统计分析。

根据查询和统计结果制作统计图,例如:柱状图、散点图、饼图、曲线图等。

根据查询和统计结果及地图的各种部件组合成图,包括表格、视图、图片、制作各种专题图,相应表格、各种专题图。

4.5污染预测
根据污染源的污染类型、现有地理数据的变化程度,智能地从模型库中选择各种污染预测模型进行预测,例如:扩散模型、发散模型、影响模型等。

利用预测结果和不同时期的环境污染数据进行比较,得出环境污染增长或减少规律,预测环境污染的发展趋势,计算给定污染物在不同时期内的扩散浓度、确定在不同时间污染扩散的范围,生成不同时期的污染预测图形,为污染源规划决策和质量管理提供科学依据。

4.6污染调控
在污染源电子地图上,以数据库为基础,在空间位置上实现浓度控制与总量控制。

在重点区域,不仅要查清源的分布,更要弄清排污口,处理设施的空间位置、规划等多方面因素,进行综合研究,为污染管理提供依据。

根据城市的污染指标,结合现有污染数据,对各个污染源进行宏观的调控管理,包括污染总量达标、污染浓度达标等的管理。

污染源管理实现对各个污染源及其所排放的污染质、污染量进行动态管理,根据模型计算污染源的排污分布,提出对污染源进行排放的限制依据。

实行科学的污染控制,仅仅依靠监测数据还远远不够,单一的数据虽然在一定程度上直观地反映污染物的变化情况,但却不能全面准确地反映污染源的空间分布、内在本质及变化规律,对污染源的变化缺乏预见性,因此必须辅以对监测数据进行综合分析、空间定位,监测数据与分析模型的有机结合,从而为污染源管理控制提供全方位服务。

[2] 4.7污染源数据处理
系统对污染源数据提供数据处理功能,主要在污染源数据数据库建立、增加字段、记录、数据修改、派生、数据删除等方面。

4.8打印输出
系统对表格、统计图样、查询结果、分析结果等信息有打印输出的功能。

4.9其它功能
主要包括窗口放大、缩小、移动、复位、更新、清窗口等基本功能。

5结语
利用环境污染源信息综合平台来进行污染源管理,将各类污染源信息可视化地体现在电子地图上,更加直观且易于理解,方便用户对各类污染源数据进行查询、分析,为政府相关职能部门对污染源管理提供科学依据,对促进南宁市企业污染物排放总量控制和社会生态的可持续发展具有重要意义。

通过提高城市环境污染源管理的效率和水平,提高城市信息资源的利用率,从整体上降低社会成本,并且可以有效配合政府的机构改革与调整,使污染源管理的日常工作得以高效、快捷的展开,彻底改善目前监管人员工作强度大,效率不高的现状。

我们有理由相信,环境污染源信息综合平台将为环境保护管理各方面工作发挥积极有效的作用。

[1]何强,李惠鹏,龙腾锐.地理信息系统在城市环境管理中应用[J].重庆建筑大学学报,2010,22(5):79-83.
[2]丁强,王大新.图形显现与地理信息系统在环境管理中的应用[J].陕西环境, 1998,5(3):34-36.
[责任编辑:杨扬]
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