生態(tài)循環(huán)、梯級利用:未來城鎮(zhèn)污水再生利用發(fā)展方向
我國面臨嚴(yán)重的缺水問題,在節(jié)約新水的同時,亟待開發(fā)非常規(guī)水資源。污水再生利用是城市節(jié)水的重要方面,是保障城市用水需求的重要措施,將成為城市建設(shè)中不可或缺的有機組成部分。
今年5月13-19日,是第27個“全國城市節(jié)約用水宣傳周”,我們采訪了污水再生利用領(lǐng)域?qū)<摇SO城鎮(zhèn)水回用技術(shù)分委員會主席、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院胡洪營教授,就當(dāng)前國際和國內(nèi)再生水利用現(xiàn)狀進行了探討。
為什么要重視城市污水再生利用?
水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基,城市傍水而建,依水而興,但有的城市也會因水而衰,水環(huán)境質(zhì)量體現(xiàn)了一個城市的品位。現(xiàn)階段我國城鎮(zhèn)水環(huán)境仍然面臨水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)破壞、水空間萎縮等突出問題,制約了我國社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)。
水環(huán)境問題的根源在污水,在于如何 “看待”污水和如何“對待”污水。污水可以說是“取之不盡,用之不竭、供給穩(wěn)定”,凈化后是寶貴的水源,可以作為城市第二水源和工業(yè)第一水源。黨的十九大和習(xí)近平總書記提出要加強社會主義生態(tài)文明建設(shè),提供更多優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品以滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要,各地也在大力整治城市黑臭水體,再生水就是一個很重要的補水水源。因此,構(gòu)建污水再生循環(huán)利用系統(tǒng)是城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障,對于缺水城市尤為重要。
我國在推進污水再生利用出臺了哪些政策?
再生水首次寫入我國立法是《循環(huán)經(jīng)濟促進法》,2014年實施的《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》明確國家鼓勵污水再生利用,并從規(guī)劃、設(shè)施建設(shè)及重點應(yīng)用領(lǐng)域做了規(guī)定,要求地方政府制定促進再生水利用的保障措施。
2014年,住建部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于進一步加強城市節(jié)水工作的通知》,提出要加快污水再生利用,“將污水再生利用作為削減污染負(fù)荷和提升水環(huán)境質(zhì)量的重要舉措”。
2015年國務(wù)院頒布的《水污染防治行動計劃》(“水十條”)中,明確提出要“促進再生水的利用。以缺水及水污染嚴(yán)重地區(qū)城市為重點,完善再生水利用設(shè)施,工業(yè)生產(chǎn)、城市綠化、道路清掃以及生態(tài)景觀等用水,要優(yōu)先使用再生水。”
2016年,發(fā)展改革委、水利部和住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等9部門印發(fā)的《全民節(jié)水行動計劃》中,也提出要“加快污水處理及再生利用設(shè)施提標(biāo)改造,增加高品質(zhì)再生水利用規(guī)模。”同年,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部和發(fā)展改革委出臺了《城鎮(zhèn)節(jié)水工作指南》,明確要求“實施污水再生利用設(shè)施建設(shè)與改造,開展再生水生態(tài)和景觀補水系統(tǒng)建設(shè)。提倡城市健康水循環(huán)理念,積極推行水的循環(huán)利用和梯級利用,構(gòu)建城鎮(zhèn)健康水循環(huán)”。
國內(nèi)污水再生利用有哪些成功的案例?
北京是再生水利用最先進的城市,其大規(guī)模再生水系統(tǒng)建設(shè)、運行和管理水平國際領(lǐng)先。2017年,北京市再生水利用量為10.5億立方米,相當(dāng)于520個昆明湖的水量,占總用水量的四分之一。再生水已成為北京市名副其實的第二水源,生態(tài)生產(chǎn)的第一水源。北京市城區(qū)電廠冷卻水均采用再生水,70%以上的河湖補水來自再生水。例如,北京市奧林匹克公園龍形水系、圓明園等均采用再生水作為補水。
在北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū),再生水使用總量占開發(fā)區(qū)總供水量的35%,占總工業(yè)用水量55.2%,成為開發(fā)區(qū)工業(yè)發(fā)展的第一水源,為開發(fā)區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了不可替代的作用。優(yōu)質(zhì)再生水為京東方、中芯國際等企業(yè)生產(chǎn)用水提供了有力保障。再生水水質(zhì)穩(wěn)定,價格低于工業(yè)用自來水價格,得到了用水企業(yè)的廣泛好評。
在山東省海河流域,陽谷、高唐、茌平等縣在再生水“生態(tài)循環(huán)、梯級利用”方面做了值得矚目的有益探索。再生水首先用于生態(tài)環(huán)境,補充生態(tài)基流,恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng),之后作為工業(yè)水源進行再次利用為流域水環(huán)境治理提供了新的科學(xué)模式。
國際上污水再生利用有哪些最新動向?
國際上污水再生利用經(jīng)驗豐富、技術(shù)先進的國家包括美國、澳大利亞和新加坡等。再生水廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、景觀娛樂和水環(huán)境。值得關(guān)注的是國外開始嘗試將再生水補充飲用水源地,緩解城市供水壓力。從最初1962年美國加州的再生水間接飲用回用和1968年的納米比亞的再生水直接飲用回用項目開始,再生水飲用回用案例已廣泛擴展到非洲、亞洲、澳大利亞、歐洲和北美等世界多個國家和地。例如,新加坡通過“新生水”(NEWater)工程,將高品質(zhì)再生水補充飲用水源,約占飲用水的2%。為保障再生水補充飲用水源的安全,2017年世界衛(wèi)生組織發(fā)布了《再生水飲用回用安全指南》。該指南重點關(guān)注再生水的水質(zhì)安全,指導(dǎo)和引領(lǐng)飲用回用項目的規(guī)劃、設(shè)計、運行和管理。
此外,2013年底,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織成立了水回用技術(shù)委員會,目前共有41個成員國參與,專門負(fù)責(zé)制定水回用領(lǐng)域相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn),以推動水回用行業(yè)的健康、規(guī)范發(fā)展。
清華大學(xué)聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢單位,聯(lián)合編制了多項ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。我國在再生水領(lǐng)域的研究成果、工程實踐與管理經(jīng)驗在國際上被高度認(rèn)可,成為國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ),發(fā)揮了國際引領(lǐng)作用,促進了污水再生利用技術(shù)和管理的規(guī)范化發(fā)展。
今后污水再生利用的發(fā)展方向是什么?
現(xiàn)有的污水再生利用是一種基于人工強化的水回用系統(tǒng),其基本特點是再生水的直接、單向和單次利用,沒有形成水的循環(huán)利用或閉環(huán)循環(huán)。
“善水循環(huán)、尚法自然”是我們應(yīng)該遵循的基本原則。未來,生態(tài)循環(huán)、梯級利用是未來城鎮(zhèn)污水再生利用系統(tǒng)的發(fā)展方向。
方法是,將再生水排入城市地表水環(huán)境(如河湖塘池、景觀水體、人工濕地等),經(jīng)過一定時間的儲存凈化之后,再用于工業(yè)、生活和農(nóng)業(yè),實現(xiàn)城市內(nèi)部的水循環(huán)利用。該模式將通過工程措施得到的再生水(工程再生水)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;生態(tài)再生水”,可以提高公眾心理接受程度。河湖水系也承擔(dān)了再生水輸配、儲存的功能,彌補再生水管網(wǎng)建設(shè)不足的短板,節(jié)省了建設(shè)和運行費用。景觀水系中的再生水通過后續(xù)的工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)梯級利用,可以進一步提高水利用率。這種模式,平衡了工業(yè)和生活用水與生態(tài)用水間的矛盾,兼顧了各種需求,技術(shù)可行、效益顯著,值得推廣。