关于郑州市城市污水利用的项目建议

白家波 戚锦华

　　简 介：本文分别从郑州市城市污水利用的必要性、建设条件、利用的规模、实施方案、工程投资估算及效益分析等几方面阐述了城市污水资源化是改善城市环境、缓解城市水资源紧张状况的一条重要途径。
　　关键词：水资源 污水再生利用 城市污水资源化 绿化

　　一、污水再生利用的必要性

　　郑州市属北方缺水城市，水资源相当贫乏，人均占有量是全国人均占有量的1/16，随着城市人口的不断增长和经济的快速发展，水资源供需矛盾变得越来越空出；据黄河水文资源研究所在一份报告中预测，至2020年，黄河下游河道有可能全面枯竭，对于黄河水供水量约占城市总供水量的3/4的郑州市来说，地下水几乎是承载我们生存的最后储备，是城市留给后代的唯一资源。目前郑州城市水厂及单位自备井地下水年开采量约6620万吨；另据有关部门推测，目前仅市区都市村庄的地下水非法开采量每年就达1000万吨左右，而作为郑州市“大水缸”的西流湖，其储水量仅相当于非法开采量的二十分之一；由于地下水资源的过度开采，造成近年来郑州市区的地下水位连年下降，1998年是35米，1999年是38米，今年上半年的最新监测数据比1999年又下降了1米；浅层地下水因受污染已基本无法饮用，而深层地下水的回补又十分缓慢，如不采取有效措施，长此以往将造成地下水资源枯竭、地面沉陷等难以挽回的后果。
　　水是一种不可替代的自然资源，但可以再生；城市污水资源化既可缓解水的供需矛盾，又可减轻水污染程度并有效降低地下水的开采量。城市污水资源化是解决城市水资源短缺一条重要途径，代表着当今的发展潮流，而利用污水厂处理水进行绿化灌溉、改善城市河道水质或直接用于生产等，就是城市污水资源化的具体体现，具有十分可观的社会、环境和经济效益，在此我们建议将城市污水处理厂的处理污水引至金水河上游，一方面补充金水河上游水源，另方面用以河道沿线地区的绿化喷灌等。

　　二、污水再生利用的建设条件

　　金水河是郑州市区的主要排洪河道，全长28.2千米，流域面积74.42平方千米，由西南流向东北横穿整个郑州中心市区，其中市区段长约11.3千米，市区流域面积约37.8平方千米。金水河是一条季节性排洪河道，对城市的安全和人民生活以及市容市貌影响极大，自上游修建水库以来，清水完全断流。
　　经过几十年的建设和发展，目前金水河沿河地带的省市党、政、军机关事业单位林立，郑州市近一半较有影响力的大学是临河建设的，市内最具影响力的三大传统城市公园有两个背靠河岸设立，另外一个连同绿城广场距离金水河也仅咫尺之遥，由河南“长安街”之称的金水路与其比邻并因之得名，沿河大宾馆、大饭店更是不可枚举。金水河滨河公园是1997年市政府投资1.5亿元兴建的一座开放式公园，全长11.3千米，面积82.7公顷，其中绿化面积50公顷左右；由于河道水源缺乏，每年需要从尖岗水库输水干管引水200--300万吨，另在沿河绿化带内打浅井8眼，年采水量100万吨左右，为改善河道景观，建有九座闸坝，节节拦蓄，使水深达0.5--3米，可使河道形成连贯水面，形成水面20多万平方米，增加水体30多万方，加上两岸各25米宽的绿化带，犹如一条玉带镶嵌在市区的版图上，为市民提供了理想的休闲、散步、健身、观景的场所；由于蓄水容易变质，需定期排放变质河水，放入清水，保持良好观赏水面，但往往因水价、经费及管理体制等问题，直接影响了向金水河的正常引水，使河水得不到及时更换，大大影响了滨河公园的观瞻效果。
　　将经过污水处理的污水引入金水河，正是为了解决河水水源严重匮乏的问题，同时扩大用水项目的建设，使污水变废为宝。处理污水入河点计划设在金水河市区上游段的航海路金水河桥附近，地面标高116.40，通过郑州市在建和规划的三大污水处理厂相对于污水入河点基本参数的对比较（详见下列之比较表）表明：五龙口距入河点距离最近，高程差最小，具有得天独厚的条件，比较起来最为经济、可行。

　　比较表：

厂 名 距离(Km) 地面标高 入河点标高 高差(m) 郑州市污水厂 18 85.6 116.4 30.8 五龙口污水厂 7.5 104.2 116.4 12.2 张花庄污水厂 14 90.1 116.4 26.3

　　将五龙口处理污水引入金水河,既可彻底解决金水河水源不足的矛盾,成为其稳定可靠的水源,又可通过泵站加压解决金水河滨河公园、绿城广场、碧沙港公园、人民公园、紫荆山公园等公共绿地喷灌、人工喷泉、水景、冲洗车辆、浇洒道路及行道树等用水，建成开放式污水使用体系，使污水利用资源化、长期化、合理化，为郑州的绿化、美化再作贡献。
　　3、污水利用的规模：
　　金水河按下游水面宽度20米左右计，流动水深约0.15米，则日需水量2--3万吨；目前三大公园及滨河公园绿化用水量统计结果为10.35万吨/月，绿化用水时间若按8小时工作日计算，则日需水量为1.1万吨左右，加上绿城广场、市委及北院花园、其他现状小游园、街头绿地等公共绿地，考虑到将来发展，绿化面积扩大后，其用水量应不小于1.5--2万吨/日；诸如浇洒道路等其他用水项目暂按0.5万吨/日计，则总用水量为可定为5万吨/日左右。
　　4、污水利用实施方案：
　　五龙口污水厂的建设规模为22万吨/日，根据上述各处用水需求，考虑到工业冷却水、农灌、明沟自流水等方面需要，设想在污水厂出水口处修建5万吨/日规模的脱色处理系统和提升加压泵站一座，通过一条D800压力输水管沿桐柏路向南至航海路，折向东进入金水河，输入长度约8千米；输水管在中原路可分一条DN300的出水管，修建DN100--300管计长2千米左右，分别供碧沙岗公园、绿城广场（包括人工喷泉，水直供直出、不作循环）、市委花园以及沿途的绿化等用水，沿途分别设置取水拴，供河水车等取水之用；在航海路金水桥附近建一2万吨/日左右的加压河下游段供水，并同滨河公园、人民公园、紫荆山公园等绿化喷灌系统连通，在各相交道路河的桥附近或其他适当位置分别设置取水拴等，需修建DN100-500供水管道15千米左右；同时将两大公园内水体、水景等修饰改造并同金水河水体贯通，扩大水域面积、变死水为活水，增加水体动感和观赏性，开发、健全园内水体娱乐项目。目前，被称为河南的“长安街”--金水路东段综合整治工作已告一段落，整治段长约5.3千米；通过整治，预计可能增绿地10万平方米，两则单位透绿35万平方米；其最终目标是把金水路东段建设成为开放的、具有高文化品位、优美宜人、独具中原特色的绿色迎宾大道，让绿色长廊通向新世纪；而与其比邻的金水河沿河供水管正好可为该绿色长廊提供便捷、充足的水原保障，一条由各色植物组成的四季变幻的靓丽风景线不久便可呈现在全市人民的面前。同时，作为开放式污水回用项目，可带动工程沿线地区参与项目的实施和开发，扩大用水范围，进一步提高污水使用率。
　　5、污水利用工程投资估算：
　　计划修建工程项目有：5万吨/日规模的脱色处理系统和提升加压泵站一座（250万元），2万吨/日规模加压泵站一座（50万元），D800输入管8千米以及DN100--500供水管17千米（1600万元+1700万元），取水拴若干及相关改造项目（70万元），路面及草坪等恢复（1120万元+410万元）；工程总投资为5200万元。
　　每工作日按供水时间8--12小时计，则日供水量为1.7--2.5万吨，污水脱色费用为124--183万元/年。
　　6、社会、环境和投资效益：
　　1）、对城市污水资源化作出有益的尝试，进一步缓解水资源短缺的紧张状况，打破“肥水只流外人田”的单一城市污水排入旧模式，特别是经过二级处理的城市污水，高投入还应发挥一定的回收效益，使之成为可操作的经营性项目，为今后更大规模的污污水开发利用作准备；
　　2）、解决主要城市绿地用水问题，彻底改善金水河源结构，重现清水长流美景，使市民在游憩、娱乐、锻炼之余，尽情欣赏这诗情画意般的碧水风姿；
　　3）、美化环境、调节城市小气候，降温除尘、净化空气、降低噪音、保持生态平衡、提高环境质量；
　　4）、开发园林潜在游乐、服务项目，扩大经营范围，创造良好经济效益；
　　5）实现生活用水和非生活用水性质分离，节约生活洁净水资源，减少沿河泵房对地下水开采量，保护城市地下水资源；
　　6）、目前上述城市主要经地用水量为125万吨/年，年水费近190万元，按扩大用水范围和绿化规模确定的污水利用指标为245--360万吨/月，折算成生活用水的可比费用为360-540万元/年；现在金水河年蓄水量200--300万吨，项目实施后将向金水河输送水流365--550万吨，确保河道四季清水长流；整个项目年总供水量为610--910万吨。
　　7）、按规模计算等于提高5万吨/日的城市供水能力，置换出等量的城市洁净（原）水用于城市生活和生产等活动，可产生更大的经济和社会效益。

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作者单位：郑州市市政工程勘测设计研究院
郑州市市政工程总公司
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