北京市中水回用工程现状分析及远景预测

霍健
北京市城市排水公司

　　摘　要：为了缓解北京市缺水的现状、科学合理的利用水资源，北京市政府积极推行了“用中水替代新鲜水源”这一节水措施。中水是污水处理厂的二级出水再经过深度处理后得到的水。中水的用途很广泛，主要有：1.园林绿化用水，包括绿化用水、河湖补水、公园内冲洗厕所和公园内道路冲洗；2.配合城市环境综合治理，如中水降尘等；3.小区用水，包括冲厕、绿化等；4.中水洗车；5.工业冷却用水。
　　“高碑店污水处理厂水资源化再利用”工程就是以中水回用为目的而建设的项目，一期工程（30万m3/d）于2001年5月全部完工，现已投入正式运行并取得了良好的效果。主要供给第一热电厂用于冷却循环水的补充水源（20万m3/d）和水源六厂经深度处理后用于市政杂用的水（10万m3/d）。该项目的建成对改善北京市水环境和水资源再利用有着深远的意义。

　　Abstract:The measure of using tertiary treated wastewater, instead of natural water resource,is promoted by Beijing municipality to solve the problem of lacking of water in Beijing and use the water resource properly. After deeply treatment of secondary treated water from wastewater treatment plant is called tertiary treated wastewater. It is widely used in many ways. For our present purposes,it is mainly used as: 1.garden virescence water,including virescence water, supplement water for the river and cleanout water for the washrooms and roadways in the gardens; 2. water for integrative environment management,such like dust-alleviation; 3.water used in residential area,including lavatory cleanout water and virescence water; 4.water for car washing; 5. industrial cooling water.
　　The project “water resource utilization and wastewater reuse in Gaobeidian Wastewater Treatment Plant”is carried out with the aim of tertiary treated wastewater reuse.PhaseⅠ with a capacity of 300,000m3/d was completed in May.2001 and is put into operation now.Treated effluent is given to the First Power Station as cooling water (200,000m3/d) and the Sixth Water-source Plant as domestic used water(100,00 m3/d). The construction of the project has great significance in reusing the wastewater and improving the water-system in Beijing.

　　我国是世界上21个最缺水的国家之一。淡水资源总量居世界第6位，但人均占有淡水量仅居第108位，水资源已成为我国最严重的资源问题之一。北京是一个严重缺水的城市，对于水资源的利用关系到首都经济和社会可持续性发展，是维系北京首都地位的重要因素之一。随着近年来北京经济的飞速发展，人们也越来越认识到环境问题的严重性，不节约用水和无节制的污水排放使得可用的新鲜水源越来越少，负责供应北京用水的几大水库的库容在逐年缩小，其中最大的密云水库按目前的储量只能再供水六年，北京已敲响了水危机的警钟。为了缓解缺水的现状，一方面应努力开采新水源并强调节约用水，另一方面要在污水回用上做文章。所以科学合理地利用水资源成为首要解决的问题之一，早在1987年，市政府就推出了"中水工程建设试运行办法"，把用中水替代新鲜水源这一积极的节水措施提到了议事日程上来。
　　所谓中水，是污水处理厂将收集来的生活污水、工业废水、雨水等城市污水，在污水厂中经过传统的活性污泥法，达到去除有机物、重金属离子等目的，使污水水质达到河湖排放标准，然后将水送到深度处理厂，经过混凝、沉淀、过滤、消毒传统工艺过程或利用膜技术深度处理，从而得到的水称为中水。在城市生活、生产用水中，约有40%的水是与人们生活紧密接触的，例如洗浴、饮用等，这些方面对水质要求很高，不能被中水替代；还有多达60%的水是用在工业用水、农业灌溉、环卫用水、冲洗地面和绿化用水等方面，其中部分对水质要求不高，若使用中水不仅在水质上完全符合用水标准，而且将节约大量的新鲜水源，有着极好的发展前景。今天，回用水的资源利用问题已经提高到新辟水源的高度上来认识。
　　高碑店污水处理厂处理水资源化再利用工程就是为了实现中水回用这一目的而建设的项目，是2000年全市50项重点工程之一。工程利用高碑店污水处理厂处理后的水作为水源，东起高碑店污水处理厂，西至西便门。工程一期完工后供水量为30万m3/d，二期完工后供水量47万m3/d。一期供水30万m3/d，其中20万m3/d中水通过管线向北输送到高碑店湖中，供第一热电厂冷却循环用水的补充水源；另10万m3/d经水源六厂深度处理后用于市政杂用水。其中5万m3/d供给下游龙潭湖、天坛、陶然亭、大观园四个公园和环卫、园林部门，用于公园的绿化和二环路沿线的道路冲刷降尘。另外5万m3/d供给东郊工业区用于工业生产。工程总投资3.36亿。目前整个工程按原设计要求已于5月份全部完成，并于今年6月10日起在市政管委的主持下开始试运行至今。每日向高碑店湖供水20万吨，以保证第一热电厂冷却水的补充之用，同时向水源六厂按需量供水，每日约2-3万吨。
　　为了尽早把中水事业推向市场，在总结了近一段工作的基础上，我们认为有以下几个问题值得我们共同研究。

一、中水的用途

　　在城市生活中、生产用水中，约40%的水是与人们生活紧密接触的，对水质要求严格。而多达60%的水使用在工业用水，农业灌溉，环卫用水和绿化用水等方面，如将这部分用中水替代，在水质标准上是完全允许的，同时节约了大量的新鲜水源。目前工业冷却用水与工厂的运转联系紧密，用水量相对稳定。而随着城市基础设施建设的不断发展，相应的环卫、绿化、景观等方面的市政杂用水也随之增加，对于用水便捷性和供水形式多样化提出了更高的要求，用水潜力比较大。我们认为应从以下几方面推广使用中水：
　　1、园林绿化用水包括以下几个方面：
　　㈠、绿化用水
　　据园林、绿化部门提供的绿化用水量测算依据为：每天每平方米用水0.002m3。
　　各公园实际调查用水量是根据多年公园水表计量的平均数估算出来的。实际上公园绿化用水量标准达不到园林部门规定的每天每平方米0.002 m3/d.m2的标准，在夏季用水高峰的一个月内用水量要高于这个值，在其他的时间里要小于这个值，尤其在冬天是不浇水的，所以平均实际用水量仅为0.00153 m3/ d.m2。由于目前公园均以湖水或地下水用作绿化，价格偏低。而中水水价难以降到湖水或地下水的水平，因此建议政府应有效限制河湖水、地下水用于绿化，并规定合适的中水价格，使中水用于绿化即经济合理又是可行而必要的。
　　㈡、河湖补水
　　为了保持各公园湖面水质良好和北京市一定的防洪调蓄的能力，每年护城河都要向各公园按期补水若干次。按北京市总体规划2000年至2010年每年河道换水6-8次，每次换水1米深。
　　北京市每年都要用密云水库的新鲜水源给护城河补水，且用水量巨大。通过实测现况河湖水质与"地面水环境质量标准"的对比分析，现况河湖水只能达到Ⅴ类标准，要使河湖水质达到Ⅳ类，就应加大湖水的流动性，在频繁的替换中保持水质的新鲜，避免湖中厌氧情况的出现。目前中水管线已铺到了各公园的湖边，这样就为连续补水提供了可能，使每年6-8次的补水量平均分配到每周或更小的时间段内，使湖体在不断流动中自我更新。另一方面，河湖补水只能来源于上游密云、怀柔等水库高质量水体，用于大量补充观赏用水是对水资源极大浪费。若用中水代替新鲜水源给河湖补水，在水质上完全可以满足要求，又为国家节约大量的新鲜水源，而且用水不受季节影响。中水使用受到用户的影响，如没有工业用水和河湖补水，在冬季就要面临无用水户的问题。所以在中水项目规划阶段应保证一定量的河湖补水，确保在一年内的中水使用效率，避免资产闲置。　
　　㈢、公园内冲洗厕所
　　中水的另一用途就是冲洗厕所，可在卫生间实现双路供水。中水用于冲洗厕所可以节约大量清洁水源。为了改变北京市公共厕所卫生条件差的现状，也是为了北京市举办2008年奥运会的需要，建议应该大力提倡对二类厕所（人工清洗一天两次）的改造，特别是外国友人常去的几大公园应尽快实施，这样公园内的厕所用水量还会不断的增加。若使用中水完全可以满足要求。
　　㈣、公园内道路冲洗
　　为了实现公园内的道路冲刷，应加强设备投资，为各公园配备水车等设施，园林绿化部门制定完善的路面冲洗计划，实现每天一次中水冲洗路面，以提高公园内的道路景观水平。
　　2、配合城市环境综合治理，发挥中水效应
　　空气含尘量高是导致我市空气污染较严重的一个重要原因，目前可吸入颗粒物已经成为北京市大气污染的首要污染物，而且根据国家气象局专家预测，我国已进入了沙尘暴多发阶段。我们应采取有力的措施有效的降低空气中的可吸入颗粒物，在治理沙源的同时应加强人工降尘。目前人工降尘的方法是环卫部门定时派水车浇洒路面，由于受水车载水体积所限浇洒范围达不到理想的压尘目的。所以我们不妨借鉴国外的方法，在城市主要干道沿线铺设中水管线，并配设相应的喷头，在保证用水量充足的前提下，可将现行的水车喷洒改为中水冲洗路面，提高压尘效果。可先选定特定路段进行试点，采用水车与喷头相结合的方式，逐步实现中水降尘。真正实现北京市水清、天蓝，为2008年绿色奥运提供保证。中水工程一期工程完成后，主要供应二环路环卫用水及公园绿化用水，中水使用范围比较小。随着将来二期工程的上马和城市不断发展，我们应把中水的使用推广至三环及四环路沿线。四环路全长约65km，沿线左右各100m范围为四环百米绿化带，其绿化喷灌工作主要由朝阳园林局、海淀园林局负责，其中由朝阳园林局负责的东四环部分，从四元桥至小红门一段长20.5km，沿线绿化总面积380万m2，绿化用水量3900 m3/d。本工程在水源六厂前穿过东四环，这就给在四环路使用中水提供了可能。我们建议在管线与四环路接合部增设取水口，并从水源六厂向北沿四环增铺中水管线。同时应开发酒仙桥污水处理厂中水回用项目，也引至四环供应环卫、绿化部门用水，与本工程形成南北同时供应中水，充分满足四环路用水量，并使用水调配自如。四环百米绿化工程是北京市未来的绿色屏障，也是申奥工作的一部分，它的建成将为北京提出的"绿色奥运"的申奥精神提供有力的证明，如果使用中水绿化，将会大大增强北京市的环保形象，应与四环绿化工程同期进行。
　　3、中水用于小区
　　将中水引入小区，实现双路供水是建设节水型城市的重要体现，小区中的冲厕用水、绿化用水、洗车等方面都可以用中水代替。如天津市梅江小区就拟将中水管线直接介入用户的马桶内用于冲厕，即避免了居民误饮误用，又使得管理收费方便易行。为了使中水引入小区首先应加大中水宣传力度，在社会上普及中水概念，增强节水意识，通过各种喜闻乐见的宣传形式逐步消除人们心理上的障碍。其次制定相应的法规，并加强法规约束力，保证小区规划阶段同时考虑中水回用。再次应在水处理技术的创新应用上下功夫，研究更经济实用的水处理办法，提高中水水质，扩大小区使用范围。
　　4、中水洗车
　　目前北京市内共有约400 万辆车，将来中国加入世界贸易组织后汽车数量还会增加，与之相应的洗车站也应不断增加，才能满足使用需要。但对于用新鲜水源冲洗车辆，很多缺水城市都很难接受继续增加洗车站点。如北京市就制定了限制洗车站用水量，提高用水价格并在超出用水范围后追加高额水费。若使用中水洗车就不存在无水可用的问题，中水在水质、水量上都能满足要求，并具有以下优势：第一.节约用水；第二.中水水价一定比现行洗车水价低廉，各用户容易接受推广起来比较容易；第三.水量丰富，可以节省循环设备的投资，用于引进先进洗车设备，提高工作效率。第四.能发挥洗车站的宣传效应，在已铺中水管线适宜地点多建洗车站点，宣传中水使用，给人以较直观的印象。前高碑店污水处理厂中水泵站正在进行试点建设，采用了国际先进的中空纤维膜处理技术，对二沉出水进行处理后，用于洗车和景观用水。
　　5、工业冷却水
　　工业冷却用水用量大，且不受季节影响，中水回用工程在规划阶段应充分考虑工业用户。

二、 健全配套相应的法规

　　为了实现污水处理后再利用，节约新鲜水源。北京市在80年代初就提出了中水回用问题,并在1987年市政府颁布了《北京市中水设施建设管理实行办法》，该办法规定在全市范围内建筑面积2万平方米以上的宾馆、饭店和建筑面积3万平方米以上的其他公共建筑需配套建设中水设施。
经统计目前已建成88套供水系统，其运行的63套，用水量为7000 m3/日，但使用积极性不高,其原因是：
　　（1）价格优势没有体现出来
　　（2）配套的法规和优惠政策没有跟上。如方庄污水处理厂，原建厂时就有中水设备，可提供2万m3/日的中水，但因没有相应的强制政策对其投资商进行约束；没有相应的鼓励政策给与其投资商支持。所以至今一直未能启用，造成了工程上的浪费。
　　因此建议：
　　1、制定强制性的法规，加大力度要求新的开发单位凡是能够使用中水的应同步规划，审批设计和施工。
　　2、城市管线综合开发时，应同时考虑中水管线位置。
　　3、市节水办在核定用水指标时，应扣除可用中水替代的水量，以保证中水工程的推广，达到节约新鲜水源的目的。
　　4、各有关单位应站在节水优先的同一个高度上来看待中水回用，共同协作、相互配合，牺牲小集体的利益,充分体现其环保作用和社会效益。

三、规划方面的问题

　　要总体规划，分步实施，即着重于前期用水量的调查。首先进行市场调查，各用水户的调查。为了节约资金，减少先期投入提高效益，应长远规划分期实施。先以城市污水处理厂为源头，形成区域性城市中水回用系统，而后把各系统联片沟通提高供配水能力，逐步在全市范围形成供水网络。
　　目前北京市将要以本项目为龙头，充分利用此项投入，以北京市城市规划设计院提出的《北京市城市污水回用规划纲要》为依据，加快运作形成回报，为未来的中水项目提供成熟的经验和资金的支持。以使中水回用这一新兴产业保持良好的发展势头，不断拓宽用水市场，使中水事业造福于社会。

四、制定合理的价格体系

　　此项目运作中暴露出一些问题，其核心是价格问题。应跟据各用水户不同的用途、方式、水质、水量、区域，分别制定不同的价格。
　　中水是污水经处理后的再利用，是污水处理的延伸和开发；具有广阔的发展潜力，是造福人民的公益性事业，并且为缓解北京市严重缺水的现状，提供新辟水源的可能。因此，应适当给予相应优惠政策并尽快明确管理机关，形成现代化的管理体制，从而保证中水回用事业更好的发展，完善和提高可用水资源在水循环中的使用效率，更好的实现水资源的循环和利用。
　　对城市污水进行处理利用，可以在很大程度上清除环境污染，使水资源再生，缓解水危机，对促进国民经济的可持续发展具有重大的意义。

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霍健简历：
　1998年--1999年 任酒仙桥污水处理厂建设工程项目经理。
　1999年--2000年 任北京市城市排水公司世行项目部部长，完成了世行项目拆迁报告编制工作。
　2000年7月至今 任高碑店污水处理厂中水回用工程项目经理，现任北京市城市排水公司回用水工程部经理。