中國北方城市污水再生利用系統(tǒng)建設管理模式研究.pdf

1、水資源緊缺是世界性問題,中國的水資源不足尤為突出,加之日益嚴重的水環(huán)境污染,使我國水資源的緊張局勢進一步加劇,水資源問題已成為我國經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。污水的再生利用具有資源循環(huán)利用和環(huán)境質量改善的雙重屬性,對于解決我國北方地區(qū)水資源短缺,緩解水環(huán)境污染蘊藏著巨大的潛力,尤其在生態(tài)文明建設被列入“五位一體”的中國特色社會主義建設目標之后,污水再生利用不僅對于解決我國北方地區(qū)河流污染具有必要性,而且對增加枯水期河道生態(tài)基流、改善

2、城市生態(tài)品質具有多重功能。但是,截止2010年我國再生水實際利用率還不足10％,與我國污水再生利用的規(guī)劃目標(20%)有較大差距,對此,國內尚無系統(tǒng)研究。
　　本論文結合國家科技重大專項“渭河水污染防治專項技術與示范”(2009ZX07212-002)課題,首先以實例論證了污水再生資源化對于我國北方河流治理水污染的必要性和保障河道枯水期生態(tài)基流以及改善城市生態(tài)品質的價值和意義;接著從我國污水再生實際回用率偏低這一事實出發(fā),運用根本

3、原因分析方法(RCA),尋找出主要制約因素;針對制約因素,以實現(xiàn)再生利用為目標導向,有效規(guī)避管網和再生水標準不統(tǒng)一的難題,首次提出了適合我國國情的污水再生利用的總體思路、原則和三種可實現(xiàn)的污水再生利用模式;結合再生水生產一次性投資大、需要專業(yè)化技術管理的特點,分析了我國污水再生市場化融資模式(BOT模式)中規(guī)模設計、投資方案評估、成本核算、設備移交核算等存在的問題,并提出合理的解決辦法;最后,就推進我國再生水利用提出了政策性對策建議。論

4、文的主要工作和成果包括以下幾個方面:
　　(1)以渭河和西安浐灞生態(tài)區(qū)為例,以實證方式論證了污水再生利用不僅是我國北方地區(qū)河流治理污染的必要條件,而且通過減少河道取水,補充河水,是保障枯水期河道生態(tài)基流的重要措施。通過西安浐灞生態(tài)區(qū)利用再生水作為水源,增加城市綠地(林草)和濕地,顯著提升城市生態(tài)品質,改善城市生態(tài)環(huán)境質量的事實,論證污水再生利用對未來的城市生態(tài)建設具有重要意義。
　　(2)本文首次發(fā)現(xiàn):我國污水再生回用存在兩

5、個明顯的反差,一是再生水回用的規(guī)劃值高,實際生產能力低;二是再生水實際生產量又遠低于再生水的設計生產能力,即再生水設施運行不足,設備閑置,資源浪費。前者反映了我國水資源緊缺的事實以及污水再生利用的必要性與緊迫性;后者反映了污水再生利用存在著實際困難和障礙。
　　(3)本文應用根本原因分析方法(RCA),從污水再生利用的過程、影響因素、不同利用領域的利用潛力等三個方面分析了我國污水再生利用率低下的根本原因有三個:一是再生水受管網制約

6、:污水再生利用管網不同于城市給水和污水收集管網,后兩者有統(tǒng)一水質輸送標準,可以一次性的完成輸送任務。再生水利用領域繁多,標準不一,使得再生水輸送管網的水質標準和建設標準缺乏依據(jù)。二是受生產模式制約,再生水用戶需要的是可以直接使用的再生水,而目前再生水利用模式是將達標排放水送至用戶,用戶自身再次凈化處理后使用。再生水不能直接利用必然導致再生水管網工程效益低下。加之管網建設本身的復雜性,最終形成再生水管網建設與再生水生產輸送利用相互制約的自

7、鎖式互困;三是缺乏再生水用戶的用水潛力分析,因而不明確再生水的主要用戶和需求方向,無法確定再生水的生產標準和依據(jù),使得再生水的生產與消費之間的平衡問題始終得不到有效解決。
　　(4)在此基礎上,首次提出了直接生產再生水、盡可能簡化和回避再生管網、優(yōu)先用于城市景觀水體及工業(yè)就近利用的總體思路與原則,結合再生水利用潛力分析,提出了適宜我國國情的三種可實現(xiàn)的再生水利用模式:①集中生產直接用于景觀環(huán)境模式。即由城市污水處理廠直接生產可以滿

8、足城市觀賞性景觀水體和城市綠化、道路灑掃等城市雜用水質要求的再生水,通過簡單的管道直接送入城市人工或者天然濕地、河流、湖泊等景觀水體,作為城市生態(tài)用水和城市綠化、道路澆灑等雜用水水源。該種模式可以避免復雜的城市再生水管網建設問題,同時有益于城市濕地建設和提升城市生態(tài)品質。其主要目標是改善日益增加的城市生態(tài)品質提升和環(huán)境的生態(tài)服務效益。該模式適合于我國北方具有人工或天然水體的城市。②分散自循環(huán)利用模式。即在獨立小區(qū)內,通過污水的自收集、自

9、處理、自回用,借助小區(qū)的人工觀賞性景觀水體與建筑中水管網的結合,達到再生水生產與利用的平衡,實現(xiàn)小區(qū)污水環(huán)境零排放。其主要目標是用再生水替代高品質的沖廁等雜用新鮮水,達到節(jié)水與經濟的雙重效益。適合北方地區(qū)高等學校、大型居住區(qū)等獨立組團。③工業(yè)用水大戶就近利用模式。即按照就近原則,由集中式污水處理廠按照用戶要求制水,通過簡單的管道直接送入用水大戶,或者就近從城市污水收集管網取水,自行或者委托專業(yè)水務公司生產滿足生產需要的再生水,供企業(yè)使用

10、。其主要目標是增加企業(yè)的經濟效益。適合北方地區(qū)電廠、化工廠等工業(yè)用水大戶。
　　(5)針對再生水生產具有一次性投資大、需要專業(yè)化技術管理的特點,研究了目前我國廣泛使用的再生水市場化融資模式(BOT方式)中存在的諸如水量水質設計、投資方案比較與評估、成本核算、折舊移交等問題,提出了相應的科學實用的解決方法,以規(guī)避和預防因為信息不對稱而導致的商業(yè)陷阱,為城市污水再生利用BOT模式的市場化健康發(fā)展提供了科學依據(jù)。
　　(6)在分析

11、再生水權屬的基礎上,研究了再生水的定價原則。再生水作為水資源不應當?shù)韧谝话阗Y源而忽視其公益性,不能簡單地按照國家資源管理辦法特批給生產者,由生產者單純按照市場原則定價。如將再生水作為飲用水之外的主要用水水源,按照公共產品的市場定價原則,應滿足下列不等式:
　　再生水替代水的價格≥再生水價格≥再生水的完全成本(含合理回報)。
　　(7)就我國與政策密切相關的諸如污水再生回用規(guī)劃、再生水回用標準、再生水回用強制性政策、城市污水