我国污水回用历程与展望

周 彤
（全国污水回用研究会秘书长）

　　摘要：论述了污水回用的必要性和重大意义，我国污水回用的现状和存在问题，对一些观念的分析，提出我国污水回用应当实行的正确路线。

一、解决城市缺水问题的紧迫性

　　我国是一个水资源贫乏的国家，人均水资源仅为世界平均水平的1/4。同时水资源在时间和地区分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地区人均水资源更低。在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，这使可利用的水尤其显得不足。
　　随着经济发展和城市化进程的加快，城市缺水问题尤为突出。当前相当部分城市水资源短缺，城市缺水范围不断扩大，缺水程度日趋严重，据统计，全国669个城市中，400个城市常年供水不足，其中有110个城市严重缺水，日缺水量达1600万立方米，年缺水量60亿立方米，由于缺水每年影响工业产值2000多亿元。天津、长春、大连、青岛、唐山和烟台等大中城市已受到水资源短缺的严重威胁。
　　2000年北方地区出现百年不遇的大旱，使许多水库河流出现从来没有过的断流和枯干，北方13个省318个县级以上城市被迫限时供水，缺水人口达2000多万。今年上半年又是干旱年，入夏以来，全国受旱面积已达2060万公顷，五月份北方八省大型水库蓄水量比去年同期减少20%。
　　我们党和政府历来十分重视水的问题，江总书记指出“当今水资源为世界各国所关注，我国的水资源大为短缺。我们过去的认识很不够，我们必须高度重视水的问题，人无远虑，必有近忧”。
　　朱熔基总理针对南水北调工程提出了“三先三后”原则，即“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”。强调了调水的基础是节水治污。
　　在今年初通过的“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中将搞好污水处理回用明确写入纲要。纲要中规定：重视水资源的可持续利用，坚持开展人工增雨、污水处理回用、海水淡化。多渠道开源，建设一批骨干水源工程。“十五”期间，全国新增供水能力400亿立方米。加大水的管理体制改革力度，建立合理的水资源管理体制和水价形成机制。采取多种方式缓解北方地区缺水矛盾。

二、污水回用的巨大潜力

　　长期以来，人们把用过一次的水称为“污水”“下水”“险沟水”“废弃水”，总把这种水与“污垢的”“肮脏的”形象相联系，难以相信它还能再用。事实上水在自然界中是唯一不可替代，也是唯一可以再生的资源。人类使用过的水，污染杂质只占0.1%左右，比海水3.5%少得多。其余绝大部分是可再用的清水。污水经过适当再生处理，可以重复利用，实现水在自然界中的良性大循环。城市污水就近可得，易于收集，易于处理，数量巨大，稳定可靠，不受制于天，不受制于人。作为城市第二水源要比海水、雨水来得实际，比长距离引水花钱要少得多。开辟这种非传统水源，实现污水资源化，对保障城市安全供水具有重要的战略意义。
　　污水回用到底能给城市增加多少水量呢？可以粗略估算一下，城市供水量的80%变为城市污水排入管网中，收集起来再生处理后70%可以安全回用，则二者合计起来，即城市供水量的一半以上，可以变成再生水（或叫回收水、回用水、复新水、中水），返回到城市水质要求较低的用户上，替换出等量自来水，相应增加了城市一半供水量。可见对缺水城市来说，这种水源是一笔宝贵财富。这种潜力的开发非常值得。
　　我国城市污水年排放量已经达到414亿立方米，目前，已建污水处理设施400余座，城市污水处理率达到30%，二级处理率达到15%。根据“十五”计划纲要要求，2005年城市污水集中处理率达到45%。这就给污水回用创造了基本条件，凡是污水处理厂都可将污水再次适当处理后回用。
　　全国污水回用率如果平均达到20%，（南水北调的要求，到2030年要达到30%。）?quot;十五"末期年回用量可达40亿立方米，是正常年份年缺水60亿立方米的67%。即通过污水回用，可解决全国城市缺水量的一多半，回用规模回用潜力之大，足可以缓解一大批缺水城市的供水紧张。经专家论证，只要搞好污水回用，就可以缓上南水北调工程。
　　污水回用工程的投资
　　目前城市污水处理（二级处理）投资大约在900-1400元/m3.d水，在此基础上的再生处理约400-600元/m3.d。加上管网配套总计600-1000元/m3.d。到“十五”末期形成40亿立方米水源的投资大约在100亿元左右。而形成同样规模的长距离引水，以大连引英入连为例，则需600亿元左右，海水淡化则需1000亿元左右，可见污水回用在经济上具有明显优势。
　　对于污水回用的重要意义，建设部俞正声部长有过精辟论述，他在天津考察工作时指出，关于南水北调朱总理提出三先三后，我的理解就是不能出现大调水大浪费，国家花了大钱，如出现大浪费，不仅会造成巨大经济损失，还会浪费宝贵的水资源，因此必须节约用水，而节约用水最有效的措施就是处理后的污水回用，这也是解决水资源短缺花钱最少的办法。
　　俞部长的讲话指出了回用污水的两大特点：一是最有效，二是花钱最少。我们应该很好领会讲话精神。理直气壮地推动污水回用工作。

三、我国污水回用历程回顾

　　我国的污水回用事业大致可以分为三个阶段，1985前的“六.五”期间是起步阶段，1986-2000年的“七.五”“八.五”“九.五”，这十五年时间是技术储备、示范工程引导阶段，2001年以“十五”纲要明确提出污水回用为标志，国家进入到由全面启动的阶段。
　　1、 起步阶段
　　打倒“四人帮”后，我国进入以经济建设为中心的新时期，水资源紧缺，已经对国民经济发展产生了影响，因此，引起了领导和专家的关注。建设部在“六五”专项科技计划中，最先列入了城市污水回用课题，分别在青岛、大连开点作试验探索。大连的小试于1983年10月27日通过了建设部鉴定，认为是国内首次提出有关城市污水回用的有用成果，填补了国内空白。青岛于1984年也顺利完成了中试研究。这二个成果表明，污水可以通过简易深度处理再次回用，是很有前途的水源，我国污水回用完成了起步阶段工作。
　　2、技术储备、示范引导阶段
　　从1986年开始，污水资源化相继列入了国家“七五”“八五”“九五”重点科技（攻关）计划。有40余个单位，几千人的攻关大军投入攻关研究中，他们辛勤工作，刻苦钻研，团结协作，完成了大量试验室小试、中试、生产性试验，取得成千上万个数据，经国家鉴定验收，许多成果被评为国际先进或国际领先水平。
　　“七五”（1985年-1990年）攻关项目名称?quot;水污染防治及城市污水资源化技术"。下设七个专题，就污水再生工艺，不同回用对象的回用技术，回用的技术经济政策等进行了系统研究。
　　“八五”（1990年-1995年）攻关项目名称为“污水净化与资源化技术”，课题名称为“城市污水回用技术”，下设5个专题，分别以大连、太原、天津、泰安、燕山石化为依托工程，开展工程性试验。“八五”提供的成果较“七五”提高到实用水平，研究内容经过了生产性检验，涵盖了污水回用的大部分领域。
　　“九五”（1995年-2000年）攻关，所属项目为“污水处理与水工业关键技术研究”，专题名称为“城市污水处理技术集成化与决策支持系统建”。“九五”具体攻关有两部分内容：
　　⑴ 回用技术集成化研究
　　通过将单项技术成果和示范工程经验筛选整理优化，提供系统的完整的集成化技术，除提交研究报告外，提交的成果还包含在水工业手册《废水处理与回用》一书中的废水回用篇章中。回用篇章包括水质标准体系；不同回用对象的再生工艺流程；深度处理单元技术：包括混凝、化学除磷、沉淀、澄清、气浮、过滤、活性炭吸附、污水脱氨、反渗透及计算举例；不同工艺系列的技术体系：生物脱氮脱磷、颗粒填料生物接触氧化、A/O（脱氮）、澄清过滤消毒、曝气生物滤池；国内外工程实例。
　　⑵ 城市污水地下回灌深度处理技术研究
　　由清华大学与北京高碑店污水厂承担的硬课题研究，提交了中试成果，并就此课题与德国柏林大学合作，在京召开了一次学术讨论会。
　　“十五”（2001年-2005年）攻关重大专项为：水资源安全保障。
　　从“七五”到“九五”这15年期间，以科技为先行，以示范工程为样板，把我国的污水回用技术推到了国际水平上。这是由几千人，包括有关领导、技术人员的艰辛劳动取得的，而且已形成技术政策。但由于管理体制限制，一些城市水资源规划中遗忘回用，回用工程资金缺口，以及一些地方一些行业部门没有从传统观念上解脱出来，动则长距离跨流域调水，还没把污水看作资源，因此可以说这期间全国没有形成回用大气候，回用工程较少，没见到多大实效。
　　3、全面启动污水回用阶段
　　2000年的大旱，给人们敲响了警钟，中国的水资源问题非常严重，寻找替代水源被提到日程。以全国城市供水节水会议为契机，以“十五”纲要为标志，污水回用被正式写入文件，表明全国开始全面启动污水回用，要大张旗鼓把污水变成城市第二水源。
　　最近国家经贸委和建设部联合发文，对创建节水城市提出量化考核指标，其中污水处理回用是指定考核项目。
　　从有关部门了解到，目前申请立项的污水处理厂大都包括了回用部分，作到了处理与回用同时立项，同时投产。说明污水回用已正式进入全面启动阶段。

四、国家标准《污水回用设计规范》《建筑中水设计规范》开始编制

　　要全面启动污水回用，少不了国家标准规范，少不了强制性条文。这是技术立法工作。原来有二个标准，还是1994年和1991年由中国工程建设标准化协会组织的推荐性标准，权威性不够，已不适应当前形势发展需要。污水回用是重大社会问题，政府主管部门高度重视，认为必须尽快提升为国家标准。计划年底完稿发布。由标准司直接负责两本具体规范的编制，这是过去从没有过的。说明国家非常重视这一工作。编写人员表示努力编出政策性强，并具有科学性和适用性的规范来，要经得起检验。为什么选中标准规范作突破口，就是因为标准规范具有权威性。

五、对几个问题的认识

　　污水回用除了技术问题外，还有一些认识问题，存在着不同看法。这里就几个问题谈谈看法，以供大家讨论参考。
　　1、污水回用的落脚点
　　水的影响太大，人类缺水不行。污水回用落脚点在哪里，是城市还是农村，是工业还是生活？落脚点应该是城市，特别是城市工业。原因一是城市较农村重要，二是回用救不了农业。
　　城市人口虽然只占全国总人口的30%，但城市的国内生产总值占全国72%，贡献比农村大。目前在我国用水总量中，农业用水占70%，工业和城市用水不足30%。但从发展看，城市数量还要增加，人口经济不断发展，城市人口增多需要增加用水，经济和社会进一步发展需要增加用水，城市环境保护和建设也需要增加用水，所以城市用水比重将会提高。而我国农业通过合理调配水资源和大力节水，用水量可以基本不增加。到2030年城市工业用水将从现在的370亿立方米增加660亿立方米，城市生活用水从现在的260亿立方米增加到660亿立方米，这样，届时全国城市用水量将达到1320亿立方米，比现在增加近700亿立方米。今后城市用水可能成为用水总量中的大头。
　　大旱之年农业减产绝收面积之大，有几千万公顷，靠城市污水救不了农业，把该供给城市的水库水全调给农业也救不了农业。污水回用应优先考虑城市，保证城市无论丰水年或枯水年都能有水可供，保证城市社会稳定、经济繁荣。
　　在城市供水中，50%-80%是工业用水，工业用水中80%是水质要求不高的冷却用水，所以污水回用主要对象应是工业，能把工业用水顶替出来，老百姓就有水喝了。所以管住工业用水这块，污水回用才能缓解城市水荒，才有前途。在城市有水可供情况下， 城市回用之后的外排水，送到城市郊外，农业部门自然会接过去灌溉。回用落脚点是城市并不排除农灌，只是个优先次序问题，应是城市用过后再去灌溉，或多余水去灌溉。
　　2、水资源的优化配置
　　要科学地安排城市各类水源的供水次序和用户用水次序。遗憾的是目前许多城市规划，根本就不提城市污水这一身边水源，在全面启动污水回用后，污水这一水资源应提到重要地位了。
　　合理次序应是地面水、地下水、城市再生水、雨水、外来水（长距离跨流域调水，也有叫客水），淡化海水。
　　在未充分利用城市污水的水资源能力前，不应上长距离调水和上海水淡化项目。
　　对工业用户应先搞好厂内节水，提高循环用水率。必要的新鲜水补给，应优先使用城市再生水。缺水城市能使用并且有条件使用再生水的工业企业，不应供给自来水，这应作为一条法律规定。
　　城市草地树木浇灌、建筑工地施工、道路洒水压尘、汽车冲洗等只允许用再生水，不允许用自来水。
　　新建小区、大型建筑自设计时就应上中水道。
　　长距离调水不但投资浩大，还可能旱年无水可调，也可能调来一盆污水，其调水投资和处理费用要远大于城市自身的水再生费用。希望各地领导和水利部门要慎重调水，调水前要与回用方案作比较。
　　海水是沿海城取之不尽、用之不竭的水源，但其基建投资和造水成本过高，在经济上和规模上不可能近期解决城市缺水问题。香港1976年建成的每日18万吨的世界最大海水淡化厂，由于石油价格上涨，能耗过高，被迫于1982年停产，1989年拆除。应学习以色列经验，污水未用尽 ，不能上淡化。
　　雨水利用在日本欧洲有成功经验，中国开始研究，但目前离实用化和真正解决城市缺水问题还远。
　　3、污水处理与回用的关系
　　污水处理是回用的前提，缺水地区在污水厂的规划、设计、建设期，都应将处理与回用一并整体考虑，同时落实资金，同时建设，同时见效益。避免出现半截子工程，使回用迟迟不能见效。
　　4、污水回用与节水的关系
　　广义的说，污水回用是节水措施之一，是最大规模最有效的节水措施。前些年全国每年节水10亿立方米，而污水回用推算每年可增城市供水几十亿立方米。回用比节水更有潜力，在节水已经达到一定程度的城市，今后节水主要靠回用。
　　大连红星化工厂过去每天用自来水2000多吨，因为邻近春柳污水厂，改用污水再生水用于冷却和工艺用水，全厂除了饮水外全部停用了自来水，每年节水73万吨，可算是节水大户了。
　　节水有很多措施。小到冲洗水箱内放一块砖头，学生服由白色改为黑色以减少洗衣次数，安装节水龙头等。大到有人提议将渤海湾栏起来，抽出海水截留黄河、辽河水使之变成淡水湖，学香港修建海上淡水库办法。在节水众多措施中，污水回用应算是节水中的重大措施之一。
　　但从开源节流角度看，污水回用属于开源，节水是节流，两者又有一个区别，有个谁先谁后，谁重谁轻问题，有一定的矛盾性。
　　对于老百姓来说，节水可能带来生活不便，可能会降低生活质量和影响城市文明程度，如游泳后不能冲洗，取消全市浴池后不能洗澡，限时限量供水等，影响城市形象和投资环境，这不是我们顾意看到的。节水应合理节水，如果有本事搞好水的回用，多次开发，那末就不需要老百姓节水了，反而可以鼓励居民多用水，鼓励天天洗澡，天天洗衣，24小时打开龙头就有水。反正用后的水还能收回来。这样看开源是主要的，精力主要花在抓好回用上，这样做对城市对老百姓都有好处。比如说大连浴池全部关闭，每天才节水5000吨，而一个热电厂如果用再生水，阀门一开5000吨水就省出来了，全市老百姓都可以洗澡了。权衡利弊得失，还是污水回用对社会对老百姓更有好处。
　　回用是从节水角度看好，还是从水资源角度看好？从影响大小来说，还是从水资源角度看合适。
　　5、城市污水回用谁为主体
　　有两种模式：以城市污水厂和再生水厂为主体，或以用户自己为主体。
　　日本、美国、大连回用示范工程，都是以污水处理厂为主体，集中处理一定标准后，将再生水送到区域内各用户，用水户大部分直接使用，个别才需补充处理。冷却水用户自己只做水质稳定就可以了，不需将市政领域整套水厂搬到用户的工业厂区内，自己背上个包袱。这种方式明确社会分工，便于科学管理，责权分明，深度处理后水质好便于输送管道的维护。
　　一些用户宁要污水厂二级出水自己处理，由企业作回用主体。像太钢、太化、北京华能热电厂等。企业自行管理，水质不好时自行负责。领导的初衷是想对自已企业生产安全负责，可能更放心些。但这样做也有缺点：
　　污水回用是介于给水和排水之间的学科，是一门新兴学科。特别在起步阶段，技术支撑非常重要。工厂企业有自己的主业，不可能专门配备回用技术队伍，在管理上存在一定困难。在厂内维持小而全的水处理体系很难，如北京华能热电厂污泥处理很难自己解决。如深度处理建在用户处，则污水厂至用户之间输送二级水的压力管道会产生腐蚀、堵塞等问题。二级处理与深度处理之间调整不灵，对安全供水不利。
　　眼下缺水，许多工厂要用回用水，一些工厂要二级水自己处理。这不是个最佳选择。还有可能出现有病乱求医现象。污水回用也要讲资质，为了维护污水回用的声誉，在回用过程中少走弯路，我们建议一切回用工程，要先经过认真的可行性评估，要请权威部门和有实践经验的专家进行评估。污水回用研究会汇集了全国最优秀的回用专家队伍，研究会的专家委员有了20几年经验，是回用方面的国家队，是正牌军。研究会委员也有责任做好咨询工作。研究会也将成立咨询机构，为全国启动污水回用服务。
　　技术咨询工作包括：
　　确定用户类型，做好用户详尽调查，知道怎样说服用户，特别是工业用户，用户提过高水质要求知道该怎么办，供水合同风险如何分担，供用水平衡测算，确定规模和实用可靠的处理工艺，投资经济评价，制定严格的质量保证体系。其中最困难的是落实回用水用户，要逐车间逐工序落实，要能说服用户采用合理的水质标准，最终达成供水协议，这样回用工程建设才做到脚踏实地，回用工程的前期工作才算达到了深度。
　　6、法律、法规，软约束、硬约束
　　在一次会上领导讲的很好，推广回用单靠软约束不行，必须要有硬约束。什么是软约束，示范引导是软约束，没用。大连回用示范工程十年了，在全国还是推不开。证明软约束没用。要想推广必须强制，通过法律、法规变成硬约束。通过人大立法，颁布国家强制性标准，并有一套监督处罚办法，否则启动不了，推广不了。
　　天津人大代表建议国家出台“回用法”，也有建议出“节水法”或水法细则。全国人大正在考虑从立法和执法监督上促进污水资源化。这些年国家环保部门正是通过人大立法、环保部门执法把全国环保工作抓上去了。水的管理也应如此。编制国家标准规范也属硬约束，要有强制性条文。要造成回用光荣，拒用违法的氛围，则污水回用就好推广了。

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周 彤：教授级高工 国家级专家 全国污水回用研究会秘书长，中国市政工程东北设计研究院院副总，长期从事污水回用的科学研究、推广应用工作。