天津市再生水资源利用与发展情况

（天津市建设委员会，天津 300000）

一、基本情况

1、简介
　　天津是资源型缺水城市，人均水资源占有量仅160m³，为全国人均占有量的十六分之一，世界人均占有量的五十分之一，远远低于世界公认的人均占有量1000m³的缺水警戒线，属缺水地区，由于海河流域水体污泾比失衡，致使处于下游的天津水污染严重，并加剧了缺水形势。

2、天津市供水基本情况
　　天津城镇供水主要包括天津市区、滨海新区和二区三县，2000年全市供水面积为604.88KM²，供水管网5439公里，用水人口541万人，产水总能力297.5万m³/日，年供水量达5.49亿m³。
　　2002年天津市中心城区供水量47 328万m³/年，年售水量39498万m³/年，主要水源为滦河水、地下水，另外还取用部分海水和粗质水。
3、天津市水资源的供需平衡预测
　　有关部门根据《天津市总体规划》（1996-2010），对天津市2005年到2015年的需水量、可供水量进行了预测，具体结果见表1。

表1 天津市供水量、需水量预测表(单位：亿m³)

分区

2005年

2010年

50%

75%

95%

50%

75%

95%

城镇

供水量

10.31

10.31

7.76

10.31

10.31

7.76

需水量

19.91

19.91

19.91

23.92

23.92

23.92

平衡结果

-9.60

-9.60

-12.15

-13.61

-13.61

-16.16

农村

供水量

13.22

10.37

5.27

12.99

10.29

5.24

需水量

26.53

29.59

29.59

26.01

28.87

28.87

平衡结果

-13.31

-19.22

-24.32

-13.02

-18.58

-23.63

城镇农村总平衡结果

-22.91

-28.82

-36.47

-26.63

-32.19

-39.79

　　由上表可以看出，2005年在95%保证率的情况下，城镇缺水12.15亿立方米，农村缺水24.32亿立方米，总缺水36.47亿立方米；2010年在95%保证率的情况下，城镇缺水16.16亿立方米，农村缺水23.63亿立方米，总缺水39.79亿立方米。因此，未来一段时期由于天津市人口的快速增加，人民生活水平的提高及工农业生产的发展，天津市的缺水形势将加剧，因此，采取开源与节流并重的方针，缓解天津市的缺水状况，保证天津市的可持续发展是非常重要的。
　　在长距离引水、海水淡化、雨水利用等解决水资源短缺问题的各种可能的途径中，再生水资源的利用由于具有保证率高，成本低、距离用户较近等优点，是目前解决天津市缺水问题的有效途径之一。
4、天津市排水系统介绍
　　天津市中心市区的污水分为六大系统，分别是：纪庄子、咸阳路、双林、赵沽里、张贵庄、北仓污水系统。纪庄子系统、咸阳路系统、双林系统的污水经大沽排污河流经西青区、津南区、塘沽区排入渤海；赵沽里系统、张贵庄系统的污水经北塘排污河、永定新河流经东丽区、塘沽区入渤海；北仓系统经永定新河流经北辰区、宁河县、塘沽区最终入渤海。
　　目前天津市中心城区已建成两座污水处理厂，分别为纪庄子污水处理厂、东郊污水处理厂，处理能力共计66万立方米/日，市区污水集中处理率已接近50%。
　　按排水规划，每个系统建设一座处理厂，除已建纪庄子、东郊两厂外，其余准备在2015年前全部建成，各处理厂计划建设时间、规模见表2。

表2 中心城区各污水处理厂建设规模、建设计划

处理厂名称

规模（万吨/日）

建成时间

纪庄子扩容

54

2003年

咸阳路

45

2004年

北仓

10

2004年

双林

20

2010年前

张贵庄

30

2015年前

　　预测2005年、2010年、2015年中心市区的污水量分别为149万吨、169万吨、199万吨，具体数值见表3。

表3 中心市区各排水系统的再生水量预测

污水系统

再生水量（万吨/日）

2005年

2010年

2015年

纪庄子

54．0

54.0

54.0

咸阳路

45.0

45.0

45.0

双林

　

20.0

20.0

赵沽里

40.0

40.0

40.0

张贵庄

　 　

30.0

北仓

10

10.0

10.0

合计

149.0

169.0

199.0

二、天津市再生水资源利用规划

　　为进一步促进天津市再生水资源的利用，天津市编制了《天津市中心城区再生水资源利用规划》，规划介绍了天津市的现状供水用水情况，分析了天津市水资源的供需平衡，阐述了解决天津市水资源短缺问题的各种可能途径，并对天津市再生水资源的利用方向、需求量进行了分析，预测了各再生水厂的规模。
1、再生利用途径
　　 （1）、再用于农业
　　天津市的农业用水量接近总用水量的一半（根据1998年统计资料，农业用水量占总用水量的48%），因此，农业是真正的用水大户，而且农业用水对水质的要求不高，利用经过二级处理的再生水灌溉农田可以节约大量的好水，实现“低水低用、高水高用”。
　　 (2)、再用于工业
　　对天津来讲，经过深度处理的二级水再用于工业有便利的条件，几个污水厂旁边都有较大的工业用户尤其是热电厂，而且各用户对冷却水的需求量很大，随着天津市自来水水价的逐步到位，再生水资源的竞争优势会越来越强。
　　(3)、作为景观水体的补充用水
　　根据多年平均的气象资料，天津市的降雨量为590mm，蒸发量为1810mm，单是补充水面蒸发，每公顷水面就需要补水12.5立方米/年，如果再考虑到渗漏，需要的补水量就更大了。 1998年天津市市区水面补水量0.5亿立方米，这个补水量与居民对城市水环境的要求相比还是有很大距离的，即使按照这个量推算，如果再生水的价格比自来水便宜0.5元/吨，每年可节约成本2500万元，随着天津市总体规划的逐步实施，到2010年，天津市中心城区内二级河道水面、公园内水面将达到3074.5公顷，因此，未来几年内补充水面对于再生水的需求量还是很大的。
　　（4）、再生水用于城市杂用水
　　由于在使用过程中会与人体直接或间接接触，在目前再生水资源的利用方式中，用于城市杂用水（包括冲厕、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗）的水质要求较高，如果将再生水用于家庭冲厕，需要布置双管路系统，中水供水管道在小区建设时应一并建起，对于已建小区的再生利用，以小区绿化、冲洗道路、洗车为主。
　　2、再生水资源用户调查
　　根据《天津市中心城区再生水资源利用规划》确定的再生利用方向和天津市总体规划确定的各地区的用地性质，对天津市中心城区包括外环线附近区域再生水的潜在用户进行了调查，确定了各种再生利用空方向的水量和拟建再生水厂的规模，具体结果见表4：

表4 中心城区各用水方向对再生水资源需求量预测表

(单位:万吨/日)

　

处理厂名 称

工 业利用量

园林绿化利用量

居住小区用水量

风景区用水量

合计

近

期

1

咸阳路污水厂

3.27

　

1.32

　

4.59

2

纪庄子污水厂

1.80

　

2.22

0.45

4.47

3

双林污水厂

　 　 　 　 　

4

张贵庄污水厂

　 　 　 　 　

5

东郊污水厂

　 　 　 　 　

合 计

5.07

　

3.54

0.45

9.06

远

期

1

咸阳路污水厂

10.00

　

2.64

0.30

12.94

2

纪庄子污水厂

5.00

1.04

2.37

0.45

8.85

3

双林污水厂

2.00

0.07

1.35

0.30

3.73

4

张贵庄污水厂

8.00

0.32

0.55

　

8.87

5

东郊污水厂

9.00

0.16

0.26

0.30

9.72

6

北仓污水厂

3.80

0.79

2.39

0.20

7.19

7

纪庄子再生水输送到静海工程

　 　 　 　

30.00

合 计

37.800

2.39

9.56

1.55

81.30

　

　　到2010年，天津市的再生水用量将达到81.30万吨，再生利用率50％以上。
3、污水再生利用的方式
　　经过几十年的建设，天津市的污水收集系统已经基本形成，有集中处理、集中再利用的基本条件，同时，由于大规模的再利用便于管理，有利于应用具有较高科技含量的新技术，因此确定目前再生水资源的利用方式以集中再利用为主，分散再利用为辅，在一些距离污水厂比较远实施集中再利用有困难的地方结合居住小区、大型工业企业的具体情况，采取分散再利用。
4、近期实施计划
　　我市计划通过五年的努力，使中心城区再生水利用取得明显效果，使用单位取得比较明显的经济效益，通过政府支持及经济杠杆的调节作用，使天津市的再生水运营能够基本达到保本微利。为达到上述几个目的，近期内计划完成以下污水再生利用工程：
　　（1）咸阳路污水厂再生水回用工程
　　在咸阳路污水厂建成后，将一部分二级出水进行深度处理，主要用于杨柳青热电厂、华苑产业区、大学城，近期设计规模为5万吨/日，远期设计规模为10万吨/日，共计铺设DN500～DN900的再生水输水管道50公里，工程总投资2.2亿元。
　　（2）纪庄子污水厂再生水入静工程
　　将纪庄子污水处理厂的二级出水20万吨经过泵站提升后用管道输送到静海，并在团泊洼水库附近建设10万吨/日再生水厂一座，处理的水作为团泊洼水库的补充水源，其余10万吨不经深度处理直接用于农业灌溉用水，该工程的总投资为2.06亿元。

三、纪庄子污水回用示范工程介绍

　　天津市纪庄子污水再生利用工程包括新建日处理能力为5万吨的再生水厂一座，铺设DN150-DN450再生水输水管网52公里，总投资1.1亿元人民币。再生水厂服务对象主要是梅江、梅江南、卫南洼、城市别墅、仁爱豪景庄园、安全局干警宿舍等居住区、奥林匹克中心体育场和陈塘庄工业区，再生水主要用于居住区内居民冲厕、园林绿化、道路喷洒、景观水体补充和陈塘庄工业区造纸总厂、陈塘庄热电厂等工厂企业的冷却循环和生产工艺用水，项目总服务面积约2450公顷，服务规划人口约15.8万人。
　　供居住区的再生水采用连续流微滤膜(CMF)加臭氧处理工艺，日处理规模2万吨，再生水厂出水水质符合《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）；供工业区再生水采用混凝、沉淀、过滤、消毒的老三段处理工艺，日处理规模3万吨，再生水水质满足工业冷却水水质要求。该工程采用变频恒压管道供水方式，再生水输水管网采用硬聚氯乙稀（UPVC）管道和玻璃钢管道，分别输送至居住区和工业区用户。

四、实践经验与体会

　　在实践过程中，我们得出如下体会：
　　1、再生水工程的实施，必须统一规划，统筹安排。纪庄子再生水工程及天津市其他再生水利用工程之所以能够顺利进行，得益于天津市已经编制了《中心城区再生水资源利用总体规划》，因而利用的方向、用户、再生水水质、输水方式比较明确，因而工程实施起来比较容易。
　　2、在有条件的地区应该提前铺设再生水管道，最迟再生水管网和再生水厂应该同步建设，才能最大限度地发挥再生水项目的整体效益，否则，只建设了水厂，没有配套的管网，或者管网不完善，再生水项目难以发挥效益。
　　3、应该合理确定再生水水厂的出水水质，出水水质低不能保证用户的要求，出水水质太高，再生水企业的运行成本太高，在目前水价未完全理顺的情况下，有可能影响到再生水企业的正常运营。
　　4、在确定再生水厂的规模之前，必须搞好用户调查工作，合理确定再生水的规模，规模偏小，吨水折合的投资偏高，不能发挥规模效益，反之，生产的再生水销售不了，也会造成投资浪费，增大再生水的成本，因此，在确定用户尤其是大用户的用水量之前，对用水量应该反复核对，最好签署用水协议。
　　5、应该正确看待分质、分压供水。各个用户对水质、水压的要求不一，从表面上看，采取分质分压供水是经济的，但是实行分质、分压供水需要铺设二种或者二种以上的管道系统，在实际工程中是很难实施的，而且，系统分得太细，也增加了维护管理的难度。
　　6、应该正确处理城市污水二级处理与再生水利用的关系。
　　在建设污水处理厂的同时，应该考虑到再生水利用，将部分在二级处理中相对容易处理、在深度处理中难以解决的污染物在二级处理或者二级强化处理过程中解决以免造成投资的浪费。
　　譬如对氨氮和总氮的去除，在二级处理中比较容易解决，但是很难在深度处理过程中解决；如果城市污水处理厂建设时选择了可以脱氮除磷的工艺，使二级出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的A标准，则深度处理的工艺选择将变的非常容易，同时建设投资和运行费用也将大副缩减，反之，则给再生水资源的利用带来困难。

五、目前再生水资源利用中存在的问题

　　天津市对再生水资源利用的研究起步较早，从七五开始，国家环保局、天津市市政府组织有关单位对城市污水资源化进行了比较系统的研究，并进行了一些实践，但是总体来讲，再生水资源的利用率仍然不高，主要原因有以下几个：
　　1、在农业方面，农民在客观上存在着使用免费的再生水资源的思想。
　　2、科学合理的水价体系尚未形成，再生水资源价格优势难以体现，影响再生水资源的推广利用。
　　目前，我市再生水与自来水比较已有明显价格优势，但由于作为优质水资源的地下水、河水（主要来自引滦、引黄）价格较低，在各种水资源价格没有理顺的情况下，再生水市场的开发存在较大困难。

表5 天津市自来水、再生水、海河水、地下水价格表（2003年）

用水类别

自来水价格（元/吨）

其他水源（元/吨）

现水价

工业用海河水

地下水

纪庄子再生水

居民生活用水

2.60

　 　

1.10

行政机关、社会团体用水

3.60

　 　 　

工业、商业、交通用水

3.80

0.91

0.50

1.30

金融、建筑业用水

3.80

　 　 　

宾馆、饭店业用水

　 　 　 　

特种行业用水

9.00

　 　 　

　　由于水价偏低，致使再生水的用户感觉到再生水资源利用的经济效益不高，经过经济核算，不少用户发现利用再生水只是一个社会效益、环境效益的问题，对本单位不会带来明显的经济效益，有时还要承担一些风险，所以，一些本可以利用再生水的用户没有最终落实。

六、天津市颁布的有关再生水资源利用的政策、法规

　　1、2002年10月15日经市政府批准天津市发展计划委员会下发了《印发市计委关于中水回用项目相关政策扶持意见的通知》津计基础（2002）778号文件，该文件对进一步落实再生水用户，推广再生水资源的利用奠定了坚实的基础。
　　2、天津市物价局于2002年9月25日印发了《关于回用水试销价格的复函》津价商[2002]447文件，确定管道输送再生水试销价格为居民用水1.10元/吨，工业用水1.30元/吨；2002年11月1日起执行。
　　3、市计委、市物价局、市财政局原则同意再生水价格中暂不含水源费、污水处理费和公用事业附加费。
　　4、天津市电力公司确定再生水厂生产用电价格按目前天津市自来水厂生产用电电价政策执行；
　　5、《天津市城市排水和再生水利用管理条例》已于2003年9月10日天津市第十四届人大常委会第五次会议通过，将于2003年12月1日起执行。
　　6、《天津市住宅中水供水系统建设规定》及《天津市住宅中水供水系统技术规定》即将颁布。

七、建议采取的对策和措施

　　1、制定完善再生水资源利用的有关地方性法规。
　　建立、健全再生水资源利用的法规体系，对再生水资源利用设施的运行监督、违反管理条例的处罚措施等内容作出规定。
　　从保护人民群众身体健康的角度出发，应明确规定，不得使用未经处理的污水进行灌溉，同时要对某些企业单位的用水行为进行限制，规定凡是能够利用再生水的地方，不得使用自来水。
　　2、逐步建立合理的水价体系。
　　水价是水资源管理中的主要经济杠杆，合理的水价，不但可以优化水资源的配置，控制不合理用水，而且对于促进再生水资源的使用，对于保障天津市可持续发展具有重要意义，在市政府的统一领导下，根据我市的水资源战略，制定与我市水资源状况相适应，体现水的商品属性、资源属性的水价政策，实行按质论价的政策。
　　3、利用经济杠杆，促进再生水资源的利用。
　　加大再生水资源利用工程的建设投资，对再生水的运营企业在信贷、税收等方面给与扶持，确保再生水企业的运营进入一个能够自我发展的良性循环。
　　由于再生水资源的利用既开辟了第二水源，同时又减轻了对环境的污染，因此，对再生水的运营企业，应该按照环保企业对待。
　　4、健全水资源信息管理体系。
　　天津市作为全国水资源最为紧缺的城市之一，建立一个完整的再生水水资源信息管理体系，为再生水水资源管理决策提供更为及时准确而科学的依据。
　　建立再生水资源监测站网，要搞好水质自动监测装置和自动报警装置，确保连续合格地供水，保证用户对再生水水质的要求，以实际行动取信于用户。
　　再生水资源的信息收集及研究是再生水资源管理工作的基础，建立一支高效的再生水资源信息管理队伍是再生水水资源管理工作的重要保证。
　　5、促进再生水资源利用的其它措施。
　　对能够使用再生水的工厂、企事业单位（再生水水质能够达到用水水质标准）而无正当理由却拒不使用再生水的单位进行宣传，协助解决思想技术问题，并加倍收取自来水水费等措施，使其接受使用再生水资源，对仍坚持不使用再生水的要减少其自来水用水指标。
　　随着我市城市经济的快速增长，水资源短缺已成为天津经济、社会发展的制约因素，为了尽早实现建成北方经济中心和现代化港口城市的目标，必须选择可持续发展的道路，污水处理厂的二级出水是一种稳定而宝贵的资源，是克服水资源危机的有效途径，我们相信，在市委、市政府的大力支持下，通过科技人员和社会各界的共同努力，再生水资源一定会在天津的现代化建设过程中发挥越来越重要的作用。