首页> 资源> 论文>正文

国外回收水再利用水质标准和处理要求

论文类型 技术与工程 发表日期 2008-01-01
来源 网络
作者 石秋池
关键词 回收水再利用 水质标准处
摘要 通过重点介绍美国、加拿大回收水再利用的一些做法及取得的部分成果,与我国的中水回用进行了比较,可以看出,我国需要建立有关回收水再利用的专门法规和技术指导标准,以提高水的重复利用率。

水利部水资源司 石秋池

摘  要 通过重点介绍美国、加拿大回收水再利用的一些做法及取得的部分成果,与我国的中水回用进行了比较,可以看出,我国需要建立有关回收水再利用的专门法规和技术指导标准,以提高水的重复利用率。

关键词 回收水再利用  水质标准处

  2002年5月30~31日,加拿大召开了水科学和水政策系列研讨会之一——回收水再利用和循环讨论会。参加会议的除了加拿大各级政府、部门和研究机构的代表外,美国、澳大利亚也派代表出席了会议。会议讨论了回收水再利用的必要性和发展前景,回收水再利用的危险性、标准和处理要求,尤其对回收水再利用是否会导致人类健康问题进行了非常深入的探讨。本文就此点与我国的现状进行了粗浅的对比研究。

一、国内外回收水再利用现状和法律规定

  1. 加拿大

  加拿大在回收水再利用方面的实践规模相对较小,但是废水的回收和再利用已越来越被重视。把已经处理的城市废水作为非饮用水源,从水的回收再利用中获得经济利益。

  加拿大目前还没有国家一级的回收水再利用的导则,但是在不列颠哥伦比亚和艾伯塔两省已经制定了有关的法规文件。

  (1)不列颠哥伦比亚省

  在不列颠哥伦比亚省,大约有3%的废水得到再利用。为了帮助人们更完整地认识回收水再利用的益处,不列颠哥伦比亚省水、土地、空气保护部制定了一个回收水再利用的框架规则:1999年地方废水处理法规实施,规定了处理生活污水的标准,回收水再利用和排放处理的标准;2001年5月,颁布了《使用回收水实践法》。

  (2)艾伯塔省

  使用回收水作为农灌是艾伯塔省最大的回收水再利用项目,全省大约71%的地表水用于灌溉,超过了50.5万hm2。所有在这个省申请使用回收水用于农灌的项目都需要向官方正式申请。

  2.澳大利亚

  11%的城市生活废水在澳大利亚得到再利用。国家废水再利用有关导则最近由澳大利亚环境与保护委员会修改,提出了水质五级标准,对每一类回收水再利用都规定相应的水质标准。回收水再利用项目需要逐个审批,获得环境部门或者法定水管理部门的批准后才能实施。

  (1)新南威尔士州

  新南威尔士通过回收水再利用使水循环利用、保护水资源导则规定,使用经过二级处理后的排水需要经过消毒,可用于规定的使用目的。

  (2)南澳大利亚州

  南澳大利亚回收水再利用导则(环保局1999)规定,可持续利用水的方法,不能对大众健康或环境带来不必要的环境危险。也就是说回收水再利用到农业、城市居民、环境和工业都是可以的,但要求所有回收水再利用的使用者必须提供其水质状况、处理过程、系统设计、操作过程和可信度、地点选择、监测和报告。

  3.美国

  美国的回收水再利用实施法规分布在各州,这些法规涵盖了回收水再利用实践的各个方面。主要的全国性文件是环保局回收水再利用导则,它提供了相关的信息比如回收水再利用的要求和过程、回收水再利用的法规和环保局指导性意见。文件规定允许各州建立自己的标准。

  (1)加利福尼亚州

  美国第一个回收水再利用水质标准1918年建立在加利福尼亚,之后被不断地修改。在加利福尼亚大约10%的城市用水被回收。州健康服务部在加利福尼亚的水法指导下,建立了水回收再利用的相关标准。9个地方水质控制机构在州健康服务部的指导下,也可以建立水质标准、废物排放的实施标准和要求。每一个水回收再利用项目必须获得地方水质控制机构的批准,并符合其标准。此外,地方健康部门也可发布严于州健康部或者地方水质控制机构发布水质标准。州的水法明确,如果回收水再利用的水质标准适合饮用或者非饮用并且能够获得,任何个人或者公共机构都不能使用来自各个水源的水用于饮用或者非饮用目的,占用下游的水权并影响下游。

  (2)佛罗里达州

  佛罗里达州被公认为是美国回收水再利用最多的一个州,已有两个世纪以上使用回收水的经历。80%使用回收水的是沿海地区、淡水缺乏地区、海水入侵地区、水流缓慢地区和废污水自净能力较差的地区。2000年,佛罗里达使用的处理过的废水,超过了这个州处理污水能力的50%。景观灌溉是主要的用水项目,其次是农业灌溉、工业、地下水回灌和湿地用水。1986年以来,回收水再利用量已经翻了三番。

  佛罗里达回收水再利用导则包括:农业再利用,城市再利用,食品生产;地下水回灌和间接使用回收水作为饮用水;增加陆地水流;工业再利用和许可;特殊的处理方法要求在所有的使用类型中列出。

  州有关回收水再利用项目的法律中规定,水资源管理区域中要规定一个“水资源警示区”,即存在水供应问题的地区(或者是现在已经存在,或者在今后20年中出现),要求回收城市废水并建立回收水再利用所需的设施,除非回收水在经济上不划算、环境上不符合要求或者技术上不可行。佛罗里达还制定了再利用过程中控制危险物品的政策,防止再利用过程带来新的污染源或者扩大地表水的污染。目前回收水再利用数量已经超过了向地表排放的废污水。

  4.中国

  中国在水的重复利用方面还没有专门的法规,只有节约用水方面的规定。如《水法》提出了提高水的重复利用率、鼓励使用再生水、提高污水再生利用率的原则规定。

二、回收水再利用的用途

  回收水再利用到底有哪些用途,是这次会议研讨的一个议题。国外将回收水再利用分为4个主要部分:

  1.提供饮用水

  直接提供饮用水或者回收水直接引到城市供水管网在加拿大和美国还没有实施,尽管在纳米比亚的Windhoek已有了可行性的研究和实验案例。

  1998年美国国家研究委员会的报告显示,间接提供饮用是可行的,由于存在许多不确定的涉及健康方面的因素,直接用于饮用仍不可行。报告还指出,通过回收水再利用间接提供饮用水对人类健康的潜在影响,需要一个彻底的专项评估(包括污染物的监测、健康和安全检验、系统可靠性评价),同时也只能作为最后一招使用,尽管影响人体健康的结果还没有在相关研究数据中发现,但是健康数据是非常分散的,研究方法也非常有限。实际上目前许多社区利用的水源明显含有从上游使用者带来的污染物质,尤其是在那些没有计划使用间接再生水作为饮用水的地方。

  2.无严格限制的城市、景观用水和农业灌溉

  目前加拿大有许多这样的例子。包括:城市景观用水——公园、娱乐场所、学校操场、救火、装饰性喷泉、水池及建筑物内部的厕所用水和空调用水;没有严格限制的娱乐用水——向池塘、湖泊的补水,造雪等;用于灌溉——不直接用于人类食用产品的灌溉。主要用于为环境目标和地下水回灌等目的,回收水一般用于灌溉湿地和保持溪流或河流。水一般取自洪水的控制,如城市洪水直接输送到湿地。

  这种水至少需要二级处理。通过过滤和消毒,用严格的生化指标(生化需氧量BOD)、浑浊度、细菌总数或大肠菌数以及残留物和pH来监测。

  3.有严格限制的城市用水、娱乐用水、农业灌溉

  这类用水包括:景观灌溉用水——高尔夫球场、公墓、绿地和高速公路;有限制的休闲——垂钓、划船和非接触的娱乐;农业灌溉——用于饲料、麻、种子、牧业、草皮和商业目的的农业生产。

  这类用水活动中所有的水质要求是一样的。比较特殊的要求是要进行二级处理和消毒。BOD和浑浊度标准较宽。

  4.工业再利用和循环

  加拿大的工业是用水大户。1991年,80%的工业用水是矿产和原材料生产用水。其中,不到20%是被消耗掉的,循环用水有很大的发展空间。早在1940年,为满足工业生产的需要,加拿大就已开始将地方生活废水再利用到工业生产中。在地方生活污水处理规定中,不列颠哥伦比亚省就有生活污水用于建筑和工业的规定,包括用于清洗建筑材料、制造混凝土、设备清洗和冷却塔等。这种方法可行且经济上具有吸引力。

  这部分水的利用也需要对污水进行二级处理和消毒。需要监测BOD和悬浮物以及大肠菌。但是回收水再利用用于工业的水质要求越来越特殊,考虑工业用水水质的因素也越来越多:水垢、腐蚀、生物生长、堵塞和泡沫以及工人的健康。

  从美国对回收水再利用的分类可以看出,发达国家在考虑使用回收水时,首先确定的是回收水再利用的用途,甚至这些项目都要在相关导则或者法律中规定,超出这些范围的使用很难被批准。而我国对回收水再利用没有专门的规定。1989年颁布的《生活杂用水标准CJ25.1-89》中,仅仅提到厕所便器冲洗、城市绿化、洗车和扫除几种。其他比如农业灌溉用水标准、工业用水标准,在制定之初并没有考虑用水的来源,所以也就没有考虑回收水的特殊性。因此,有必要专门研究我国回收水再利用的项目及其相关标准。

三、回收水再利用的水质标准

  美国和加拿大等国的回收水再利用的标准包括3个主要部分:一是水质要求,二是废水处理工艺要求,三是审批和日常监测要求。

  1.水质要求

  回收水再利用面临的最大问题就是水质,水质是公众在使用回收水时最大的担心。尽管到目前为止,加拿大、美国等国家还没有因为使用回收水造成病菌传播或者染病的报道,但是研究表明,这些将被利用的污水中都有细菌污染,在废水中已经发现了100多种不同的肠道病毒。因此,这些国家都将注意力集中在去除污水中的细菌等微生物上。

  城市废水不是主要的致病源,但人们很难接受其作为食物生产、灌溉或者间接的饮用水甚至一些工业用水。废水中的可降解有机物、稳定有机物、营养物、重金属、残留氯和悬浮物等化学成分还很有可能进入地下含水层。最近几年,干扰素、药学和治疗用的产品也进入了供水系统。美国和加拿大已经开始对这些化学品的产生、环境影响和危险性、对健康的长期影响和采取各种控制措施后危险的转移开始了研究。

  研究表明,可降解有机物不利于消毒且消耗氧气。稳定有机物很难被污水处理程序处理掉,并且可能对环境带来毒性,不利于回收水再利用项目的实施。使用含有氮、磷、钾元素的回收水对农作物的灌溉有好处,但容易引起富营养化和过度繁殖。废物中含的氮会渗漏到地下水中使饮用水水质超标。重金属在环境中的蓄积对动植物有毒性。高浓度的可溶解性固体物质也影响回收水用于农业灌溉,长时间地使用回收水会降低土壤的肥力。

  因此在设立水质标准时要按照不同的用途提出具体的水质标准。已有的回收水再利用的水质导则通常包括两个级别的要求:第一,提交回收水再利用申请时,要将准备使用的回收水的性质介绍附上;第二,对回收水再利用项目要进行日常监测和检查。

  2.监测要求

  回收水再利用的水质要求还包括管理方面的要求。按照水质导则的规定,提出申请时要附回收水的各项指标。监测时段不同,要求也不相同,如加拿大哥伦比亚省对大肠菌群的监测从回收水再利用项目实施开始第1天到第60天要连续进行。如果在这一阶段所有的监测数据都保持在标准要求范围之内,就可以放宽到每周监测一次。同时,监测要求还和处理设施、用水方式等密切相关。因为其标准都针对不同的用水项目设定,所以具有非常明确的操作要求。

  我国的标准基本不涉及这方面的要求,而是另外规定了一个检验规则。但是这个规则并不具体,在实际操作过程中难免会带来不必要的分歧。

  3.处理技术要求

  在这方面,美国和加拿大同样也是针对回收水再利用的具体用途具体规定的。会议讨论了城市生活用水的现场处理、分散处理和集中处理等几种处理方法,并比较了各种处理技术的利弊以及适用性。着重强调的是,回收水再利用在水质方面的要求包括处理要求。

  此外,还包括了存储和分配的技术要求。这些要求,并非只有原则或者政策,而是将每一个过程都作为一个技术问题经过详细研究后提出的。比如说,回收水再利用在处理后进入输送管道,其性质是否会改变?回收水再利用的管网要求有应急存储设施,一旦水质因特殊情况没有达到标准的要求,保证不能进入使用管网。

  对比上述要求,我国的回收水再利用需要建立专门的法规和技术导则。一是鼓励人们广开水源,规范行为,确保在回收水再利用方面不危及人体健康和造成环境危害。二是结合我国的实际情况,提出我国水的回收再利用主要可用之处,尽早出台回用水主要用途名录。三是研究我国各类污水的组成,提出水质控制要求,建立相关的管理制度,使我国法律规定的节约用水、再生水回用等要求落到实处。

论文搜索

发表时间

论文投稿

很多时候您的文章总是无缘变成铅字。研究做到关键时,试验有了起色时,是不是想和同行探讨一下,工作中有了心得,您是不是很想与人分享,那么不要只是默默工作了,写下来吧!投稿时,请以附件形式发至 [email protected] ,请注明论文投稿。一旦采用,我们会为您增加100枚金币。