陕西省县域污水资源化利用问题研究
周 瑶，刘利刚，张金玲
(1.陕西省渭河生态区保护中心，陕西 西安 710004；
2.陕西省水资源与河库调度中心，陕西 西安 710004；
3.陕西省地下水保护与监测中心，陕西 西安 710003)
陕西省总面积20.56万 km2，南北狭长，横跨长江、黄河两大水系。以秦岭、北山为界，由北向南依次分为陕北黄土高原、关中平原、陕南秦巴山地。第三次全国水资源调查显示，全省水资源量419.67亿 m3，其中陕南296.66亿 m3，占总资源量的70.68%；
关中地区82.01亿 m3，占总资源量的19.54%；
陕北地区41亿 m3，占总资源量的9.78%。以人均水资源量计，陕南地区人均水资源量3 830 m3/人，关中地区317 m3/人，陕北地区694 m3/人。按照国家相关部委制订的“原则上多年平均降雨量小于200 mm、年人均水资源量不足600 m3应视为缺水城市”的标准来看，陕西省所辖的西安、铜川、咸阳、杨凌、渭南及延安市人均水资源量均在600 m3以下，已达到缺水城市标准。陕西的缺水城市主要集中在陕北和关中地区，为解决城市缺水问题，2019年，国家发展和改革委员会、水利部就印发颁布了《国家节水行动方案》，要求重点地区开源节流，将再生水、集蓄雨水、淡化海水、微咸水、矿井水等常规水源外的一切其他水源作为非常规水源，统一纳入水资源配置，加快推进非常规水源开发利用。近年以来，陕西省通过实施污水资源化利用为解决城市缺水问题提供了一条重要途径，也为缓解关中、陕北地区缺水问题发挥了积极作用。本文在对陕西省非常规水资源利用主要措施、考核标准及方法进行分析的基础上，以陕西咸阳市彬县、延安市延川县和安康市汉阴县3个县域节水型社会达标县为例，对陕西县级行政区污水资源化利用现状、利用措施及问题进行分析，提出几点解决对策，以期为全面推动陕西全省污水资源化利用提供参考依据。
陕西省目前主要采用三大措施促进以再生水为主的非常规水源利用：(1)在县域节水型达标创建工作中，将再生水利用率作为重要考核内容，要求各创建县(区)积极拓展利用途径，规定北方地区再生水利用率低于12%时此项即不得分，南方地区再生水利用率低于7%时此项即不得分；
(2)在进行最严格水资源管理制度考核工作中，考核非常规水源利用情况，要求将非常规水纳入水资源统一配置，用量需较上年度有所增加或达到一定比例，同时需要统计再生水利用率情况；
(3)按照住建部发起的国家级节水型城市建设工作要求，在综合节水考核指标中明确达标城市非常规水资源利用需达到一定标准，即京津冀再生水利用率不小于30%，缺水城市再生水利用率不小于20%，其它地区城市非常规水源替代率不小于20%或年增长率不小于5%。但以上所述再生水均未包括工业企业内部的回用水。
据2020年再生水利用的统计数据看，陕西省地级城市再生水利用率达到22.78%，经处理后的中水主要用途为城市杂用，工业、景观环境、绿地灌溉、河湖生态补水及农业灌溉。各用途中排名第一的为景观环境，占比62.5%，其次为工业用水，占比17.64%，绿地灌溉排第三位，占比8.34%，其次是城市杂用，占比8.3%，河湖生态补水占2.74%，目前占比最少的类别为农业灌溉，仅占0.49%。从各地市再生水利用情况来看，全省再生水利用率最高的城市为西安、咸阳和宝鸡三市，三市2020年再生水利用量占全省的89.26%。其中仅西安市一市，再生水利用率占到了全省的72.8%。而陕南地区的汉中、安康地级城市再生水利用率为0。
2.1 彬县
彬州市原为彬县，2018年5月经国务院同意，撤销彬县设立县级彬州市，由陕西省直辖，咸阳市代管。彬州市地处渭北高原西部，泾河下游地区，全市土地面积1 185 km2，总人口37万人，辖8个镇，1个街道办，1个管委会，156个行政村。彬州市属陇东黄土高原塬梁丘陵沟壑区，区域水资源总量6 655万 m3，人均水资源量180 m3，属于典型性缺水地区。彬州市于2017年开展县域节水型社会达标创建，2018年通过水利部复核，为水利部第二批节水型社会建设达标县区。
在县域节水型社会创建中，彬州市积极部署再生水回用工作。彬州市城区污水处理厂始建于2009年，2012年6月进行了提标改造，改造后日处理能力20 000 m3/d，收水范围东至鸣玉池村，西至刘家湾，南至312国道，北至河堤路，污水经收集处理后排入泾河。污水处理厂采用一体化生化池主体工艺，提标前出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准；
提标改造采用“絮凝沉淀+砂滤池(后改造为转盘滤池)”的主体工艺，提标后污水处理水质达到一级A标准，再生水水质达到《城市污水处理再生利用景观环境用水水质》标准中娱乐性景观环境用水水质。2017年污水处理量407万 m3，回用量105.82万 m3，主要用于全市生态、绿化、道路洒扫，再生水利用率达到26%，占当年全市总供水量的2.86%。
通过开展再生水利用，彬州市对现有的污水处理厂开展了提质改造工程，出水水质显著提高，对城市环境状况的改善有重要意义，同时能够减少对于泾河水体的污染。同时，将再生水纳入水资源统一配置，开展分质供水，能够一定程度缓解城市供水的压力。
2.2 延川县
延安市延川县位于陕西北部，延安市东北部，地貌属貌属黄士高原丘陵沟壑区。全县土地面积1 985 km2，辖7个镇1个街道办事处，共有163个行政村、14个社区居委会，总土地面积1 984 km2，户籍总人口18.61万人。洛川属温带大陆性季风气候。境内气候较温和。境内的河流属黄河水系，清涧河为黄河一级支流，其主要支流有永坪川河、青平川河、文安驿川河、拓家川河。县境东界的黄河一级支流有眼岔寺河等21条、二级支流69条、三级支流138条、四级支流110条、四级以下支流8条。全县水资源总量为20 461万 m3，可利用总量为3 100万 m3，其中地表水1 208万 m3，地下水322万 m3，人均水资源占有量427 m3。延川县于2019年开展县域节水型社会达标创建，2021年通过水利部复核验收，为水利部第四批节水型社会建设达标县区。
为推进县域节水型社会达标创建，延川县编制创建实施方案，通过推进水资源循环利用，加强污水处理厂的建设和管理等措施，将再生水利用率提高至20%以上。
延川县污水处理厂分二期建设，一期建成于2011年，设计处理能力5 000 m3/d，主要收集延川县域内的生活污水，处理工艺为粗格栅—进水泵房—细格栅—旋流沉砂池—初沉隔油池—DE环形氧化沟—二沉池—提升泵房—曝气生物滤池(BAF)—蓄水池—纤维转盘滤池—紫外消毒池—出水池，最后排放至清涧河。建成初期执行城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8978-2002)一级B标准，2014年提质改造后执行一级A标准。2019年启动一期提标改造及二期建设工程，二期污水处理厂处理工艺为：提升泵房—粗格栅—细格栅—旋流沉砂池—调节池—初沉池—A2/O—二沉池—提升泵房—混凝沉淀—深床反硝化滤池—次氯酸钠消毒—出水计量槽，扩建后污水处理能力可提升至10 000 m3/d，出水水质达到《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB61/224-2018)标准。2019年，延川县污水处理厂主要作为城区道路、建筑工程、抑尘和部分绿化浇灌使用，由城市执法管理局养护大队专车运送使用，年用量36万 t，其余水排放至清涧河。2019年城镇污水处理厂处理总量178.91万 m3，再生水回用量36万 m3，再生水利用率达到20.2%，占当年总供水量的2.37%。
在县域节水型社会建设中，延川县的污水再生回用的主要制约因素是管网，为解决管网问题，通过实施再生水利用工程建设，新建清水池、送水泵房，同时铺设管道8 500 m，为再生水的利用提供了基础条件。通过工程的实施，延川县污水处理水质不断提高，保障了清涧河的水生态环境，对远期再生水拓展用途使用具有重要意义。
2.3 汉阴县
汉阴县位于陕西省南部秦巴山区，汉江上游。全县面积1 365 km2，辖10镇141个行政村11个集镇社区，总人口31.2万。汉阴县位于北亚热带湿润气候区，区域内水资源总量10.3亿 m3，其中自产水资源量6.17亿 m3，人均占有水资源量3 301.3 m3，亩均占有水资源量2 019.6 m3。汉阴县于2019年开展县域节水型社会达标创建，2021年通过水利部复核验收，为水利部第四批节水型社会建设达标县区。
在推进县域节水型社会建设进程中，汉阴县加强领导力度，明确职责分工，由县住建部门负责加快城市污水处理设施、工程中水设施及污水收集系统管网工程建设，完善全县污水处理系统，推进城市污水再利用等工作。由生态环境部门指导企业实施中水回用，充分利用再生水，保护水环境。
汉阴县污水处理厂于2012年建成运行，设计日处理能力10 000 m3/d，处理工艺采用CAST+混凝沉淀过滤工艺，处理后的污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8978-2002)一级B标准。2019年，省水务集团接手运营管理后，启动提标改造工作，改造后污水处理标准达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8978-2002)一级A标准。二期扩容及提标改造工作于2020年开始，预计扩容后处理规模可达到23 000 m3/d，处理工艺为：粗格栅及提升泵房—细格栅及曝气沉砂池—多段多级AO生物反应池—磁混凝澄清池—接触池消毒。出水水质执行《汉丹江流域(陕西段)重点行业污染物排放限制》出水标准。2019年，汉阴县污水处理厂再生水主要用于市政园林绿化、绿地及交通道路防尘喷洒，日用水量700 m3/d，其余水排放至月河。当年城镇污水处理厂处理总量153万 m3，再生水回用量26.78万 m3，再生水利用率达到17.5%，占当年总供水量的0.2%。
汉阴县在推进污水再生利用的进程中，通过提升污水处理收集能力，保证污水处理厂出水水质的质量符合要求，通过污水资源化利用措施对保持清洁的水生态，维护健康的水环境具有重要意义，也为丰水地区污水处理提供了经验依据。
3.1 污水资源化利用途径不足
从全省及三个典型县区污水资源化利用现状来看，大部分地区将污水回用后，主要用于市政园林绿化、绿地及道路防尘喷洒，而工业企业受制于水质处理代价及管网限制，将大量再生水用于替代工业企业水源实现难度较大，污水资源化利用后的再生水利用途径太过单一。
3.2 污水资源化利用的水质不高
从三个典型县来看，除彬县的再生水水质达到《城市污水处理再生利用景观环境用水水质》标准中娱乐性景观环境用水水质之外，其余两个县的水质出水标准均为一级A，只能用于对水质要求不高的场所，也就限制了再生水的使用渠道。
3.3 污水资源化利用尚无管网支撑
从三个典型县区的污水利用去向来看，由于没有配套专门的输水管网，绝大部分再生水用于市政方面，均需市政车辆专车运输，个别用于景观环境的用水也本着就近原则，避免远距离用水，极大限制了用水的途径和方式，管网不发达是限制再生水利用的重要原因之一。
3.4 污水资源化利用难以补贴自身投入
三个县(区)再生水用于市政洒扫、园林绿化及生态补水都是免费供给，而该地区污水处理厂的提质改造都是行政行为，即政府出于改善生态环境的需要，投资对污水处理厂进行提标改造，改造的最终目的也为了避免排水、污泥对于生态环境的二次污染。
通过对陕西省非常规水源利用现状进行分析，结合三个典型县(区)污水资源化利用实施成效及存在问题，笔者参考多年从事水资源管理工作的经验，提出了几点对策建议。
(1)污水资源化利用应纳入各地区水资源配置体系，统一配置。陕西省黄河流域水资源短缺，经济社会发展迅速，将污水等非常规水源纳入水资源统一配置，尽可能的体现优水优用，中水中用，分质供水，也是提升污水资源化利用率的一大方法。除设定各地区非常规水源利用量下限和考核再生水利用率之外，还应体现在水资源论证中，高耗水行业在取水中应优先考虑再生水等水源，提升企业内部工业用水重复利用率，提升污水资源化利用水平。
(2)污水资源化利用开端仍要依赖政府强制力。受传统思想及现行水价的影响，部分企业对污水资源化利用比较抵触，污水资源化利用开端要依赖政府强制力。建议在火电、钢铁等行业强制以再生水代替新鲜水用于生产。可出台政策引导企业与再生水厂签订购买合同，政府可补贴资金用于管网建设及水质达标。
(3)应差别化对待，在长江流域丰水区鼓励污水处理厂提标改造，改善水生态。陕西省长江流域水资源相对丰沛，与污水再生利用相比，尽可能扩大污水收集范围，提升污水处理量，提高出水水质，避免污水、污泥对水生态的破坏显得尤为重要。
污水资源化利用是当前及今后一个时期优化供水结构、增加水资源供给、缓解供需矛盾和减少水污染、保障水生态安全的重要措施，对于打破陕西经济社会高质量发展水资源瓶颈约束、维护河湖生态健康意义重大。从利用现状看，目前陕西污水资源化利用尚处于起步阶段，存在利用途径不足、水质不高限制用途扩大、管网覆盖不到位、自身经济回报难以维持正常运营等问题。为了促进污水资源化利用在全省迅速发展，应鼓励各地结合实际情况，分析潜在用户，制定针对性鼓励激励政策、铺设再生水利用管网，按照以需定供、以需定质的模式，试点先行，完善污水资源化利用基础设施条件、建立健全管理体制机制、完善技术标准体系、加强水质监测预警，构建污水资源化利用从规划、配置、用户、产输、激励的一体化运营模式，同时应加强水质监测，要求全省污水处理厂提升出厂水质，避免在缺水地区对水体和生态环境造成二次污染。
猜你喜欢 节水型处理厂资源化 山西省节水达标县数量达61个山西水利(2022年7期)2022-12-29煤化工废水资源化回收及深度处理技术化工管理(2022年14期)2022-12-02磷石膏资源化综合利用任重道远中国化肥信息(2022年9期)2022-11-23CO2资源化回收技术分析科学家(2022年5期)2022-05-13污水处理厂应急响应与措施科学家(2022年4期)2022-05-10在建污水处理厂机械设备现场安装应注意的问题建材发展导向(2021年7期)2021-07-16退役三元材料资源化利用研究新进展有色设备(2021年4期)2021-03-16新时期节水型农业种植结构优化措施新农业(2020年18期)2021-01-07污水处理厂的环保节能问题及对策建材发展导向(2019年11期)2019-08-24某污水处理厂一体化综合池设计海峡科技与产业(2016年3期)2016-05-17