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关于中水回用的经济效益分析作者：张耀冬来源：《中国新技术新产品》2009年第24期摘要:水资源严重制约着我国经济的发展,缺水与水污染问题一直倍受普遍关注。
中水作为城市开源的新举措,在国内的应用日益广泛。
本文对中水回用作了简要介绍,侧重分析了中水回用系统的经济效益,并对我国的中水回用进行了展望。
关键词:水资源;中水回用;经济效益1 引言我国是一个缺水国,人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4。
上个世纪70年代以来,城市缺水问题就日益突出。
随着城市的发展,我国的用水量尤其是工业用水量剧烈增加,大量的生活污水、工业废水的排放严重污染了环境和水体,造成水资源量上的不足以及质上的恶化。
城市水危机直接影响到民生和国民经济发展。
从20世纪80年代末开始,一部分缺水城市开始把目光转向城市第二水源——中水。
2 中水定义及来源2.1 中水定义中水是指各种排水经过物理处理、物理化学处理或生物处理,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。
因其标准低于生活饮用水水质标准,所以称为中水。
2.2 中水来源中水来源应根据城市排放的污废水的水质、水量、排水状况和中水回用的水质、水量确定。
一般取自建筑物内部的生活污水、生活废水、冷却水和其他可利用的水源,有的城市将建筑屋面雨水作为中水水源的补充。
3 中水系统的经济效益中水回用之所以受到越来越广泛的重视,主要是因为中水具有经济可行性,政策可行性以及技术可行性。
经济可行性上,用水单位降低生产成本,节省水费,使用中水极大的缓解了城市水资源的利用,从而可以促成中水回用的推广。
技术可行性上,中水回用的技术在国内外已经有几十年的实践经验,从中水处理工艺到管网敷设等一系列的角度已经完全可以应用。
政策可行性上,目前国家大力提倡节约用水,对中水回用更加重视,这无疑为中水回用的推广提供了政策的扶持。
3.1 以某住宅小区为例分析中水系统的经济效益3.1.1 影响住宅小区中水回用系统经济成本的因素中水技术在国内成熟已久,但其推广范围却相对缓慢,探其原因还是中水回用的成本高低问题。
中水回用概述“中水”一词是相对于上水〔给水〕、下水〔排水〕而言的。
中水回用技术系指将小区居民生活废〔污〕水（沐浴、盥洗、洗衣、厨房、厕所）集中处理后，达到一定的标准回用于小区的绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗、家庭坐便器冲洗等，从而达到节约用水的目的。
中水处理方式中水因用途不同有两种处理方式1.一种是将其处理到饮用水的标准而直接回用到日常生活中，即实现水资源直接循环利用，这种处理方式适用于水资源极度缺乏的地区，但投资高，工艺复杂；2.另一种是将其处理到非饮用水的标准，主要用于不与人体直接接触的用水，如便器的冲洗，地面、汽车清洗，绿化浇洒，消防，工业普通用水等，这是通常的中水处理方式。
按处理方法，中水处理工艺一般分为 3 种类型：1．物理处理法：膜滤法，适用于水质变化大的情况。
采用这种流程的特点是：装置紧凑，容易操作，以及受负荷变动的影响小。
膜滤法是在外力的作用下，被分离的溶液以一定的流速沿着滤膜表面流动，溶液中溶剂和低分子量物质、无机离子从高压侧透过滤膜进入低压侧，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留，溶液被浓缩并以浓缩形式排出。
2．物理化学法：适用于污水水质变化较大的情况。
一般采用的方法有：砂滤、活性炭吸附、浮选、混凝沉淀等。
这种流程的特点是：采用中空纤维超滤器进行处理，技术先进，结构紧凑，占地少，系统间歇运行，管理简单。
3．生物处理法适用于有机物含量较高的污水。
一般采用活性污泥法、接触氧化法、生物转盘等生物处理方法。
或是单独使用，或是几种生物处理方法组合使用，如接触氧化+ 生物滤池；生物滤池+ 活性炭吸附；转盘十砂滤等流程。
这种流程具有适应水力负荷变动能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点。
当前，由于一些国家和地区在过度地、毫无节制地开发水资源的同时，环境保护意识比较差，使地表水和地下水均受到了不同程度的污染，使原本具有良好水质的新鲜水供应受到限制；其次，待开发的新鲜水源离集中供水点距离较远，一次性投资费用高昂，这样一些缺水地区无力扩大供水能力。
国内外中水应用情况
当今世界各国解决缺水问题时，中水回用首选为可靠且重复利用的第二水源，而且一直是研究的重点。
再生回用的途径有十几种，主要是农业灌溉、工业和生活回用及市政杂用、地下水回灌、补充地表水等。
在国外中水回用历史很长，规模也很大，收到了可观的经济效益和社会效益。
一些发达国家在经历了高度工业化发展过程的同时，深切感受到水资源的宝责，逐步制定和完善了相应的法规和政策，促使中水得到合理的利用。
1.国外的应用情况
中水回用在国外已实施很久，回用规模很大，已显示出明显的经济效益。
当前世界上许多国家为克服水资源困难，把城市污水开辟为笫二淡水资源。
美国是世界上采用污水再生利用最早的国家之一，20世纪70年代初开始大规模污水处理厂建设，1979年美国有357个城市回用污水，有污水回用点536项，涉及城市回用、农业回用、娱乐回用、环境回用、工业回用等方面。
全国城市污水回用总量约为9.4x108m3/a，其中灌溉用水占总用水量的62%，工业用水占总用水量的31.5%，5%用于地下回灌，1.5%用于娱乐、渔业等。
日本因国土狭小，人口众多，水资源主要靠河流，流量具有时间变动性，其水资源严重缺乏，除不得不实行定量供水外，只能中水回用。
日本从1962年就开始回用的实践，促进了当时的工业复兴，处理后的水直接回用于城市给水、生活卫生杂用和工业用水。
1991年有876个公共污水处理厂在运行，其中有4个处理厂的中水得到回用，其中工业用水占41%、农业灌溉占13%、环境用水占32%、非饮用水占8%、季节性清雪占4%。
日本的双管供水系统比较普遍，东京将污水厂的深度处理水回用于一条干涸的小溪，收到了一定的经济效益和社会效益。
近年来，日本的环保部门对二级处理出水提出了脱氮除磷要求，水质更好，可回用于河流，作为景观用水，美化环境。
以色列是严重缺水国家，其农业灌溉技术高度发展，到1987年，仝国有210个市政回用工程，100%生活污水和72%的城市污水回用，回用方式有小型社区就地回用、大中城市的区级回用，可用于农业、工业和饮用水。
全部污水的90%收集排放、80%经过处理，有60%~65%处理后的污水回用，以色列的工业布局也考虑了环境保护和污水再利用，降低了处理的成本，使用也很方便。
进行深度处理后建地下水库，进入国家总水资源调配网，由国家统一调控使用。
除日本、美国、以色列外，俄罗斯、西欧各国、印度、南非和纳米比亚的污水回用技术也很普遍，南非和纳米比亚等国甚至建起了饮用再生水制造工厂。
中国台湾地区的污水回用也有报道，台北市自20世纪70年代开始污水回用设施建设，有四座污水处理厂不同程度地将深度处理后的污水回用于工业生产和厂内用水。
印度孟买已有7座商业大楼用中水做空调冷却水的补充水，水量达150~250m3/d。
在美国，马里兰州的伯利恒钢铁厂每天将4x105m3污水回用于生产工艺及冷却系统，回用水量最高达76x104m3/d；加利福尼亚州的唐特拉斯塔污水处理厂，回用水量为1.14 x104m3/d，送至旧金山南部作工业用水；洛杉矶将
20x104m3/d的城市污水经三级处理回用于工业。
加州的南太和湖污水厂和奥伦奇21世纪
水厂是世界闻名的深度处理厂，处理流程长，处理水质很高；佛罗里达州的圣彼得斯堡，1978年开始将再生水回用于生活杂用水，目前已能够向7 000多户家庭提供再生水；圣
迭戈市每天有18.5x104m3再生水作为饮用水。
前苏联水资源虽然比较丰富，但污水回用量很大。
中水回用已经成为世界上不少国家解决水资源不足的战略性对策，在国外已有丰富的经验，满足或郎分满足了由于水资源缺乏限制城市和工业发展的需要，收到了良好的经济效益和社会效益。
2.我国中水回用的情况
我国淡水资源很匮乏，排水设施和管理很不完善，但已认识到中水回用的重要性和紧迫性，合理地利用中水资源，不仅可缓解全球性的供水不足，而且改善了生态环境，实现了水资源的可持续发展。
近十多年来，城市中水回用的重点，一直集中在占有较大比重的工业废水上，经过多年努力，工业废水回用率已达70%以上，由于社会经济发展和人们环境惫识的不断提高，中水回用逐渐扩展到缺水城市的许多行业。
由于水资源的缺乏，制约了经济的发展，特别是近几年城市严重缺水，城市水荒的加剧引起了从中央到地方各级领导对解决水资源问题的重视。
在专家们倡导和参与下，青岛在1932年就将中水作为市政和其他杂用水，以缓解淡水资源的危机。
北京也在1984年进行中水回用示范工程建设，1987年，北京市人民政府第56号文件明确规定：今后凡新建建筑而积2x104m2以上的旅馆、饭店、公寓及建筑面积3x104m2的机关、科研单位、大专院校和大型文化、体育等建筑，应配套建设中水设施并应与主体建筑工稈同时设计、同时施工、同时交付使用。
之后，许多城市根据当地实际情况，发布了类似的政府令或其他节约用水管理办法、法规等，推广节约用水的新技术、新工艺，新设备，鼓励实行循环用水、一水多用和废水回收利用。
如1994年石家庄市人民政府以第50号政府令的形式发布了《石家庄市城市节约用水管理办法》。
全国各地都按照《中国21世纪议程》要求制定了本省的碧水蓝夭绿地计划，走可持续发展的道路。
废水回用的课题被列入了国家“七五”、“八五”、“九五”重点科技攻关计划，投入相当可观的人力物力，对一些关键技术进行攻关，取得了一批国际先进水平的科研成果，提供了废水回用的成套技术与应用。
其主要内容如下。
①不同回用对象的水质指标。
②不同回用用途的废水再生工艺路线与相应单元处理技术。
③再生水用户的用水技术，
④不同工程长年运行的经验总结。
⑤废水回用的技术经济分析与政府贯彻的技术经济政策。
⑥污水回用设计规范。
⑦已进入工程上大规模应用推广阶段。
目前不提倡用作与人体直接接触的娱乐用水和饮用水。
科技人员经过近20年的实验研究和应用开发，已经在回用技术上取得突破，并对人们的观念意识产生重大影响。
废水回用已被国家作为一条基本政策加以肯定，规定城市污水应作为优先开发水源，在水未被充分利用之前，禁止随意排放，各地的污水处理厂建设必须将处理与回用结合起来，目前我国已有几十个城市在建设污水回用工程，其工程规模之大，回用之广，在国外也不多见，足以影响到城市环境和供水状况。
我国政府在《关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标建议的说明》中指出：“要按照《中国21世纪议程》的要求，努力做到合理开发和利用资源，大力推广和运用节能、节材、节水、降耗技术，坚决执行保护资源、保护环境的法律法规。
”
《中华人民共和国水污染防治法》明确指出：国务院有关部门和地方各级人民政府必须把保护城市水源和防治城市水污染纳人城市建设规划，建设和完善城市排水管网，有计划地建设城市污水集中处理设施，加强城市水环境的综合整冶。
囯家环境保护“九五”计划和到2010年长远规划强调，城市综合整治要继续执行“统一规划、合理布局、配套建设、综合整治”的方针，计划中规定：重视水资源，可持续利用，坚持开展人工降雨，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；实施工业污染防抬和生活污染防治、交通污染防治并重的原则。
在“十五”规划初步安排中，国家要求城市污水处理量的10%作进一步处理后回用，建立中水道。
就一个城市而言，除了全市的中水道外，市内各区和有些大型公共建筑亦有中水回用的途径，这样可组成大、中、小的中水道系统，配套建设中水道设施并应与土体建筑工程同时设计、同时施工、同时交付使用，我国有关部门规划，几年内全国城市污水回用处理率要达到25%，污水冉生利用率要达到10%，届时污水回用将为缓解我国水资源紧缺做出重要贡献。
随着人们生活水平和工业废水回用率的提髙，生活污水占城市污水的比率巳由过去的30%提高到40%以上，部分经济发达城市已接近60%，而目前我国城市污水处理率不足20%。
今后15年，我国人口将以每年1200万~1300万左右的速度增长，几亿农民从农业生产转向非农业生产，城市数量在2310年将超过1000座，基本实现城市化。
随着城市数量的增多，城市密度的加大，生活污水排放量将从1992年的180x108t增加到2010年的560x108t因而，生活污水的回用问题已摆在我们而前。
生活污水最大：&相对稳定，易于收集，再生成本低，处理技术也比较成熟。
尤其是城市供水水价持续上涨，小区污水经过适当处理后.用于小区绿化、厕所坐便器冲洗、洗车和清涪等有很好的社会效益和经济效益。
