全国城市污水处理回用调查评价与发展规划研究 12页

非常规水源利用技术专刊论文2、加大对本专项规划实施的资金投入。在国家和地方科技计划中加大对海水淡化科技发展的支持力度，同时拓宽融资渠道，积极鼓励其他财政资金和各类社会资本投入海水淡化科技与产业发展。3、加强本专项规划实施的专家咨询和过程管埋。组建专项规划实施总体专家组，对专项实施办公室负责，对专项规划研发任务落实、技术路线制定、过程检查验收等提供咨询；建立专项实施的定期检查、定期交流等过程管理制度，确保专项实施的质量和效果。4、加强官产学研用结合和成果转化。通过组建产业技术创新战略联盟、培育研发和产业基地等方式推动海水淡化官产学研用的结合；鼓励企业牵头承担规划有关任务，推动海水淡化核心技术和关键设备的实际应用。5、加强海水淡化相关技术标准和政策研究。研究制定适用于不月：j区域、不用用途的海水淡化技术标准；充分用好国家鼓励科技创新和海水淡化产业发展的相关优惠政策，完善有利二F我国海水淡化科技与产业发展政策环境。全国城市污水处理回用调查评价与发展规划研究周振民(华北水利水电学院，河南郑州450011)提要：根据全国城市污水处理回用调查评价工作，介绍了全国城市污水处理回用调查成果，对调查评价方法进行了研究，主要内容包括：城市(县城)污水处理回用基本信息，城市(县城)污水处理设施，城市(县城)污水处理回用(再生水)设施，城市(县城)再生水厂与再生水管道投资情况，城市(县城)居民小区、公共建筑污水处理回用情况，城市(县城)污水处理回用规划与规划指标等。提出了不同水平年全国污水处理回用发展规划方案。该项成果对于指导我国城市污水处理回用具有十分重要的参考价值。关键词：城市；污水处理；回用：调查评价：发展规划l目的意义我国是一个水资源极度紧缺的国家，解决城市污水处理网用的问题始于20世纪70年代，自80年代以来，随着我国城市建设快速发展，城市水污染问题口益突出，水资源紧缺的矛盾口益加剧，污水处理回用也逐渐被提上了日程。在国家“十一五”规划中，水污染治理仍然是重中之重。在《国家环境保护“rf‘一五”科技发展规划》中，“重大流域水污染和区域大气污染控制科技需求”被列为环境科技需求重点之一，更将“水污染防治”列为国家“十一五”科技发展中第一个重点发展领域与优先\n非常规水源利用技术专刊论文主题，其中包括了饮用水安全保障及关键支撑技术、流域(区域)水污染控制与工程示范以及城市水环境质量改善与生态建设这三个分项。因此，本项工作结合我国自然环境条件，开展全国污水处理回用调查，通过污水处理同用、再生水利用工程的建设规模、污水处理回用综合评价等工作，依据调查资料，用科学的方法进行分析研究，建立全国污水处理回用数据库，得到我国污水处理同用工作的系统资料并提出科学发展建议。研究成果对于我国城市污水处理回用设施的建设、经济一资源一环境的协调发展、社会经济效益、环境效益的可持续发展等，都具有重大而深远的意义，为区域污水处理回用布局规划寻求一种更加合理的途径和方法，为“十二五”期问以及今后的污水处理回用工作提供借鉴和依据。2主要调查内容2．1调查范围和要求(1)调查范围包括全国省会城市、地级城市和县城的城市概况和相关内容，不包括乡镇及农村。(2)本次调查包括编写调查报告和填报调查表两部分内容。以建制市和县为调查单元，编写调查报告，填报调查表；省级汇总报送调查表，并汇总报送各市县调查报告。(3)调查成果汇总，对基本成果进行评价，提出存在问题和解决对策。2．2调查基准年本次调查以20lO年为基准(水平)年。2．3主要调查内容(1)城市(县城)污水处理同用基本信息(2)城市(县城)污水处理设施包括污水处理厂个数、规模、处理能力、投资及来源、主要工艺、处理级别、处理成本、监管单位、污水排放等。(3)城市(县城)污水处理同用(再生水)设施包括再生水厂个数、位置、处理级别、处理能力、处理成本、监管单位、采用的相关标准，再生水使用用途、利用总量及价格等。(4)城市(县城)再生水厂与再生水管道投资情况包括再生水厂投资及来源，再生水管道长度、投资及来源、管理单位以及运行维护费来源。(5)城市(县城)居民小区、公共建筑污水处理回用情况\n非常规水源利用技术专刊论文包括要求建设再生水设施的小区和公共建筑规模，规模以上小区和公共建筑个数，再牛水设施、再生水利用量、管理单位、监管部门等。(6)城市(县城)污水处理回用规划与规划指标包括涉及污水处理及回用的专项规划名称，规划目标和『主要内容，规划污水处理同用设施数量、布局、处理能力、规划投资、排水管道和再生水管道建设布局等。(7)城市(县城)污水处理回用地方性法规包括污水处理回用(再生水利用)法规名称、发布时间、发布单位、主要内容等。(8)城市(县城)污水处理回用财政政策与定价机制包括现行的有关城市污水处理回用的投融资机制(包括投融资主体，投融资渠道等)，财政补贴、税收减免等财政政策，再生水定价机制、价格标准等。(9)城市(县城)污水处理回用存在问题包括规划、标准、建设资金、运行经费、监督管理、再生水利用、配套管道、再生水厂布局、再生水价格、法律法规、财政政策、激励机制等方面存在的问题。(10)不同水平年全国污水处理回用发展规划汇总与编制以各地城市污水处理回用规划调查成果为基础，考虑我国未来城市国民经济、供用水、污水排放、污水处理设施建设、污水处理技术等发展趋势，制定不同水平年全国城市污水处理回用发展规划。3调查统计与分析方法3．1面上调查通过全面调查全国各省(自治区、直辖市)县级城市概况、城市污水排放和处理设施、城市污水处理回用设施和回用途径、再生水设施资金来源、：再生水资源费征收情况和价格机制、再生水法律法规现状和再生水规划指标等资料，得到了：全国城市污水处理与同用翔实的资料，对2007年底全国城市污水处理回用状况有了真实的判断依据，从而取得全面、真实的调查成果。3．2实地调查实地研究方法是一种深入到研究对象的生活背景中，以参与观察和无结构访谈的方式收集资料，并通过这些资料的定性定量分析来理解和解释现象的研究方法。实地研究的基本特征是实地，主要方式是观察和访谈。为了解污水处理和再生水管理部门对该项工作的真实想法，并核实上报数据的真实性，水利部水资源司城市水务处领导亲自带队，组织了实地调研工作。针对一些具有代表性的省市，分别选取了南方、北方、开展城市污水回用工作较好的地方、开展较晚的地方以及“大\n非常规水源利用技术专刊论文水务”实施和未实施的地方。实地调研中采用污水处理厂现场考察和座谈方式相结合的工作方法，取得了第一手污水处理同用资料，获得了大量反映真实情况的信息，一线工作人员反映工作中遇到的实际困难，并提出了很多有益的工作建议和设想。华北水利水电学院也在水利部领导支持下，为核实资料信息和收集上报困难地方的资料，到地方实地调研，收集资料，从而补充了大量缺失的信息，为数据库的完整性和资料的真实性提供了保障。在面上调查资料和实地调查的基础上，对调查统计资料作了全面的数据分析，并对其合理性进行严格、科学地审核，从而保证调查成果的科学性和真实可靠性。3．3统计分析方法3．3．1无干扰分析方法无干扰研究方法是指在不直接观察研究对象的行为、不与研究对象直接沟通、不引起研究对象的反应、更不干扰其行为的一种方法。无干扰研究方法主要有以下3个特征：(1)研究者无法操纵和控制所研究的变量和对象；(2)研究之前无须假设，不存在先人之见；(3)不与研究对象直接接触。本项调查主要采用了无干扰分析方法，对各地文本资料进行统计、分析，并与调查表格内容进行对比、核查，从而得出可靠结论。3．3．2数据统计分析方法利用所能收集到的统计数据进行分析的一种方法。本项调查数据来源包括各省(市、县)汇总统计表格中资料和其它部门有关水务信息资料。将这些资料进行综合分析，通过数据核实，采取自上而下、自下而上往返核查的方法，得到城市污水处理回用真实的数据资料。具体来说，主要有以下统计分析方法：(1)以原始调查数据为基础，分项统计计算；(2)数据调查中误差统计分析；(3)对于调查数据的纠偏调整。3．3．3调查成果合理性分析在数据统计分析的结果上，对调查成果进行了合理性分析。主要采用以下方法对成果进行分析：(1)单项成果检查；(2)纵向对比分析，对各项成果历年发展情况进行对比分析；(3)横向对比分析，对于同一指标各地区之间对比和同一地区不同指标间的相互关系进行分析；(4)同类成果对比分析。对于同一基准年的不同数据来源如建设部、城市水务年报、水资源公报、水利发展年报等进行了对比分析。4调查成果与成果评价本次调查统计了全国31个省(自治区、直辖市)2010年城市污水处理回用数据资料，其中包括有4个计划单列城市、4个直辖市、20个省会城市、262个地级市和1607个县级市的有关资料。\n非常规水源利用技术专刊论文4．1城市(县城)供水、用水基本信息4．1．1调查分区情况为了便于资料分析统计以及进行地区问对比，按照地理位置、社会经济、水文水资源条件、工业生产水平、污水处理同用工作现状等，将全国划分为7个区，分区情况见表4-1。表4一l全国各省(自治区、直辖市)污水处理回用调查分区表区号分区名称包括省(自治区、直辖市)l华北地区北京市天津市河北省内蒙古山西省山东省2东北地区辽宁省黑龙江省吉林省3华东地区上海市安徽省浙江省江苏省4华中地区湖北省河南省湖南省江西省5中南地区广东省福建省海南省广西自治区6西南地区重庆市四川省云南省贵州省西藏自治区7西北地区陕西省新疆自治区甘肃省宁夏青海省全国31个4．1．2调查成果分析(1)城市人口和国内生产总值概况本次调查统计了31个省(自治区、直辖市)，共有4个直辖市、4个计划单列城市、20个省会城市和262个地级城市上报调查资料。截止2010年底，城市人口共计4．23×108人，国内生产总值180000×108元。(2)城市供水概况统计结果表明，截止2010年底，全国城镇总供水量(不包括直接取用的地表水)683．0×108m3，其中自来水管网供水量357．0×108m3，占总供水量的52％：自备水源年供水总量326．0×108m3，占总供水量的48％。(3)城市用水概况据调查统计，2010年全国城镇总用水量753．0×108m3／a，其中城镇生活用水量248．0×108m3／a，占33％；城镇工业年用水量504．0×108m3／a，占67％。城镇生活用水和工业用水比例的差异‘卜分明显，生活用水比例高于工j啦用水的省(自治区、直辖市)有北京、广东、海南、贵州、云南、西藏、甘肃和新疆，既包括经济卜分发达的北京和广东，也包括经济发展相当落后的贵州、云南、西藏和甘肃。基于环境保护要求，北京大量工业生产转移到外省，如首钢大规模迁移至河北的唐山，而且，北京作为全国的政治、经济和文化活动中心，其主要GDP来源于贸易和第三产业，因此，工业用水较少，而城．36．\n非常规水源利用技术专：FIJ论文市人口生活用水比例较高。但北京人均水资源仅为300m3／a，水资源供需缺口较大，直接关系到首都人民的生活质量水平。而广东人均水资源为1686m3／a，工业用水比例仅为40S，供水主要用于生活用水，基于优水优用的原则，广东对水质要求较高，目前主要呈水质型缺水，动力在于加大污水处理深度，改善环境水质。(4)供水、用水分析统计资料中各省(直辖市、自治区)供、用水并不平衡，全国总体上，供水略小于用水量，主要因为统计的自来水供水量和自备水源供水，均不包括地表水取水工程直接取水的那部分水量。以上海市为例，((2007年上海水资源公报》资料显示，2010年上海一般工业用水量为13．21×108m3／a，而火电工业用水地表水年取水量为68．13×108m3／a，这部分用水量并不包含在本次统计的自来水供水和自备水源供水中，因此出现用水量高于供水量的现象。4．2城市(县城)污水处理设施各分区城市污水处理设施调查结果见表4-2。表4-2全国各分区污水处理设施统计表污水排放总量污水处理能力污水处理总量污水处理』一污水处理率排水管道长度区号(104m3／a)(104m3／d)(104m3／a)(座)(％)(km)l647014．481988．21455070．5341270．3343299．452261057．33647．10126170．746548．339516．103860387．482356．68607306．3739370．5948322．604440794．85828．80188032．0414442．6614028．955624224．621100．t9309978．0012749．6619471．256294603．86425．15184336．3312162．576406．437296920．48855．6483354．7415128．0723879．96全国3425003．148201．751954248．82141357．06164924．73根据全国城市污水处理回用调查大纲要求，调查了全国2010年城市污水处理厂情况。全国省(自治区、直辖市)的污水处理厂出水设计执行标准如表4—3所示。表4—3全国污水处理厂出水水质执行标准情况污水处理厂出水水质执行标准污水处理厂GBl8918688978GB8978农田水利CECS数(座)DB其他—2002-1976—88—1996灌溉标准61：9414139962l171144197\n非常规水源利用技术专刊论文4．3城市(县城)污水处理回用(再生水)设施4．3．1回用用途及设施统计结果截止2010年底，全国各分区城市污水处理回用量及再生水设施情况统计结果如表4—4所示。表4-4全国各分区城市污水处理回用量及再生水设施情况污水处理回用量(万ml／a)再生水再生水J‘区管道长生产能地下水回农林城市景观数量号合计工业度力灌牧业非饮用环境(座)(km)(万m3／d)36098．9l114206．645179．2829113．437852．995962917．6567198．49，2556605135043l23．9615．538924．2151．237276801583278364．2623．249089．87100．44485．92297．5236．571969．5208．36316515417．980523．82561．52468．19864．5868．9254．662845．760190．51600117938．2652．8748．56716534．041487．4044345．56315．3261066．013．319．885．883681．36全515405．1172584．496918．28447521．151307．31611432．681421．78127347．71国1全国污水处理回用总量17．2X108m3／a，占全国城市污水排放总量的5．02％，占城市污水处理总量的8．80％。其中回用于地。卜．水回灌0．69×108m3／a，工业4．75×108m3／a，农林牧业5．13×108m3／a，城市非饮用1．14×108m3／a，景观环境5．54×108m3／a。至2010年底，全国再生水厂127座，再生水管道1421．78km，再生水生产能力共计347．7×104m3／d。4．3．2再生水厂主要处理工艺调查采用何种污水处理回用技术，与当地水源和污水处理回用目标有关，即回用水的水质应符合何种水质标准。从水源上来说，可以分为集中处理与分散处理相结合，从水质上来说，主要为常规污水处理工艺的强化、组合及高效、低能耗处理技术的应用。4．4城市(县城)再生水厂及管道投资情况截至2010年底，各分区再生水厂及管道投资情况表4—5。．38．\n非常规水源利用技术专：FIJ论文表4—5全国各分区再生水f一及管道投资情况再生水』‘再生水管道区地方财中央财政地方财中央财政总投资其它投资总投资其它投资号政投资投资政投资投资(104元)(10‘元)(101元)(10。元)(104元)(104元)l313966．45126593．6130317．00157055．84285359．20122585．594060．00158713．61255053．007322．0017220．0030511．002504．00364．00480．001660．00315023．809312．003860．001851．8010700．007520．002440．00740．00436105．002570．0013500．0020035．005192．00200．00800．004192．0052920．0002920．003580．001860．000．001720．0061919．220419．221500．001862．360362．361500．007139413．632550．0026601．77110261．86114206．004617．001071．00108518．00全564401．10148347．6191917．99324135．50423403．56137146．599213．36277043．61国表4—5统计结果表明，再生水厂中央投资最大的为西北地区，达到2．66亿元，中南地区投资为零，表明了扶持政策倾向。地方政府投资最大的地区为华北地区，达到12．6亿元，中南、西南地区均为零。其他投资最大的地区为华北。达到15．7亿元，西南地区最少，为0．15亿元。4．5城市(县城)居民小区、公共建筑污水处理回用情况城市污水处理回用包括两种形式：分散式和集中式。随着城市的迅速发展，新建居民小区和公共建筑的污水处理同用成为集中式处理回用的一种熏要补充形式，很多缺水城市，在城市建设规划中，明确规定了超过一定规模的居民小区或公共建筑，必须有配套的污水处理回用设施，现将调查结果汇总如一F。截至2010年底，全国各省(自治区、直辖市)城市居民小区、公共建筑污水处理回用情况调查结果如表4—6。\n非常规水源利用技术专刊论文表4_6全国各分区城市居民小区．‘j公共建筑污水处理回用情况居民小区污水处理回用量公共建筑污水处理回用量公萸建合计区号小区规模规模以划用水量：觇模以上刚用水量筑规模(104m。／a)(104m3)上小区个数(10“m／a)公：共建筑个数(104m1／a)(104m3)l3～324．5l74964．11-78．9372170．73134．82l07．22．3l197．0204．2322224．079．4259．463．441213693．301675．12368．454414287．311219．7307．06596674．000．0674．072～513365．43151．2366．6全国2122995．3574123．27118．54．7城市(县城)再生水利用状况4．7．1城市污水回用总量截止2010年底，全国经过城市污水处理厂和再生水厂处理后的城市污水处理回用量17．2×108m3／a。城市居民小区和公共建筑污水回用量0．712X108m3／a。全国城市污水同用总量合计17．9X108m3／a。经再生水厂生产的再生水量5．7,4X108m3／a。5全国城市污水处理回用规划和规划指标5．1近期与中长期我国城市污水处理和再生水发展规划原则(1)具有脱氮除磷功能的污水处理工艺仍是今后发展的重点《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)对出水氮磷有明确的要求，因此已建城镇污水处理厂需要改建，增加设施去除污水中的氮、磷污染物，达到国家规定的排放标准，新建污水处理厂则须按照标准GBl8918-2002来进行建设。目前，对污水生物脱氮除磷的机理、影响因素及工艺等的研究已是一个热点，并已提出一些新工艺及改革工艺，如MSBR、倒置A2／O、UCT等，并且积极引进国外新工艺，如OCO、OOC、AOR、AOE等。对于脱氮除磷工艺，今后的发展要求不仅仅局限于较高的氮磷去除率，而且也要求处理效果稳定、可靠、工艺控制调节灵活、投资运行费用节省。目前，生物除磷脱氮工艺正是向着这一简洁、高效、经济的方向发展(2)高效率、低投入、低运行成本、成熟可靠的污水处理工艺是今后污水处理厂的首选工艺\n非常规水源利用技术专刊论文我国是一个发展中国家，经济发展水平相对落后，而面对我国口益严重的环境污染，国家正加大力度来进行污水的治理，而解决城市污水污染的根本措施是建设以生物处理为主体工艺的二级城市污水处理厂，但是，建设大批二级城市污水处理厂需要大量的投资和高额运行费，这对我国来说是一个沉重的负担。而目前我国的污水处理厂建设工作，则因为资金的缺乏很难开展，部分已建成的污水处理厂由于运行费用高昂或者缺乏专业的运行管理人员等原因而一直不能正常运行，因此对高效率、低投入、低运行成本、成熟可靠的污水处理工艺的研究是今后的一个重点研究方向。(3)适用于小城镇污水处理厂工艺发展小城镇是我国城市化过程的必由之路，是具有中国特色的城市化道路的战略性选择。1978’2000年我国建制镇由2178个增至20312个，目前各种规模和性质的小城镇已近48000个。如果只注重大中城市的污水处理工程的建设，而忽视如此数量多的小城镇的污水治理，则我国的污水治理也不能达到预定目标。而对于小城镇的污水处理又面对着一系列的问题：小城镇污水的特点不同于大城市；小城镇资金短缺；运行管理人员缺乏等。因此，小城镇的污水处理工艺应该是基建投资低、运行成本低、运行管理相对容易、运行可靠性高的工艺。目前对适用于小城镇污水处理厂工艺的研究方向是：从现有工艺中比选出适合小城镇污水处理厂的工艺，同时开发出适用于小城镇污水处理厂的新工艺。(4)产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺目前，污水处理厂所产生的污泥的处理也是我国污水处理事业中的一个重点和难点，2003年中国城市污水厂的总污水处理量约为95．9562x108／a，城市平均污水含固率为0．02％，则湿污泥产量为965．562×104t／a，并且污泥的成份很复杂，含有多种有害有毒成分．如此产量大而且含有大量有毒有害物质的污泥如果不进行有效处理而排放到环境中去，则会给环境带来很大的破坏。目前我国污泥处理处置的现状不容乐观：据统计，我国己建成运行的城市污水处理厂，污泥经过浓缩、消化稳定和干化脱水处理的污水厂仅占25．68％，不具有污泥稳定处理的污水厂占55．70％，不具有污泥干化脱水处理的污水厂约占48．65％。这说明我国70％以上的污水厂中不具有完整的污泥处理工艺。而对此问题进行解决的一个有效办法是：污水处理厂采用产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺，这样就可以在源头上减少污泥的产生量，并且可以得到已经稳定的剩余污泥，从而减轻了后续污泥处理的负担。目前，我国已有部分工艺可做到这一点，如生物接触氧化法工艺、BIOLAK工艺、水解一好氧工艺等，但是对产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺的系统研究还没有开始。(5)占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。(6)现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术，尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善，为环保工程的发展提供了有力的支持。目前，国外发达国家的污水\n非常规水源利用技术专刊论文处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统，保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水，而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。5．2不同水平年全国污水处理回用规划根据各省(自治区、直辖市)污水处理和回用规划及指标的调查，考虑到各地和全国经济发展，在短期、中期、长期的规划期内，城市污水排放量分别增长98．8×108m3／a、124．9X108m3／a和299．6×108m3／a，城市污水处理厂个数分别增长61l座、776座和1308座，城市污水处理能力分别增加3752×104m3／d、5870×104m3，／d、l1568X104m3／d，排水管道分别增长5．66×104km、5．95×104km和8．02×104km。规划再生水厂呈稳定增长趋势，再生水生产能力在长期规划中有较大的增长。2015年，再生水牛产能力增长771．5X104m3／d；2020年，再生水生产能力增长842．8×104ma／d；2030年再牛水生产能力增长2635．8X104m3／d。而再生水管道在短、中、长规划期内，分别增长5378km、6301km和8839km。6结论(1)本项工作对全国城市污水处理回用情况进行了系统调查，取得了系统性成果。(2)结合各省(直辖市、自治区)城市污水处理规划发展，对全国城市污水处理回用进行了发展规划，取得了近期(十二五)、中期(2020)和长期(2030)城市污水处理同用发展规划方案。本项成果对于全国城市污水处理回用发展具有一定的指导作用。(3)再生水是解决我国水资源供需矛盾的重要途径，再生水生产能力在长期规划巾有较大的增长。对于促进我国经济增长具有重要作用。参考文献：[1】华北水利水电学院．全国城市污水处理回用调查评价【R】．2010．12[2]周振民．污水资源化与污水灌溉技术研究[M】．郑州：黄河水利出版社，2006[3】林洪孝．城市水务系统与管理[M】．北京：中国水利：水电出版社，2009【4】袁弘任．水资源保护及其立法[M】．北京：中国水利水电出版社，2002[5】水利部水资源司．中国水资源要览(1998-2002)[M】M．北京：中国水利水电出版社，2003[6】何晓科．城市水资源规划与管理[M】．郑州：黄河水利出版社，2008[7】万俊．水资源开发利用(第二版)【M】M．武汉：武汉大学出版社，2008．42．\n全国城市污水处理回用调查评价与发展规划研究作者：周振民作者单位：华北水利水电学院，河南郑州450011本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7731117.aspx