中國北方城市污水再生利用系統(tǒng)建設(shè)管理模式研究.pdf

1、水資源緊缺是世界性問題,中國的水資源不足尤為突出,加之日益嚴(yán)重的水環(huán)境污染,使我國水資源的緊張局勢進(jìn)一步加劇,水資源問題已成為我國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。污水的再生利用具有資源循環(huán)利用和環(huán)境質(zhì)量改善的雙重屬性,對于解決我國北方地區(qū)水資源短缺,緩解水環(huán)境污染蘊(yùn)藏著巨大的潛力,尤其在生態(tài)文明建設(shè)被列入“五位一體”的中國特色社會主義建設(shè)目標(biāo)之后,污水再生利用不僅對于解決我國北方地區(qū)河流污染具有必要性,而且對增加枯水期河道生態(tài)基流、改善

2、城市生態(tài)品質(zhì)具有多重功能。但是,截止2010年我國再生水實(shí)際利用率還不足10％,與我國污水再生利用的規(guī)劃目標(biāo)(20%)有較大差距,對此,國內(nèi)尚無系統(tǒng)研究。
　　本論文結(jié)合國家科技重大專項(xiàng)“渭河水污染防治專項(xiàng)技術(shù)與示范”(2009ZX07212-002)課題,首先以實(shí)例論證了污水再生資源化對于我國北方河流治理水污染的必要性和保障河道枯水期生態(tài)基流以及改善城市生態(tài)品質(zhì)的價值和意義;接著從我國污水再生實(shí)際回用率偏低這一事實(shí)出發(fā),運(yùn)用根本

3、原因分析方法(RCA),尋找出主要制約因素;針對制約因素,以實(shí)現(xiàn)再生利用為目標(biāo)導(dǎo)向,有效規(guī)避管網(wǎng)和再生水標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的難題,首次提出了適合我國國情的污水再生利用的總體思路、原則和三種可實(shí)現(xiàn)的污水再生利用模式;結(jié)合再生水生產(chǎn)一次性投資大、需要專業(yè)化技術(shù)管理的特點(diǎn),分析了我國污水再生市場化融資模式(BOT模式)中規(guī)模設(shè)計(jì)、投資方案評估、成本核算、設(shè)備移交核算等存在的問題,并提出合理的解決辦法;最后,就推進(jìn)我國再生水利用提出了政策性對策建議。論

4、文的主要工作和成果包括以下幾個方面:
　　(1)以渭河和西安浐灞生態(tài)區(qū)為例,以實(shí)證方式論證了污水再生利用不僅是我國北方地區(qū)河流治理污染的必要條件,而且通過減少河道取水,補(bǔ)充河水,是保障枯水期河道生態(tài)基流的重要措施。通過西安浐灞生態(tài)區(qū)利用再生水作為水源,增加城市綠地(林草)和濕地,顯著提升城市生態(tài)品質(zhì),改善城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的事實(shí),論證污水再生利用對未來的城市生態(tài)建設(shè)具有重要意義。
　　(2)本文首次發(fā)現(xiàn):我國污水再生回用存在兩

5、個明顯的反差,一是再生水回用的規(guī)劃值高,實(shí)際生產(chǎn)能力低;二是再生水實(shí)際生產(chǎn)量又遠(yuǎn)低于再生水的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,即再生水設(shè)施運(yùn)行不足,設(shè)備閑置,資源浪費(fèi)。前者反映了我國水資源緊缺的事實(shí)以及污水再生利用的必要性與緊迫性;后者反映了污水再生利用存在著實(shí)際困難和障礙。
　　(3)本文應(yīng)用根本原因分析方法(RCA),從污水再生利用的過程、影響因素、不同利用領(lǐng)域的利用潛力等三個方面分析了我國污水再生利用率低下的根本原因有三個:一是再生水受管網(wǎng)制約

6、:污水再生利用管網(wǎng)不同于城市給水和污水收集管網(wǎng),后兩者有統(tǒng)一水質(zhì)輸送標(biāo)準(zhǔn),可以一次性的完成輸送任務(wù)。再生水利用領(lǐng)域繁多,標(biāo)準(zhǔn)不一,使得再生水輸送管網(wǎng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)缺乏依據(jù)。二是受生產(chǎn)模式制約,再生水用戶需要的是可以直接使用的再生水,而目前再生水利用模式是將達(dá)標(biāo)排放水送至用戶,用戶自身再次凈化處理后使用。再生水不能直接利用必然導(dǎo)致再生水管網(wǎng)工程效益低下。加之管網(wǎng)建設(shè)本身的復(fù)雜性,最終形成再生水管網(wǎng)建設(shè)與再生水生產(chǎn)輸送利用相互制約的自

7、鎖式互困;三是缺乏再生水用戶的用水潛力分析,因而不明確再生水的主要用戶和需求方向,無法確定再生水的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù),使得再生水的生產(chǎn)與消費(fèi)之間的平衡問題始終得不到有效解決。
　　(4)在此基礎(chǔ)上,首次提出了直接生產(chǎn)再生水、盡可能簡化和回避再生管網(wǎng)、優(yōu)先用于城市景觀水體及工業(yè)就近利用的總體思路與原則,結(jié)合再生水利用潛力分析,提出了適宜我國國情的三種可實(shí)現(xiàn)的再生水利用模式:①集中生產(chǎn)直接用于景觀環(huán)境模式。即由城市污水處理廠直接生產(chǎn)可以滿

8、足城市觀賞性景觀水體和城市綠化、道路灑掃等城市雜用水質(zhì)要求的再生水,通過簡單的管道直接送入城市人工或者天然濕地、河流、湖泊等景觀水體,作為城市生態(tài)用水和城市綠化、道路澆灑等雜用水水源。該種模式可以避免復(fù)雜的城市再生水管網(wǎng)建設(shè)問題,同時有益于城市濕地建設(shè)和提升城市生態(tài)品質(zhì)。其主要目標(biāo)是改善日益增加的城市生態(tài)品質(zhì)提升和環(huán)境的生態(tài)服務(wù)效益。該模式適合于我國北方具有人工或天然水體的城市。②分散自循環(huán)利用模式。即在獨(dú)立小區(qū)內(nèi),通過污水的自收集、自

9、處理、自回用,借助小區(qū)的人工觀賞性景觀水體與建筑中水管網(wǎng)的結(jié)合,達(dá)到再生水生產(chǎn)與利用的平衡,實(shí)現(xiàn)小區(qū)污水環(huán)境零排放。其主要目標(biāo)是用再生水替代高品質(zhì)的沖廁等雜用新鮮水,達(dá)到節(jié)水與經(jīng)濟(jì)的雙重效益。適合北方地區(qū)高等學(xué)校、大型居住區(qū)等獨(dú)立組團(tuán)。③工業(yè)用水大戶就近利用模式。即按照就近原則,由集中式污水處理廠按照用戶要求制水,通過簡單的管道直接送入用水大戶,或者就近從城市污水收集管網(wǎng)取水,自行或者委托專業(yè)水務(wù)公司生產(chǎn)滿足生產(chǎn)需要的再生水,供企業(yè)使用

10、。其主要目標(biāo)是增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。適合北方地區(qū)電廠、化工廠等工業(yè)用水大戶。
　　(5)針對再生水生產(chǎn)具有一次性投資大、需要專業(yè)化技術(shù)管理的特點(diǎn),研究了目前我國廣泛使用的再生水市場化融資模式(BOT方式)中存在的諸如水量水質(zhì)設(shè)計(jì)、投資方案比較與評估、成本核算、折舊移交等問題,提出了相應(yīng)的科學(xué)實(shí)用的解決方法,以規(guī)避和預(yù)防因?yàn)樾畔⒉粚ΨQ而導(dǎo)致的商業(yè)陷阱,為城市污水再生利用BOT模式的市場化健康發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。
　　(6)在分析

11、再生水權(quán)屬的基礎(chǔ)上,研究了再生水的定價原則。再生水作為水資源不應(yīng)當(dāng)?shù)韧谝话阗Y源而忽視其公益性,不能簡單地按照國家資源管理辦法特批給生產(chǎn)者,由生產(chǎn)者單純按照市場原則定價。如將再生水作為飲用水之外的主要用水水源,按照公共產(chǎn)品的市場定價原則,應(yīng)滿足下列不等式:
　　再生水替代水的價格≥再生水價格≥再生水的完全成本(含合理回報(bào))。
　　(7)就我國與政策密切相關(guān)的諸如污水再生回用規(guī)劃、再生水回用標(biāo)準(zhǔn)、再生水回用強(qiáng)制性政策、城市污水