浅谈隆阳区污水再生利用

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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浅谈隆阳区污水再生利用

花晓伟

花晓伟

保山昌源水务有限责任公司云南省保山市678000

摘要:隆阳区属水资源严重贫乏地区,根据《2014年保山市水资源公报》,2014年隆阳区人均水资源占有量为2026m3。仅为全市人均占有水量6072m3的三分之一,全省人均水资源量5298m3的一半不到。据测算,全区到2020年经济社会发展总需求量缺水1.89亿m3,缺水率为35。水资源匮乏已经成为阻碍隆阳区社会经济发展的主要因素。

污水经过再次处理后是可以当做城市的第二水源的,用于农业灌溉、城市景观用水、工业冷却用水、浇洒道路等。这样就可以节约优质的自来水资源。所以,污水再生利用将会是隆阳区解决水资源短缺的重要途径。

关键词:污水:再生利用;污水处理厂

第一章隆阳区污水再生利用的现状与及存在问题

一、隆阳区污水再生利用的现状

(一)农业灌溉:隆阳区的污水利用始于农业灌溉。第一污水处理厂于2005年6月竣工投入运行,开始是第一污水处理厂周围农田取水灌溉,随着东河水质的逐渐恶化和水资源的短缺,周围村民看到污水处理厂处理出来的水质非常清澈,比东河水质好了很多,就向河图乡政府提出采用第一污水处理厂处理好的尾水灌溉农田,后来通过相关部门和专家的论证,污水处理厂处理水质符合灌溉用水标准,就修建了一条灌溉水渠和农业灌溉渠联通,覆盖了红花村、打渔村一直到东山脚小关庙,灌溉面积上千亩,平均每年输送灌溉用水300多万吨。2010年5月19日第一污水处理厂二期投产运行,平均每年输送灌溉用水1000多万吨。

(二)回用水:近几年,隆阳区污水处理厂的建设进度加快,第二污水处理厂于2013年10月16日投入试运行。第三污水处理厂也于2017年12月25日开工建设。为污水再生利用创造了更好的条件。但是目前污水再生利用只有很少一部分,一是污水厂自身回用水200m3/d左右,主要是作为厂区脱泥间反冲洗用水和绿化用水,二是市政用水100m3/d左右,主要是作为公园绿地的绿化用水和道路浇洒用水。

二、隆阳区污水再生利用存在的问题

隆阳区由于对污水再生利用的重视程度不足,没有将污水作为水资源进行合理的利用,在污水再生利用方面存在以下问题:

(一)主动意识欠缺,重视程度不够,

目前,隆阳区污水再生利用率极低,主要是政府、行业主管部门对污水再生利用的意识和重视不足。污水再生利用基本没有纳入到相关规划中,远远落后于污水厂的建设和运行,使污水的再生利用完全游离于城市基础设施的建设规划之外,为今后的出路埋下了很大的隐患。现在只作了个模糊而“长远”的考虑----在污水厂周围空置一块地出来,称之为预留的再生水深度处理用地,至于何时建怎么建的问题就一直没有了下文。

(二)厂外管网不通,回用率偏低

污水再生利用须通过专用的回用水管网才能提供给更多的用户,但是投资回用水管网已经超过城市污水处理厂的管理权限。并且回用水管网建设需要大量资金,污水处理厂本身是无法筹集到的。如果管网没有到位,即使相关的建设、园林部门要使用再生水也只能用水车拉。现在隆阳区第一污水处理厂的水就免费供给有需要的环卫车,用来绿化喷淋和道路喷洒,但由于“省的钱还抵不上油钱”的原因,再生水即使免费提供也无人问津,在一定程度上打击了污水处理厂再生水回用的积极性,也影响了再生水回用率的提高。

第二章隆阳区污水再生利用的可行性、必要性

一、隆阳区污水再生利用的可行性

(一)水源安全稳定

隆阳区现有两座污水处理厂,并且正在建设第三污水处理厂。2017年第一污水处理厂一共处理污水1434.68万吨,第二污水处理厂一共处理污水532.87万吨,两个厂执行(GB18918-2002)一级B标准,出水达标率99%。第三污水处理厂年设计处理污水1460万吨,并且执行(GB18918-2002)一级A标准,为再生水回用提供了安全稳定的水源。

(二)水质稳定达标

自污水处理厂建成以来,生产工艺、设备运行稳定,各项管理制度不断完善,处理后的出水水质长期稳定达到(GB18918-2002)一级B标的要求。再加一层深度处理,可以满足河湖景观、道路浇洒、工业冷却和市政杂用水水质标准。

表一、污水厂出水与工业冷却用水水质标准比较

(三)水价优势明显。

目前隆阳区自来水的综合水价已经达到2.65元(包含污水处理费0.8元,下同),其中居民生活用水为2.70元,非居民生活用水3.15元,啤酒生产用水1.30元,特殊行业用水5.2元,市政用水0.9元。根据隆阳区实际情况初步测算,污水再生利用成本为0.7元/立方米左右,随着隆阳区综合管廊的建设,再生水输送管道架设将会非常简单、方便,成本也将会大大降低,这个价格远低于目前的自来水价格,随着水资源的短缺,自来水价格的逐步提高,污水再生利用将会由较明显的价格优势。

二、污水再生利用的必要性

隆阳区是一个严重缺水地区,随着城市化和经济的发展,以及日益严重的环境污染,水资源日益紧张,已成为制约城市发展的瓶颈。污水再生利用是人类与自然协调发展、促进循环型城市发展的重要举措。从经济上看,污水再生利用成本低;从环保上看,污水再生利用有助于改善水环境;从隆阳区的发展上看,污水再生利用量的增大,经济效益将会越来越突出。所以污水再生利用势在必行,也符合“十八大”和“十九大”生态文明建设的总体要求。

第三章隆阳区污水再生利用的总体目标和思想

一、指导思想

隆阳区污水再生利用的指导思想是:以科学发展观为指导,全面贯彻党的十八大、十九大关于生态文明建设的战略部署,实现水资源的循环利用,基本实现污水再生利用率80%的目标。

二、基本原则

(一)以人为本,科学发展

从广大人民群众的根本利益出发,改变发展理念,创新发展模式,加快建设资源节约和环境友好型社会,走科学发展道路。

(二)统筹兼顾,合理安排。

科学谋划污水再生利用,统筹考虑水的资源功能、环境功能、生态功能,合理安排生活、生产和生态用水,做到“优水优用,低水回用”实现水资源优化配置、高效利用。

(三)政府主导,市场调节。

建立以政府投入为主导,全社会共同参与的多元化发展模式。优化政策环境,激发市场活力,调动企业、社会组织和公众参与的主动性、积极性,全社会都参与到污水再生利用中去。

三、再生水利用目标

根据保山给水专项规划中对隆阳区中水回用的预测,以分类用地用水量指标法和居民生活用水量指标法作为主要预测方法,规划研究范围远期2030年总需水量为33万m3/d,整个规划区内采用分质供水,即“优水优用,低水回用”,由自来水和再生水联合供给,其中再生水供水量为10万m3/d。

第四章隆阳区污水再生利用的用途及需水量预测

根据隆阳区的用水结构和特点,隆阳区污水再生利用主要用于工业用水、农业灌溉、万亩青华海生态湿地用水三个方面。

一、工业需水预测

根据隆阳区工业发展规划和布局,工业需水按集中供水的工贸园区和其它面上的工业用水进行预测。保山工贸园区规划总用地面积60.06km2,园区工业占地面积为2830.4hm2。入园企业工业用水重复利用率按80%确定。工业用地类别主要为一类,工业用水定额一类用地取2万m3/km2.d,二类用地取3万m3/km2.d物流仓储、绿地广场、道路交通用水定额取20~30m3/hm2.d,其它公用设施用水定额取80m3/hm2.d。龙陵工业园涉及少部分二类工业用地,工业用水定额取2.5万m3/km2.d,其余园区均按一类工业用水定额取值。按照《城市给水工程规划规范》(GB50282-2016)规定,保山市属中等城市,日变化系数取1.3。经计算,保山工贸园区近期水平年2025年需水1589万m3,远期水平年2035年需水2600万m3。其它面上的工业需水按万元增加值用水定额预测,现状工业万元增加值用水定额为47m3/万元,2025年为30m3/万元,2035年为20m3/万元。预测得隆阳区2025年其它工业需水为919万m3;2035年其它工业需水为910万m3。根据隆阳区最新规划,保山工贸园区隆阳工业园将新增八鸭塘工业用地,新增面积1200亩(80hm2),新增地块主要入驻现代纺织企业,故本次应将新增的工业用地需水量计入保山工贸园区。采用“分类用地指标法”计算得新增区域所需水量为540万m3。则隆阳区2025年工业需水总量为3048万m3,其中工贸园区需水量2129万m3;2035年工业需水总量为4050万m3,其中工贸园区需水量3140万m3。

表二、隆阳区工业需水量预测表

二、农业灌溉需水预测

农业灌溉包括常规灌溉、高效节水、观光农田和东山生态林四个部分。规划区现状灌溉水利用系数为0.53,随着保山坝大型灌区项目的实施,常规灌片的灌溉水利用系数2020年可提高到0.60,2030年进一步提高到0.68~0.70。经本次复核,常规灌溉、高效节水、东山生态林的需水量与《水资源利用规划修编》预测成果相差不大,本次直接采用其成果。详见下表:

表三、隆阳区农业灌溉需水量预测表

三、万亩青华海生态湿地需水预测

万亩青华海生态湿地需水与大汽水、土壤水和地下水有密切的关系,在预测需水量时,主要研究以下四个方面。

(一)蒸散需水量W1:万亩青华海生态湿地总面积约12500亩,其中人工湖面积2500亩,湿地观光园10000亩。西湖的水面总面积约600亩,平均水深1.8米,最大水深3米,蓄水量约80万m3;东湖的水面总面积月1000亩,平均水深1.7米,最大水深2.5米,蓄水量约120万m3。保山气象站2002~2016年实测平均蒸发量为1185.6mm,E601蒸发皿水面蒸发折算系数参照云南滇池取用,折算至大水体水面蒸发量为1118.9mm。扣减各月降水量后有效蒸发量为428.4mm/a。西湖和东湖合计水面有效蒸发量W1为46万m3/a。

表四、东湖和西湖蒸发水量计算成果表

(二)渗漏水量W2:青华海所在区域属湖积盆地,每月渗漏水量按库容的1%计,则人工湖渗漏水量为24.0万m3/a,湿地渗漏水量为42.0万m3/a(湿地水体库容约为350万m3)。渗漏水量W2为66万m3/a。

(三)自身的需水量W3:湿地自身需水量计算采用澎漫法,考虑30-50mm的淹灌水层深,并对各生育期作物系数进行修正扣除降雨有效利用量后,即得到湿地作物的万亩综合灌溉额定为575万m3,计算得设计灌溉需水量W3为575万m3/a。

(四)置换需水量W4:置换水量采用缓慢小流量替换。根据东河上游的来水量及水质情况,按每年置换3~4次,每天按库容总量的1%计,为1.2万m3/d,折合置换需水量W4为438万m3/a。

综上所述,生态湿地需水量计算公式为:W=W1+W2+W3+W4,那么万亩青华海生态湿地需水1125万m3/a。

第五章结论及建议

一、结论

随着保山城市规模的扩大,城市占用耕地后,坝区灌溉面积逐渐减少,加上灌溉水利用系数的提高,农业灌溉需水量呈逐渐减少趋势。由于保山坝区水质较好的水源主要为北庙水库和龙潭泉水,生活用水对水质的要求较高,2035年北庙水库的供水任务逐渐由农业转向城镇生活供水,农业缺灌面积由规划新建水库供给。所以尽量采用再生水回用于城市道路浇洒和城市绿地浇灌,可减轻城市自来水供给压力。

二、建议

(一)建立完善的管理体系及法律体系,制定《隆阳区再生水利用管理条例》,包括总则;污水再生利用的用途;管理部门和机构;用水定额的确定;水质管理;规划设计的审批;污水再生利用工程的管理;违法处罚办法等内容。

(二)建立隆阳区污水再生利用的特许经营权制度,对污水再生利用产业执行投资鼓励政策,促进污水再生利用产业的发展。

(三)建立污水再生利用的收费体系。在污水再生利用的前期阶段,采用政府投入建设资金作为资本金,通过不断扩大再生水供水规模,产生利润,再投入扩建回用设施、完善管道系统,实现滚动式发展的模式。

参考文献:

[1]王军,刘京。北京市区再生水利用规划设想。水世界-中国城镇水网。2010。

[2]余建恒。中国给水排水年会暨给水厂污水厂升级改造及节能减排新技术新工艺研讨会。2009。

[3]刘祥举,李育宏,于建国。我国再生水水质标准的现状分析及建议。中国给水排水。2011,27(24)。