《中水回用概論》ppt課件

1、,,,中水回用技術(shù)及工程 （TECHNOLOGY AND ENGINEERING FOR RECLAIMED WATER TREATMENT ）,,,,第一章 中水概論,世界水資源狀況中國水資源狀況先進國家中水利用狀況我國中水利用狀況中水的基本概念中水的系統(tǒng)組成中水水質(zhì)監(jiān)測、控制、標準,,,,水資源基本概念,水資源：指可直接被利用、能不斷更新的天然淡水，主要指陸地上的地表水和地下水的淺層部分。水資源危機：由于自然因素或人

2、類活動引發(fā)的水資源短缺的危機，并帶來系列不利后果。 水環(huán)境危機：由于水質(zhì)的改變而引發(fā)的危機，給人類的生產(chǎn)和生活帶來許多不利影響。,,,,第一章 概論,世界水資源狀況中國水資源狀況先進國家中水利用狀況我國中水利用狀況中水的基本概念中水的系統(tǒng)組成中水水質(zhì)監(jiān)測、控制、標準,,,永凍土底冰湖泊淡水土壤水大氣水沼澤水河水生物水,全球總儲水量近14億t，便于取用的河水、湖泊水及淺層地下水僅有20萬km3,占0.26%。,水

3、體結(jié)構(gòu)組成,世界七個水資源總量豐富國家比較,468700,巴 西Brazil,俄羅斯Russia,加拿大Canada,美 國America,印尼Indonesia,中 國China,印 度India,世 界World,,,0,30000,60000,120000,90000,人均徑流量（立方米/人）RWR per Capita (m3/p),徑流總量（億立方米）TRWR (108m3),,全球淡水資源地區(qū)分

4、布極不平衡:巴西、俄羅斯、加拿大、美國、印尼、中國、印度7國的淡水資源約占世界淡水資源的60%。,,,水的自然循環(huán),,,,,,,,,,,,蒸發(fā)505，000,水汽輸送10%,地表徑流,地表蒸發(fā)72，000,降水119，000,地下徑流,,33,000以洪水的形式入海無法利用,14,000形成穩(wěn)定徑流被人類利用,降水90%,,,,人類參與的水文循環(huán),,水的社會循環(huán),世界水資源面臨的突出問題：（1）水量短缺嚴重，供需矛盾尖銳，地

5、區(qū)間存在水資源利用矛盾和潛在沖突。,國際水資源管理學會：2050年世界總?cè)丝诘乃姆种换虬l(fā)展中國家人口的三分之一，近14億人將嚴重缺水。干旱地區(qū)的10億多人將面臨極度缺水，無法滿足生活、工業(yè)和環(huán)境的要求，約3.48億多人面臨嚴重的經(jīng)濟缺水。2006年3月《世界水資源開發(fā)報告》：全球用水量在20世紀增加了6倍，增速是人口增速的2倍。占世界人口總量40%的80多個國家水資源缺乏，30多個嚴重缺水，到2025年，隨著城市化、工業(yè)化和農(nóng)業(yè)集約

6、化進程的加快以及人口劇增，用水量將增加40%，所需供水量將缺少50%以上，世界將面臨嚴重的水資源危機，缺水人口可能超過30億。,世界水資源面臨的突出問題：（2）水源污染嚴重，“水質(zhì)型缺水”突出。,聯(lián)合國調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果：水污染進一步蠶食著大量可供消費的水資源，全球河流穩(wěn)定流量的40％左右已被污染，且水污染仍在加劇。水污染危害人類健康：全球約有11億人(約占五分之一)無法獲得安全飲用水，21億人缺乏基本衛(wèi)生設施，每年有2億人患上與水污染

7、有關(guān)的疾病，有220多萬人因此死亡，其中近90%是不滿5歲的兒童，多數(shù)集中在發(fā)展中國家。,農(nóng)業(yè)用水量及農(nóng)業(yè)用水中不可復原的水量最高；注重開發(fā)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。重視提高工業(yè)用水技術(shù)，降低用水定額，加大節(jié)水力度，大幅度提高用水重復利用率。水資源的開發(fā)將更加重視經(jīng)濟、環(huán)境、與生態(tài)的良性協(xié)調(diào)發(fā)展;重視水資源的合理分配與調(diào)度?！伴_源與節(jié)流”并重，優(yōu)先發(fā)展污水再生回用。,全球水資源開發(fā)利用趨勢：,,,,第一章 概論,世界水資源狀況中國水資源狀況

8、先進國家中水利用狀況我國中水利用狀況中水的基本概念中水的系統(tǒng)組成中水水質(zhì)監(jiān)測、控制、標準,我國的淡水資源總量約2.8萬億t，居世界第六位。總量不小，時空分布不均。地表水資源量約2.6萬億t（2001年，扣除地表水和地下水中不重復部分，僅1140億t）。人均水資源占有量僅2200t，是世界平均水平的1/4，we位列第88位，被列為13個人均水資源最貧乏的國家之一。目前水資源開發(fā)利用率高達19%，接近世界平均水平的3倍（水資源

9、正從不足到嚴重不足）。我國水資源現(xiàn)狀是“局部有所改善，整體仍在惡化”。北方和西北地區(qū)屬資源性缺水。我國主要以地下水作為供水水源，其中淺層地下水資源量僅0.6萬億t。由于河流干竭、地下水開采過量等原因，水資源就近開發(fā)出現(xiàn)了困難，不得不采用遠距離調(diào)水（南水北調(diào)、引欒濟津、引江濟太等），增加了建設投資，破壞了水環(huán)境系統(tǒng)。,我國水資源狀況：,Precipitation Distribution, China,Droughty,semiar

10、id,Buffer Zone,humid,Wateriness,Southern Areas,Northern Areas,Yellow River, Haihe River,basins,2003年，人均水資源量黃河流域為361m3/人.年；海灤河流域為311 m3/人.年。,,我國水資源浪費嚴重：全國每年水資源浪費量超100億t。城市公共供水系統(tǒng)管網(wǎng)漏損率平均達21.5%，僅城市便器水箱漏水年損失達上億t。我國水資源利用率低：水

11、資源的重復利用率和有效利用率低。我國水資源污染嚴重：大部分地區(qū)嚴重缺水、水生態(tài)系統(tǒng)退化。 我國面臨水量短缺、水質(zhì)退化和部門間、地區(qū)間水資源沖突等矛盾。目前水資源短缺與粗放低效利用的狀態(tài)并存，水資源及其安全性已成為我國社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。,我國水資源危機：,嚴重缺水區(qū)Sever water Stress,缺水區(qū)Water stress,供需基本平衡或有余區(qū)Balance areas,北京、天津、西安、長春、大連、青島、唐山和煙臺

12、等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅 。,,我國沿海地區(qū)缺水嚴重的城市分區(qū)統(tǒng)計表,,,,,,,,,中國七大水系的水質(zhì)狀況,People are carrying water back home, Northern China,Women are carrying water back home, Northern China,正常年份全國缺水量將近400億t，受缺水影響最大的是干旱、半干旱地區(qū)和高速發(fā)展的沿海地區(qū)及大中城市。在300多

13、個大中城市中有180個城市缺水；在600多個中等以上城市中，有400余座城市供水不足，有300座城市缺水，136個嚴重缺水，30個特大城市長期缺水。城市年缺水總量達60億噸，約150個城市實行限時限量供水，致使工業(yè)產(chǎn)值每年減少1200億元以上。僅“十五”期間，全國農(nóng)田受旱面積年均達3.85億畝，平均每年因旱減產(chǎn)糧食350億kg。全國可利用草原中有90%出現(xiàn)不同程度的退化、沙化，水土流失面積達356萬平方公里，占國土面積37.1％；

14、有著悠久歷史的西夏古城“黑城子”漸漸被沙漠吞噬；位于甘肅河西走廊的亞洲最大的沙漠水庫“紅崖山水庫” 全面干涸；“江南水鄉(xiāng)”鬧水荒，一半湖泊在萎縮(全國湖泊面積比50年前減少了15%)。,我國水資源危機具體表現(xiàn)：,未經(jīng)處理的黑臭生活污水直接流進了黃河、長江；我國有79％的人在飲用有害的污染水，7億人飲用大腸桿菌超標水，3億農(nóng)民喝不上標準飲用水，1.64億人飲用有機污染嚴重的水；松花江重大水污染事件、廣東北江鎘污染事件，在北國和南方相繼發(fā)

15、生……預計到2010、2030、2050年，城市需水量將達到1290、1730、2070億t/a，缺水近137-318億t。我國人口高峰出現(xiàn)在2030-2040年前后，全國總用水量達7000-8000億t（其中工業(yè)用水占20%以上，約1500億t），實際可能利用的水資源量約為8000-9500億t，需求量基本接近可利用水量。據(jù)預測，到2030年我國人口將增加到16億，人均水資源占有量將降到1700立方米，按照國際標準抵達公認的人均

16、1700立方米缺水警戒線。我國已經(jīng)邁入水危機初期階段，局部地區(qū)和城市進入中期階段。 “我們面臨著比世界其他國家更嚴重、更緊迫的水危機”（中國建設部副部長仇保興）,我國水資源危機具體表現(xiàn)：,生活與生產(chǎn)用水量比約1：9（工業(yè)與農(nóng)業(yè)用水比約1：3），總用水量5500億t/a，人均綜合用水量達430億t，萬元GDP耗水量達610億t ，約為世界平均水平的４倍；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，高耗水量行業(yè)集中，生產(chǎn)管理水平低，預計2030年工業(yè)用水量將增

17、至1500億t；人民節(jié)水意識差，城市生活用水、家庭用水浪費普遍；對水資源管理缺乏宏觀掌控，違反生態(tài)規(guī)律發(fā)展，對水資源掠奪式開發(fā)、浪費式應用、混合式管理；已經(jīng)形成水源型與水質(zhì)型缺水的復雜形勢；平均單方灌溉水糧食產(chǎn)量約為１公斤，不足世界先進國家水平的40%，節(jié)水灌溉面積占有效灌溉面積的３５％，不足先進國家水平的８０％。,我國水資源危機產(chǎn)生緣由分析：,主要行業(yè)單位產(chǎn)品用水量,生活污水年排放量達500億噸以上；城市污水處理率不足10%

18、，668個城市中僅123個城市有307座污水廠；全國17000多個鎮(zhèn)，基本沒有污水處理設施；目前，生活污水占城市污水的比率提高至40%以上，至2010年，生活污水年排放量增至560億噸，城市污水處理率不足20%；工業(yè)污染物多、雜、量大、毒性大，難以凈化。至2010年，城市污水量每年將達到720億噸（趨勢），城市污水處理率達40%（目標）。,我國水資源危機產(chǎn)生緣由分析：,水資源合理配置，跨區(qū)域調(diào)水推行計劃用水和節(jié)約用水做好污水

19、廢水的循環(huán)利用加強水資源的統(tǒng)一管理,我國水資源開發(fā)利用要點：,核心是“開源節(jié)流”；朱镕基總理針對“南水北調(diào)工程”提出了“三先三后”原則：先節(jié)水后調(diào)水，先治污后通水，先環(huán)保后用水，調(diào)水的基礎是節(jié)水治污；農(nóng)業(yè)節(jié)水以提高灌溉水利用效率為核心，加快建設高效輸配水工程等農(nóng)業(yè)節(jié)水基礎設施，推廣和普及節(jié)水技術(shù)；工業(yè)節(jié)水重點抓好火力發(fā)電、石油石化、鋼鐵、紡織、造紙、化工、食品等高用水行業(yè)的節(jié)水工作，降低工業(yè)企業(yè)單位產(chǎn)品取水量；城市節(jié)水繼續(xù)開展

20、“節(jié)水型城市”創(chuàng)建工作，加快改造城市供水管網(wǎng)，強制使用節(jié)水及計量設備和器具；非常規(guī)水源方面，大力開發(fā)利用海水、再生水、礦井水、雨水等非常規(guī)水源，緩解水資源瓶頸制約，切實可行的途徑是中水回用。,我國水資源開發(fā)利用重點：,投資優(yōu)勢：城市污水處理（二級）工程投資900～1400元/(m3?d)，再生處理新增400～600元/(m3?d)，加上配套管網(wǎng)總計600～1000元/(m3?d)。形成40億t水源的投資大約在100億元左右；而形成同樣

21、規(guī)模水源的長距離引水則需600億元左右，海水淡化則需1000億元左右。成本優(yōu)勢：根據(jù)國內(nèi)外同類經(jīng)驗測算，城市污水廠二級處理出水采用常規(guī)混凝-沉淀-過濾-消毒工藝處理，1萬/ m3規(guī)模以上工程噸水成本<0.7元，遠低于城市水價；按國內(nèi)外通行慣例，中水價格一般為自來水價格的50-70%；需水方、供水方經(jīng)濟效益顯著。,非常規(guī)水源利用總體經(jīng)濟分析,（1）跨流域調(diào)水,,（1）大型水利工程,,淮安樞紐,密云水庫,京杭運河,中國占水利工程供水

22、總量75%的農(nóng)業(yè)灌溉用水，利用效率平均僅為45%（發(fā)達國家平均為70-80%）；工業(yè)用水重復利用率僅為30-40%（發(fā)達國家平均為75-85%）；在生活用水方面，跑、冒、滴、漏現(xiàn)象嚴重，城市用水器具和自來水管網(wǎng)的浪費損失率為20%以上 節(jié)約用水是解決中國水危機的必由之路,（2）節(jié)約用水,,分質(zhì)供水；推廣節(jié)水型器具,（2）節(jié)約用水,,,節(jié)水灌溉,（2）節(jié)約用水,城市污廢水、雨水經(jīng)處理后資源化利用，可以提供40%～60%的城市供水

23、量，發(fā)展?jié)摿薮螅怀鞘形鬯?、雨水資源化利用非常便利，且投資和運行成本均較低，經(jīng)濟效益明顯；同時具備減少污染、緩解洪峰、保持生態(tài)用水、增加景觀和降低城市熱島效應等功能。,（3）污廢水及雨水的循環(huán)利用,約15%的市政用水可由回用水供給；近50%的生活用水可由回用水供給；約80%工業(yè)用水（循環(huán)冷卻水等）可由回用水供給。,世界銀行從事“解決中國水稀缺:從分析到行動” 課題研究，發(fā)布《解決中國的水稀缺:關(guān)于水資源管理若干問題的建議》：建議

24、中國改革和加強水資源管理的機構(gòu)設置、法律法規(guī)、信息和公眾參與，重點放在明晰政府、市場、社會三者各自的作用及其相互關(guān)系；提高水資源管理部門的效率，充分利用市場手段，如水權(quán)、水價和生態(tài)補償機制；強化水污染控制措施的執(zhí)行以及對污染突發(fā)事件的準備。,（4）水資源統(tǒng)一管理,全國政協(xié)委員、水利部副部長胡四一：面對我國嚴峻的水資源形勢，將實行最嚴格的水資源管理制度。劃定水資源管理“紅線”，明確水資源開發(fā)利用紅線，控制用水總量；明確水功能區(qū)限制納污紅

25、線，控制排污總量；明確用水效率控制紅線，遏制用水浪費；加快“取水許可總量控制指標體系”建設，控制行政區(qū)域年度用水總量；實施取水許可、水資源論證和環(huán)境影響評價制度。推進水價改革須有利于節(jié)約用水、合理配置水資源、促進水資源可持續(xù)利用。全國36個大中城市平均供水價格為每立方米3.77元（含污水處理費），水價構(gòu)成不合理，水價偏低，未反映水資源的稀缺程度和水環(huán)境治理成本。著名水利專家王浩：北京合理水價應該是11塊4毛2分。,（4）水資源統(tǒng)一

26、管理（NEW兩會信息）,中國真正意義上的城市污水、雨水處理回用的研究和應用尚屬起步階段，城市污水的利用率非常低，而雨水基本上沒有得到利用。缺乏污水、雨水處理回用的經(jīng)濟適用技術(shù)和集成化設備是目前主要的技術(shù)障礙。,我國水資源開發(fā)存在問題：,在已無新的水源可開發(fā)利用的城市和地區(qū)中，從市政管網(wǎng)收集來的使用過一次的廢水不能作為廢物排放，而應作為資源重新利用。目前，雙重供水系統(tǒng)在不斷地增加，處理后的水回用作景觀用水和其他非飲用用水（沖洗廁所、農(nóng)田

27、灌溉、澆灑綠地、補充地下飲用水水源等）。,中水回用現(xiàn)狀：,城市污水中污染物只占0.1%左右，比海水3.5%少得多，經(jīng)過適當再生處理，可以重復利用，實現(xiàn)良性循環(huán)；再生水是城市穩(wěn)定的淡水資源，減少了對自然水的需求量，削減了對水環(huán)境的污染負荷，是維持健康水循環(huán)不可缺少的措施，是缺水地區(qū)解決水荒的可行之策，是節(jié)約和保護水資源的有效途徑，有利于環(huán)境生態(tài)和人類社會的可持續(xù)發(fā)展；再生水供工農(nóng)業(yè)、市政事業(yè)等多目標、多對象的回用在技術(shù)上是可行的、經(jīng)濟

28、上是適宜的，必將大大緩解水資源緊張的局面，產(chǎn)生開源、節(jié)流和環(huán)境保護的綜合效益，并對了城市供水安全保障具有重要戰(zhàn)略意義。,中水回用意義：水是唯一不可替代也是唯一可以重復利用的資源,城市污水再生利用的總體目標是充分利用城市污水資源、削減水污染負荷、節(jié)約用水、促進水的循環(huán)利用及提高水的利用效率。城市污水再生利用要遵循以下原則：資源型缺水城市應積極實施以增加水源為主要目標的城市污水再生利用工程，水質(zhì)型缺水城市應積極實施以削減水污染負荷、提高

29、城市水體水質(zhì)功能為主要目標的城市污水再生利用工程。,城市污水再生利用的目的與原則：,城市景觀環(huán)境用水要優(yōu)先利用再生水；工業(yè)用水和城市雜用水要積極利用再生水；再生水集中供水范圍之外的具有一定規(guī)模的新建住宅小區(qū)或公共建筑，提倡綜合規(guī)劃小區(qū)再生水系統(tǒng)及合理采用建筑中水；農(nóng)業(yè)用水要充分利用城市污水處理廠的二級出水。國務院有關(guān)部門和地方政府應積極制定管理法規(guī)和鼓勵性政策，切實有效地推動城市污水再生利用工程設施的建設與運營，并建立有效監(jiān)控監(jiān)管體系

30、。,中水回用是系統(tǒng)工程，包括污水收集系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、輸配水系統(tǒng)、用水技術(shù)和監(jiān)測系統(tǒng)等。中水回用需達到水質(zhì)合格、水量合用和經(jīng)濟合算三個指標。,中水回用基本要求：,城市污水量大、集中，就近可得，易于收集，穩(wěn)定可靠，不受氣候等自然條件的影響，是較穩(wěn)定的供水水源；城市污水廠一般建在城市附近，與跨流域調(diào)水、遠距離輸水相比，可大大節(jié)省取水、輸水的基建投資和運行費用；污水處理廠因增加深度處理單元而增加的投資少于新建水廠的投資，故可節(jié)省部分新

31、建給水處理廠的費用；城市污水處理后回用減少了污水排放量，從而可以減輕對水體的污染，促進生態(tài)環(huán)境的改善；城市污水回用開辟了第二水源，減少了城市新鮮水的取用量，減輕城市供水不足的壓力。,城市污水再生利用的可行性：,廢水資源化作為可持續(xù)發(fā)展重大戰(zhàn)略；廢水資源化技術(shù)作為節(jié)水重大專項予以支持；高度重視廢水資源化集成技術(shù)開發(fā)；建立綜合性廢水資源化示范工程。,中水回用科技與工程支撐：,國家導向且經(jīng)濟實力不斷增強，高級氧化、新型吸附、膜分離、

32、高級生化等及其集成技術(shù)趨于成熟，國家支持的重大課題包括：耗水量及排污量大的行業(yè)（例如發(fā)酵、焦化、農(nóng)藥、制藥、化肥、電子、采油）廢水資源化示范工程建設；大型企業(yè)（例鋼鐵、石化、化工）綜合工業(yè)廢水資源化示范工程建設；工業(yè)廢水資源化關(guān)鍵與共性技術(shù)開發(fā)；污廢水資源化配套用環(huán)境友好型藥劑開發(fā)。,1985年前的六五期間是起步階段；1986-2000年的七五、八五、九五（城市污水資源化研究、污水凈化與資源化技術(shù)研究、污水處理與水工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

33、研究）是技術(shù)儲備、示范引導階段；2001年以十五綱要提出污水再生利用為標志，進入了全面啟動階段。主要研究內(nèi)容：不同回用對象的水質(zhì)指標、不同回用用途的廢水再生工藝路線和相應單元處理技術(shù)、再生水用戶的用水技術(shù)、不同工程長年運行的經(jīng)驗總結(jié)、廢水回用的技術(shù)經(jīng)濟分析與技術(shù)經(jīng)濟政策、污水回用設計規(guī)范、工業(yè)化應用和規(guī)?；茝V的工程問題；我國在水環(huán)境化學、微生物學、生態(tài)及毒理學等基礎理論研究方面以及污水處理技術(shù)和工藝流程研究和利用方面具有國際同等先

34、進水平，但是在處理設備、系統(tǒng)優(yōu)化控制及管理水平與國外相比存在較大差距。,中水回用研究進展：分三個階段,污水再生回用對策,根據(jù)我國的實際情況，一些水資源短缺且經(jīng)濟較發(fā)達的城市，未來的用水戰(zhàn)略中應該將中水回用和污水集中處理回用列為節(jié)水的重點。新規(guī)劃的城市和新建工業(yè)基地，在進行規(guī)劃建設時，應充分考慮污水再生回用設施的建設，從本地區(qū)本行業(yè)發(fā)展的長遠利益出發(fā)，以經(jīng)濟效益和環(huán)境效益為目標，選擇適宜的污水再生處理工藝，提出合理的回用措施和回用量。

35、在石油化工、電力、鋼鐵等我國主要的用水行業(yè)使用再生水勢在必行。,污水再生回用關(guān)鍵任務：,在水法和水污染防治法的基礎上，建立污水再生回用的法律法規(guī)體系。建立集中統(tǒng)一的水管理機構(gòu)，對水資源、供水、排水和水環(huán)境污染進行統(tǒng)一規(guī)劃與管理。建立綜合協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的水總體規(guī)劃，納入城市總體規(guī)劃，協(xié)調(diào)城市水資源、供水、排水、水污染控制、城市防洪、河湖以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)、航運等規(guī)劃，做到以供定需、分質(zhì)供水、優(yōu)質(zhì)優(yōu)用、重復利用，使水資源得到科學有

36、效的利用與保護，使有限的水資源發(fā)揮最大的效益，確保污水回用規(guī)劃的實施。,污水再生回用關(guān)鍵任務：,建立合理的水價格體系，取消國家補貼，大力發(fā)展水工業(yè)，使供水和排水部門進行企業(yè)化經(jīng)營，促進污水再生回用的實施。提高人們對污水是資源的認識，并從經(jīng)濟上體現(xiàn)低質(zhì)水低價、高質(zhì)水高價，使人們在生產(chǎn)和生活中逐漸認識到污水再生回用的必要性。嚴格控制工業(yè)廢水排放，抓緊工業(yè)污染源治理，搞好工業(yè)廢水預處理，排入城市下水道的水質(zhì)必須符合《污水排入下水道水質(zhì)標準

37、》，以保證城市污水處理廠的穩(wěn)定運行。在河道和流域嚴格實施污染物總量控制。,（1）解決中水回用的情感/心理障礙；（2）研發(fā)新型技術(shù)凈化低污染水，包括膜技術(shù)（壓力驅(qū)動、電力驅(qū)動、膜生物反應）、高效吸附、深度氧化、離子交換等； （3）開展毒害及風險評價；,中水回用難點：,大力發(fā)展以小區(qū)、企業(yè)等為對象，因地制宜地利用中水的技術(shù)研究。加強城市污水生態(tài)處理等經(jīng)濟適用技術(shù)的研發(fā)。加強城市污水資源化利用標準化、集成化設備研制。完善相關(guān)的法律

38、、法規(guī)、標準、規(guī)范等管理手段。,中水回用重點：,城市供水量的80%排入城市污水管網(wǎng)進入污水廠，深度處理后70%可回用，則城市供水量的50%以上可變成再生水，可有效化解城市水資源危機和世界水資源危機，開發(fā)潛力巨大。預計，至2010年，城市污水量每年將達到720億噸（趨勢），預計到2010、2030、2050年，城市缺水近137-318億t，再生水可應對50年的水危機。,中水回用預期：,1.廢水回用的最大動力；2.廢水回用的重大效益；

39、3.水源管控的法律法規(guī)；4.再生水使用的情感障礙；5.工業(yè)生產(chǎn)中的再生水和再循環(huán)水；6.工業(yè)廢水再循環(huán)回用對危險性評估需求；7.市政廢水再循環(huán)利用的諸多障礙；8.供水費用和排水費用的密切相關(guān)性。,關(guān)于中水回用的思考：,,,,第一章 概論,世界水資源狀況中國水資源狀況先進國家中水利用狀況我國中水利用狀況中水的基本概念中水的系統(tǒng)組成中水水質(zhì)監(jiān)測、控制、標準,,許多發(fā)達國家的城市污水資源化利用歷史較長，在城市建設中一直作

40、為重點內(nèi)容來研究和規(guī)劃，規(guī)模較大，經(jīng)濟效益和社會效益明顯。 。20世紀上半葉隨著物理、化學和生物等水處理技術(shù)進步，迎來了“污水再生利用時代” ，美國、日本、以色列、南非、澳大利亞、俄羅斯等污水回用較成功。阿根廷、巴西、智利、秘魯、科威特、塞浦路斯、突尼斯等國都開始利用再生水，主要用于農(nóng)業(yè)灌溉。再生水用于生活飲用水源在國外已有應用，如南非的溫得霍克市和美國堪薩斯州的查紐特等。,國外先進的水資源利用現(xiàn)狀,,1979年，有357個城市回用

41、污水，回用點536項，涉及農(nóng)業(yè)回用、工業(yè)回用、環(huán)境回用、娛樂回用等，分別占62%、31.5%、5%、1.5%，回用總量約9.4億噸/年。美國再生水利用模式的突出特點是集中處理回用、很少直接用于城市生活雜用，再生水利用工程主要分布于水資源短缺、地下水嚴重超采的西南部和中南部的加利福尼亞、亞利桑那、德克薩斯和佛羅里達等州。 美國環(huán)保局于1992年提出水回用建議指導書，包括了廢水回用各個方面，回用處理工藝、水質(zhì)要求、監(jiān)測項目與頻率、安全距

42、離和條文說明。,美國-自20世紀70年代初開始大規(guī)模建設回用系統(tǒng),,加州南太和湖污水廠和奧倫奇21世紀水廠世界聞名，深度處理流程長、水質(zhì)好；加利福尼亞州唐特拉斯塔污水廠回用水量達400萬噸/年，主要回用于工業(yè)用水；洛杉磯將7000萬噸/年的城市污水經(jīng)深度處理后回用于工業(yè)；馬里蘭州伯利恒鋼鐵廠每年將1.5億噸污水回用至生產(chǎn)工藝和冷卻系統(tǒng)；福羅里達州實施非飲用回用，大規(guī)模實行雙管供水系統(tǒng)，以自來水價格的40%將再生水回用作城市綠化等市

43、政用水；加利福尼亞州實施灌溉回用；德克薩斯州大規(guī)模將再生水實施地下回灌進行間接回用處理；福羅里達州的圣彼得斯堡，1978年開始將再生水回用于7000多戶家庭的生活雜用水；圣迭戈市將6000萬噸/年的再生水作為飲用水。,美國-自20世紀70年代初開始大規(guī)模建設回用系統(tǒng),,,,,,創(chuàng)造了中水道系統(tǒng)，建成雙管供水系統(tǒng)（dualpipe system）。最突出的特點：分散處理并回用于城市生活雜用的再生水所占的比例很大；獨特的工業(yè)水道。199

44、6年，建有中水設施2100套，其中工業(yè)用水占41%、農(nóng)業(yè)灌溉占8%、環(huán)境用水占32%、娛樂和清雪等市政雜用占12%。近年來，對污水廠二級出水提出了脫N除P要求，可回用作河流補充水、城市景觀用水、消防用水、澆灌用水、沖洗用水。再生水復活了150條城市河流。,日本-從1962年開始回用,*在日本“六一” 還是“節(jié)水日”,日本再生水利用典型實例及處理流程,2. 日本江崎市工業(yè)用水使用城市污水廠再生水,3. 東京千代田區(qū)某樓使用再生水回用于生

45、活雜用水,4. 東京港區(qū)某樓使用再生水回用于生活雜用水,5. 日本川崎市的“親水”再生利用于景觀水體：,1. 日本東京都工業(yè)用水使用城市污水廠再生水,,20世紀60年代，把回用所有污水列為國家政策：廢水如果沒有用盡，不可采用海水淡化；城市的每一滴水至少應回用一次；污水收集率、處理率、回用率分別達到90%、80%、65%； 1987年，建成210個市政回用工程，回用規(guī)模最大為20萬m3/d，最小為27m3/d，一般0.5-1萬m3/d；

46、100%的生活污水、72%的城市污水實現(xiàn)了回用，回用方式包括小型社區(qū)就地回用、大中城市區(qū)級回用，可用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和飲用水，42%直接回用于灌溉，30%回灌地下和排入河道間接回用，其余用于工業(yè)和城市雜用 以色列再生水利用最突出的特點是把再生水作為國家水量平衡的重要組成部分：深度處理后進入地下水庫，通過國家總水資源調(diào)配網(wǎng)，由國家統(tǒng)一調(diào)控使用，主要用于農(nóng)業(yè)灌溉，水資源管理和使用權(quán)歸國家所有，嚴格執(zhí)行《水法》等一系列法規(guī)，國家輸水工程調(diào)整水資

47、源分布格局，滴灌節(jié)水技術(shù)造就沙漠農(nóng)業(yè)神話，價格杠桿鼓勵節(jié)約用水；污水回用、海水淡化開發(fā)非常規(guī)水源——多管齊下的節(jié)水措施構(gòu)成了以色列開源節(jié)流、高效用水的系統(tǒng)工程；“不浪費每一滴水”成為以色列家喻戶曉的節(jié)水標語。,以色列-人均水資源僅300立方米，為我國的1/8,,俄羅斯、印度、科威特、西歐、阿根廷、秘魯、智利、墨西哥、南非和納米比亞等污水回用很普遍；例如：印度孟買有7座商業(yè)樓用中水做空調(diào)冷卻水的補充水，水量達6萬噸/年。,其他,,1

48、.意識上：確立城市污水是寶貴的資源； 2.管理上：制定相關(guān)法律法規(guī)； 3.技術(shù)上：加強技術(shù)研究和應用。,國外先進的水資源利用經(jīng)驗,國外典型的中水資源化利用系統(tǒng),①生態(tài)建筑中的中水綜合利用系統(tǒng) （以日本、英國最為典型） ②濕地塘/床生態(tài)污水處理系統(tǒng)（以美國、德國最為典型）③雨水、污水成套化、設備化處理系統(tǒng)（以德國最為典型）,江戶東京博物館,于1993年建造完成，屋頂面積達10,000㎡，采用雨水及中水共用

49、系統(tǒng)，雨水貯槽為2,500m3，中水貯槽為200m3。,生態(tài)建筑中的雨水、中水綜合利用系統(tǒng),英國的世紀穹頂,在穹頂上安裝了大型中水回用裝置，其中穹頂收集的雨水凈化后提供300m3/d 的廁所沖洗水。,生態(tài)建筑中的雨水、中水綜合利用系統(tǒng),Peggy Notebaert Nature Museum Chicago,Chicago City Hall,Four Seasons Hotel Boston, MA,,美國典型的綠色屋面雨水凈化利用

50、工程,生態(tài)建筑中的雨水、中水綜合利用系統(tǒng),東京都墨田區(qū)疫所,,下水道污水經(jīng)三級處理后，回用于沖廁等用途，占雜用水總量的60%； 雨水處理后利用約占雜用水總量之30%。,生態(tài)建筑中的雨水、中水綜合利用系統(tǒng),日本：惠比壽休閑購物中心,中水為三級處理，設計量達1050m3/d；處理技術(shù)采用活性污泥、生物膜、活性炭吸附等技術(shù)。,生態(tài)建筑中的中水綜合利用系統(tǒng),德國柏林生態(tài)小區(qū)濕地塘/床,濕地塘/床生態(tài)污水處理系統(tǒng),典型的美國住宅區(qū)濕地凈化

51、系統(tǒng),多單元濕地塘/床,濕地塘/床生態(tài)污水處理系統(tǒng),美國生態(tài)污水凈化器,污水成套化、設備化處理系統(tǒng),德國住宅中水貯存及控制裝置,,,,第一章 概論,世界水資源狀況中國水資源狀況先進國家中水利用狀況我國中水利用狀況中水的基本概念中水的系統(tǒng)組成中水水質(zhì)監(jiān)測、控制、標準,屬于起步探索階段；主要以城市污水廠出水為對象，缺乏靈活性，實際應用受到限制較大；采用傳統(tǒng)技術(shù)，投資高、成本高、管理難度高。,我國中水利用現(xiàn)狀,我國再生水用途包

52、括：城市、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境娛樂和補充水源水等。城市雜用：綠化用水、沖洗車輛用水、澆灑道路用水、廁所沖洗水、建筑施工和消防用水。需經(jīng)嚴格消毒。農(nóng)業(yè)：包括直接灌溉或排至自然水體間接回用兩種方式。需水量大，是污水再生利用的主要渠道。工業(yè)：冷卻水、洗滌沖洗用水及其它工藝低質(zhì)用水，最適合冶金、電力、石油化工、煤化工等行業(yè)。環(huán)境娛樂：分為主要接觸和次要接觸；主要接觸如游泳；次要接觸如劃船、釣魚和噴泉等。地下水回灌和飲用型回用：地下水回灌用

53、于防止地面沉降、海水及苦咸水入侵及補充地下水儲量。再生水用于生活飲用水源我國尚無先例。,我國中水利用現(xiàn)狀,,國內(nèi)污水再生利用起步較晚，結(jié)合國情以回用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和市政為主要目標，采用不同層次的人工與自然凈化相結(jié)合的污水處理與再生利用系統(tǒng)；國內(nèi)正逐步推廣節(jié)約用水和深度處理的新技術(shù)、新工藝和新設備，鼓勵循環(huán)用水、一水多用、廢水回用，實現(xiàn)全國城市污水回用率達到25%、污水再生利用率達到10%的近期目標；臺灣：回用設施早在20世紀70年代就

54、已建成，目前4座污水廠不同程度地將深度處理后的污水回用于工業(yè)生產(chǎn)和廠內(nèi)用水。,我國中水利用現(xiàn)狀,,青島：在1982年起將中水作為市政和其他雜用水；北京：截至2009年，共建成9座污水處理廠，日處理污水能力達250萬t，年產(chǎn)8億t再生水，主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、城市河湖補水、工業(yè)用水、園林綠化加市政雜用。大連：在1992年春柳河污水廠1萬噸/天污水再生設備投產(chǎn)，主要用于熱電廠冷卻用水；開發(fā)區(qū)利用再生水進行城市噴灑；天津：大力發(fā)展海水淡化和

55、中水回用，凱發(fā)集團投資的大港一期以膜技術(shù)為核心的海水淡化項目日產(chǎn)10萬噸淡水，在中北辰科技園投資建設污水廠及中水回用工程，規(guī)模達10萬噸；昆明市從1998年開始推廣城市再生水利用設施，到2008年年底，已建成再生水設施162座，處理能力達5萬噸/天。 河北：將投60多億，建設城市污水回用項目，預計到2010年，城鎮(zhèn)污水處理率平均達到65%，再生水利用率達到41.7%；寧夏：以電力、冶金、采掘、化工、造紙等行業(yè)為重點，提高工業(yè)廢水

56、再生利用和回用率，工業(yè)用水重復使用率60%以上；,我國城市-已有幾十個城市在建污水回用工程,天津開發(fā)區(qū)污水再生利用工程,建成3萬m3/d微濾、1萬m3/d反滲透再生水示范工程,2500m3/d微濾膜裝置Micro-Filter,反滲透裝置 Reverse Osmosis,高碑店污水處理廠中水回用工程,國內(nèi)最大的城市污水再生利用工程，回用水規(guī)模30萬m3/d，用于工業(yè)冷卻水和市政雜用水。,香港濕地公園,,昆明市出臺了《城市再生水利用專

57、項資金補助實施辦法》，從城市生活污水處理費中提取專項資金，遵循“先利用、后補助”的原則，用于鼓勵各單位、住宅小區(qū)建設分散式再生水利用設施，對正常使用再生水利用設施的管理單位，由市節(jié)水辦按季度到現(xiàn)場查抄實際利用水量，并按照實際用水量和每立方米0.07元的標準，每半年給予再生水利用資金補助。江陰市推進廢水 “升級提標”處理工程，26家企業(yè)通過 “中水回用”工程實現(xiàn)減排目標。獎勵標準為廢水深度處理削減1噸COD獎勵0.2萬元；印染、化工、造

58、紙、制革、電鍍企業(yè)實施中水回用工程削減1噸COD獎勵0.3萬元；鋼鐵企業(yè)實施中水回用工程削減1噸COD獎勵0.1萬元；關(guān)停企業(yè)（項目）削減1噸COD獎勵0.3萬元。,我國中水利用管理措施,,北京市用水價格：生活4.6元，工商業(yè)6.21元，行政事業(yè)單位5.80元，洗車業(yè)、純凈水業(yè)61.68元，洗浴業(yè)81.68元。到2012年，污水處理廠全部改造、升級為再生水廠，再生水將成為重要的水資源，通過價格機制提高再生水利用水平，再生水1.00元。

59、,我國中水利用管理措施,,中國市政工程東北設計研究院在大連春柳河污水廠實施回用于工業(yè)循環(huán)冷卻的再生水處理流程：清華大學提出城市污水回用于太原化工廠循環(huán)冷卻的再生水處理流程：中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心在北京燕山石油化工公司提出石油化工廢水回用于冷卻的處理流程：,我國中水利用技術(shù)工藝,,,,,,中國市政工程華北設計研究院提出再生水回用于景觀水體的工藝流程：我國以石油污水為原水再生處理回注油田地下的處理流程：,我國中水利用技

60、術(shù)工藝,,,,,,,,,,第一章 概論,世界水資源狀況中國水資源狀況先進國家中水利用狀況我國中水利用狀況中水的基本概念中水的系統(tǒng)組成中水水質(zhì)監(jiān)測、控制、標準,中水（Reclaimed Water）：主要是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達到一定的水質(zhì)標準、可在一定范圍內(nèi)重復使用的非飲用雜用水，其水質(zhì)介于上水與下水之間，是水資源有效利用的一種形式。 中水是對應給水、排水的內(nèi)涵而得名,翻譯過來的名詞有再生水、中水道、回用水、雜用水

61、等,我們稱“中水”，是對建筑物、建筑小區(qū)的配套設施而言,又稱為中水設施。,中水的基本概念,中水水源（raw-water of reclaimed water）：指作為中水水源而未處理的水，建筑中水水源可取生活排水和其他可利用的水源。雜排水（gray water）：民用建筑中除廁排水外的各種排水，污染程度高，有油勾、表面活性劑、生物有機物及泥灰；優(yōu)質(zhì)雜排水（superior drinage）：污染程度較低的排水，包括洗手洗臉水、冷卻水

62、、鍋爐污水、雨水等，不含廚、廁排水，主要污染物為灰塵；綜合污水：雜排水和廁排水的混合水，含較高的細菌、BOD、COD，且含有N、P富營養(yǎng)污染物，處理起來較為復雜，一般由市政中水系統(tǒng)進行處理。,中水水源的基本概念,中水系統(tǒng)：指中水的凈化處理、集水、供水、計量、檢測設施及其他附屬設施組合在一起的結(jié)合體，是建筑或建筑小區(qū)的功能配套設施之一。建筑中水：由于中水系統(tǒng)建立的范圍不同又有不同的稱謂。建筑物中水：是在一棟或幾棟建筑物內(nèi)建立的中水系

63、統(tǒng)；小區(qū)中水：是在小區(qū)內(nèi)建立的中水系統(tǒng)；建筑中水：指建筑物或建筑群的各種排水經(jīng)處理回用建筑物內(nèi)的雜用水系統(tǒng)，是建筑物中水和小區(qū)中水的總稱。,中水系統(tǒng)的基本概念,中水設施（installation of reclaimed water） 指中水水源的收集處理系統(tǒng)和中水供水系統(tǒng)，使用及相關(guān)的水量、水質(zhì)處理設備，安全、防護、檢測控制等配套構(gòu)筑物及設備器材。,中水設施的基本概念,,,,第一章 概論,世界水資源狀況中國水資源狀況先進

64、國家中水利用狀況我國中水利用狀況中水的基本概念中水的系統(tǒng)組成中水水質(zhì)監(jiān)測、控制、標準,城市污水再生利用系統(tǒng)主要有集中型、就地（小區(qū)）型和建筑中水系統(tǒng)等三種類型。,中水系統(tǒng)分類,（1）集中型系統(tǒng)（市政中水系統(tǒng)）：通常以城市污水處理廠出水或符合排入城市下水道水質(zhì)標準的污水為水源，集中二級或深度處理，再生水通過輸配管網(wǎng)輸送到不同的用水場所或用戶管網(wǎng)；主要回用作河流補水、綠化用水及工業(yè)冷卻水等。,*由城市規(guī)劃部門規(guī)劃，市政設計院設

65、計，市政工程部門施工。最優(yōu)配水距離≤30km。,回用方式分類：污水廠二級出水有直接回用和間接利用兩種形式。直接回用多用于附近農(nóng)田灌溉，受地域限制，調(diào)配運轉(zhuǎn)不方便，僅經(jīng)過人工強化處理和消毒等措施，未經(jīng)過一定時間的自然凈化，存在潛在生態(tài)危害。間接利用從水域整體考慮，從水體上游取水供城市使用，產(chǎn)生的污水經(jīng)污水廠凈化處理后排入水體下游（水的社會循環(huán)），再經(jīng)過河段自然凈化可為下游城市和地區(qū)利用（水的自然循環(huán)），這種方式需從宏觀上進行管理，

66、是水資源可持續(xù)利用的重要途徑。城市污水回用方式有三種：選擇性回用系統(tǒng)、分區(qū)回用系統(tǒng)、全城回用系統(tǒng)。,（2）就地（就近、小區(qū)、分散）型系統(tǒng)（小區(qū)中水系統(tǒng)）：是在相對獨立或較為分散的居住小區(qū)、開發(fā)區(qū)、度假區(qū)或其他公共設施組團中，以雜排水、就近污水廠排水、生活污水等為水源，就地建立再生水處理設施，處理后經(jīng)完全系統(tǒng)、部分系統(tǒng)或簡易系統(tǒng)，就近就地利用；水質(zhì)要求：不產(chǎn)生衛(wèi)生上的問題；在利用時不產(chǎn)生故障；沒有嗅覺和視覺上的不快感；對管道、設備等

67、不產(chǎn)生腐蝕和堵塞等。,*住宅小區(qū)中水處理最小經(jīng)濟規(guī)模750t/d。,（3）建筑中水系統(tǒng)：建筑中水系統(tǒng)是在具有一定規(guī)模和用水量的大型建筑或建筑群中，通過收集洗衣、洗浴排放的優(yōu)質(zhì)雜排水，就地進行再生處理和利用。具有靈活、易于建設、不需長距離輸水、運行管理方便等優(yōu)點，滿足洗車、沖廁、綠化等要求；同小區(qū)中水系統(tǒng)，由規(guī)劃部門管理，建筑設計部門設計，建筑工程單位施工，在我國相比市政中水系統(tǒng)更為成熟。,*大型公共建筑中水處理最小經(jīng)濟規(guī)模85t/d

68、。,建筑或小區(qū)中水系統(tǒng)分類（《建筑中水設計規(guī)范》 ）：原水分流管系和中水供水管系覆蓋全區(qū)的完全系統(tǒng)；原水分流管系和中水供水管系為區(qū)內(nèi)部分建筑的部分完全系統(tǒng)；無原水分流管系，只有中水供水管系的半完全系統(tǒng)；只有原水分流管系，無中水供水管系的半完全系統(tǒng)；無原水分流管系，中水專供綠化的土壤滲透系統(tǒng)；回用方式有三種：單循環(huán)方式、小區(qū)循環(huán)方式、地區(qū)循環(huán)方式。,（4）城市污水再生利用的新模式： 為城市污水區(qū)域性控制與溝渠水體再生利用

69、的綜合模式，包括區(qū)域污水處理、納污溝渠水體人工強化自凈、再生水綜合利用三個環(huán)節(jié)。其優(yōu)勢表現(xiàn)如下：采用小型集成化地埋式污水處理系統(tǒng)，占地小且美觀實用；利用溝渠水體強化自凈減輕城市排水管網(wǎng)的輸送壓力；設立曝氣充氧區(qū)、生態(tài)凈化區(qū)、生態(tài)穩(wěn)定區(qū)及資源利用區(qū)，將應用設施景觀化，體現(xiàn)水體修復與資源化利用的綜合效能；延長了水的社會循環(huán)和使用周期，使其趨于良性；發(fā)展了高效簡易的污水處理系統(tǒng)，降低了投資和成本；采用分質(zhì)排水、分質(zhì)處理、分質(zhì)利用的