（环境科学专业论文）再生水回用城市杂用导则研究.pdf

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本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所 取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包 含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所 涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年月日 非公开学位论文标注说明 根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申 请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本 说明为空白。 论文题目 申请密级 口限制( 2 年)口秘密( 1 0 年)口机密2 0 年) 保密期限 2 0 年 月日至2 0 年月 日 审批表编号批准1 3 期2 0 年月 日 限制2 年( 最长2 年，可少于2 年) 秘密1 0 年( 最长5 年，可少于5 年) 机密2 0 年( 最长1 0 年，可少于1 0 年) 摘要 摘要 我国是一个严重缺水国家，随着经济的发展和水污染的加剧，水资源的短 缺日益严峻。在缺水地区特别是城市、工业和人口比较集中的地区，水资源已 成为社会经济发展的严重制约因素。再生水回用既可解决污染问题，又可使污 水得到有效利用、缓解水资源短缺的紧张状况，是开源节流、减轻水体污染、 改善生态环境、解决我国城市缺水的有效途径之一。再生水回用过程不仅技术 可行，而且经济合理，是水自然再生循环过程的模拟与强化。能够保证水资源 的开发利用，更能满足社会经济可持续发展的需求，具有明显的经济效益和社 会效益。 随着再生水应用的越来越普及，出现的问题也越来越多。尤其在管理上， 相关政策和规范标准不健全，现行再生水回用水质标准和规范不完善，没有细 化，个别水质指标与国际上的相应标准相比偏高很多，极易加大在水处理和再 利用过程中的环境和健康风险。因此，修改现行的标准规范，补充制定更多、 更有效的法规和导则，使再生水的回用更加安全，才能使我国的再生水回用事 业更加普及和健康发展。 本文将再生水应用于城市杂用的导则作为研究对象，通过调研国内外再生 水回用现状和管理条例的实施情况，研究我国现有再生水回用的规范，查阅相 关资料，找出问题，对再生水回用城市杂用方面的规范提出了修改意见并提出 了导则制定思路，对水质指标加以改进，在其中加入了有毒污染物、含盐量等 指标；对总大肠菌群数的监测时间也做了修改。以期今后能制定出更细化、更 完善的再生水回用城市杂用导则，为再生水管理工作和环保部门推出相关导则 提供前期的研究资料和建议。 关键词：水资源、再生水回用、城市杂用水、导则 a b s t r a c t o u rc o u n t r yi sas e r i o u sw a t e rs h o r t a g es t a t e ，w i t ht h ee c o n o m i cd e v e l o p m e n t a n di n c r e a s e dw a t e rp o l l u t i o n ，t h ew a t e rr e s o u r c e ss h e r t a g ei sm o r ea n dm o r es e v e r e i nt h ed r ya r e a s ，e s p e c i a l l yt h ea r e a st h a tu r b a n ，i n d u s t r y a n dp o p u l a t i o na r e c o n c e n t r a t e d t h ew a t e rr e s o u r c e sh a v eb e c o m eas o c i a l e c o n o m i cd e v e l o p m e n t s e r i o u sc o n s t r a i n t r e c l a i m e dw a t e rn o to n l yc a ns o l v et h ep o l l u t i o np r o b l e m sb u t a l s om a k et h es e w a g ec a nb eu s e de f f e c t i v e l yi no r d e rt oa l l e v i a t et h ew a t e rs h o r t a g e t e n s i o n s w h i c hi sae f f e c t i v ew a yt h a tc u te x p e n d i t u r e ，r e d u c ew a t e rp o l l u t i o n ， i m p r o v et h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n ds o l v eo u r u r b a nw a t e rs h o r t a g e r e c l a i m e d w a t e rr e u s ep r o c e s si sn o to n l yt e c h n i c a l l yf e a s i b l eb u ta l s oe c o n o m i cr a t i o n a l i t y , w h i c hi st h es i m u l a t i o na n ds t r e n g t h e n i n go fw a t e rn a t u r a lr e g e n e r a t i o nc y c l ep r o c e s s i tc a ne n s u r et h ee x p l o i t a t i o no ft h e w a t e rr e s o u r c e se v e nm o r es a t i s f yt h e r e q u i r e m e n to fs o c i a le c o n o m i cs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，w i t ho b v i o u se c o n o m i c a n ds o c i a lb e n e f i t s w i t ht h ea p p l i c a t i o no fr e c l a i m e dw a t e ri sb e c o m i n gi n c r e a s i n g l yp o p u l a r , m o r e a n dm o r ep r o b l e m sa l s oa r i s e e s p e c i a l l yi nm a n a g e m e n t ，t h er e l a t e dp o l i c i e sa n d s t a n d a r d sa r en o tp e r f e c t ，t h ee x i s t i n gr e c l a i m e dw a t e rq u a l i t ys t a n d a r d sa n dn o r l n s a r ei m p e r f e c ta n dn od e t a i l s ，t h ei n d i v i d u a lw a t e rq u a l i t yo b j e c t i v ei sm u c hh i g h e r t h a nt h ec o r r e s p o n d i n gi n t e r n a t i o n a ls t a n d a r d ，w h i c ha p tt oi n c r e a s et h ee n v i r o n m e n t a n dh e a l t hr i s k st h a ti nw a t e rt r e a t m e n ta n dr e u s ep r o c e s s t h e r e f o r e ，m o d i f y t h e e x i s t i n gs t a n d a r d sa n dn o r m s ，a d dm o r ee f f e c t i v er e g u l a t i o n sa n dg u i d e l i n e s ，s ot h a t m a l ( em er e u s eo fr e c l a i m e dw a t e ri sm o r es a f e ，m a k et h e r e u s ee n t e r p r i s eo f r e c l a i m e dw a t e ri nc h i n ai sm o r ep o p u l a ra n dh e a l t h yd e v e l o p m e n t t h i sp a p e rw i l lu s eg u i d e l i n e st h a tt h er e c l a i m e dw a t e ri sa p p l i e dt ou r b a n m i s c e l l a n e o u sa st h es t u d yo b j e c t ，b yr e s e a r c h i n gt h e d o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a l p r e s e n ts i t u a t i o no fr e c l a i m e dw a t e rr e u s ea n d t h ei m p l e m e n t a t i o nc o n d i t i o no f m a n a g e m e n tr e g u l a t i o n ，i n v e s t i g a t et h ee x i s t i n gr e c l a i m e dw a t e r r e u s en o r m s ，s e a r c h r e l e v a n ti n f o r m a t i o n ，f i n d o u tt h e p r o b l e m s ，p r o p o s e a m e n d m e n t so nt h e i i s p e c i f i c a t i o n so fr e c l a i m e dw a t e rr e u s ea tu r b a nm i s c e l l a n e o u sa n da l s op r o p o s et h e f o r m u l a t i o ni d e a so fg u i d e l i n e s ，i m p r o v et h ew a t e rq u a l i t yn o r m ，j o i nt h eh e r i ns u c h a st o x i cp o l l u t a n t sa n ds a l tc o n t e n t ；t h em o n i t o r i n gt i m e o ft h et o t a lc o l i f o r m m o n i t o r i n gh a sa l s ob e e nm o d i f i e d t od e v e l o pm o r er e f i n e da n dp e r f e c tr e c l a i m e d w a t e rg u i d e l i n e sf o ru r b a nm i s c e l l a n e o u s ，w ep r o v i d ee a r l yr e s e a r c h d a t aa n d r e c o m m e n d a t i o n sf o rr e c l a i m e dw a t e rm a n a g e m e n ta n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n d e p a r t m e n t sf e t c h i n gr e l e v a n tg u i d e l i n e s k e yw o r d s ：w a t e rr e s o u r c e s ，r e c l a i m e dw a t e rr e u s e ，u r b a nm i s c e l l a n e o u sw a t e r , g u i d e l i n e s 1 1 1 目录 目录 第一章引言1 第二章绪论2 第一节再生水回用导则研究背景2 2 1 1 我国水资源状况。2 2 1 2 再生水回用综述。4 第二节研究再生水应用于城市杂用导则的目的和意义1 1 第三章再生水回用城市杂用中环境和健康风险1 2 第一节再生水回用城市杂用中环境和健康风险1 2 第二节现行再生水回用标准和规范的情况分析1 3 3 2 1 相关政策和规范标准不健全1 3 3 2 2 现行再生水回用水质标准和规范不完善，尚需分类细化和完善1 4 第三节本章小结l5 第四章再生水应用于城市杂用导则的编制1 6 第一节再生水应用于城市杂用导则的编制原则1 6 第二节再生水应用于城市杂用导则的编制思路和主要内容。1 7 4 2 1 导则制定目的、意义1 7 4 2 2 导则制定依据1 7 4 2 3 适用范围1 7 4 2 4引用标准。1 7 4 2 5 定义17 4 2 6 城市杂用水水质要求1 9 i v 目录 4 2 7 监测要求2l 第三节本章小结2 5 第五章加快再生水安全有效应用的实施策略2 6 第一节建立健全体制和机构2 6 第二节建立健全制度与法规体系2 6 5 2 1 开拓多元化投资体制2 6 5 2 2 出台优惠政策2 6 5 2 3建立强制性措施2 6 5 2 4 构建再生水回用导则体系2 7 第三节科学制定再生水回用规划2 7 第四节建立合理的再生水水价体系2 7 5 4 1 改革现行水价2 7 5 4 2 政策扶持2 8 5 4 3 实行再生水分级水价2 8 第五节提高水质标准和运行管理水平2 8 第六节建立严格的再生水水质安全监督制度2 8 第七节建立安全管理应急系统2 9 第八节加强水资源形势和循环利用知识的宣传教育2 9 第九节本章小结3 0 第六章总结与展望31 第一节总结3l 第二节展望3l 参考文献3 3 致谢3 4 v 目录 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果3 5 v i 第一章引言 第一章引言 我国是一个严重缺水国家，随着经济的发展和水污染的加剧，水资源的短 缺日益严峻。在缺水地区特别是城市、工业和人口比较集中的地区，水资源己 成为社会经济发展的严重制约因素。再生水回用既可解决污染问题，又可使污 水得到有效利用、缓解水资源短缺的紧张状况，是开源节流、减轻水体污染、 改善生态环境、解决我国城市缺水的有效途径之一。再生水回用过程不仅技术 可行，而且经济合理，是水自然再生循环过程的模拟与强化。能够保证水资源 的开发利用，更能满足社会经济可持续发展的需求，具有明显的经济效益和社 会效益。 随着再生水应用的越来越普及，出现的问题也越来越多。尤其在管理上， 相关政策和规范标准不健全，现行再生水回用水质标准和规范不完善，没有细 化，个别水质指标与国际上的相应标准相比偏高很多，极易加大在水处理和再 利用过程中的环境和健康风险。因此，修改现行的标准规范，补充制定更多、 更有效的法规和导则，使再生水的回用更加安全，才能使我国的再生水回用事 业更加普及和健康发展。 本文将再生水应用于城市杂用的导则作为研究对象，通过调研国内外再生 水回用现状和管理条例的实施情况，研究我国现有再生水回用的规范，查阅相 关资料，找出问题，提出导则的制定思路，为再生水管理工作和环保部门推出 相关导则提供前期的研究资料和建议。 第二章绪论 第二章绪论 第一节再生水回用导则研究背景 2 1 1 我国水资源状况 2 1 1 1 水资源短缺形势严峻 我国是严重缺水国家，淡水资源总量约为2 7x1 0 “一，居世界第6 位， 但人均年占有淡水资源量约为2 5 0 0 m 。，为世界人均水平的1 4 ，居世界1 0 9 位， 并且，淡水资源时空分布非常不均匀，大部分降水集中在雨季；南方降水量 2 0 0 0 m m ，8 1 水资源集中分布在长江流域及以南地区，西北干旱地区降水量不足 5 0 m m ，长江以北地区人口占全国的4 5 3 ，耕地占全国的6 4 1 ，水资源量仅占 全国的1 9 。水资源时空不均匀造成了可利用水资源更加紧缺，北方水资源缺 水更加严重。 随着国民经济的快速发展，水资源问题更加严峻。目前，全国6 4 0 个城市 中，缺水城市达3 0 0 多个，其中严重缺水城市1 1 4 个，日缺水1 6 0 0 x1 0 m 。， 每年因缺水造成的直接损失达2 0 0 0 亿元。进入2 1 世纪，我国水资源供需矛盾 进一步加剧。据预测，2 0 1 0 年全国总供水量为6 2 x1 0 “6 5 x1 0 “一，相应 的总需水量将达7 3 1 0 “m o ，供需缺口近1 0 1 0 “一，2 0 3 0 年全国总需水 量将达1 0 1 0 1 2m 3 ，全国将缺水4 0 1 0 1 1 4 5 1 0 1 1m 3 ，水资源供求极度 紧张。南方地区水资源虽然比较丰富，但由于水体污染，水质型缺水也相当严 重。 随着生活水平的提高和区域生态工程及局部生态环境工程的建设，生态用 水和景观用水需求将大幅度增加，进一步加剧水资源供求的紧张。 新中国成立后大江小河截流建坝，大小水库遍地开花，一方面有效地解决 了困扰中华民族几千年的水害，利用了丰富的水力资源，变水害为水利；另一 方面也加剧了水土流失，造成众多河流断流，出现河床荒漠化，加剧扬尘气象 的频率。 2 第二章绪论 五十年来，全国水资源开发利用率已达到2 1 。特别是近2 0 年来，由于供 水能力增长缓慢，1 9 7 8 1 9 9 8 年全国供水能力年增长率约为1 左右，而同期国 民经济以8 1 2 的高速度增长，同期人口又增加了约2 5 亿，更加剧了缺水矛 盾。值得注意的是，由于人类活动的影响，降雨与径流关系，产流与汇流条件 都在发生变化，有些江河的天然来水量己呈现衰减的趋势。特别是黄河、淮河、 海河的开发利用率已达5 0 以上，超过世界公认的极限值。黄河下游频频发生 断流、海河成为季节性河流，其他内陆河部分河流干枯，2 0 1 0 年发生的西北五 省旱灾，经济损失严重，充分暴露了我国城市供水系统和农村抗旱能力的脆弱 性，是水资源供需矛盾的集中表现。 此外，地下水过度开采，引起地面沉降、海水入侵、海水倒灌等一系列环 境问题。全国已经出现区域性地下漏斗5 6 个，总面积大于8 2 1 0 。矿，地层沉 陷的城市达5 0 个，其中北京的沉降面积达8 0 1 0 。m ，环渤海平原区由于海 水倒灌影响面积已达1 8 6 x1 0 。m 。水资源高开发率引发的生态环境问题已引起 了国人的关注。 进入2 1 世纪，随着我国人口的增长、生活质量水平提高、城市化进程加快， 人均水资源占有量将进一步减少，而用水量却进一步增加，水资源供需矛盾更 加突出，水资源短缺和供需矛盾已经成为我国经济可持续发展和改善生态环境 的主要制约因素之一。 2 1 1 2 水体污染严重 由于工业废污水排放量的急剧增长，并未经处理直接排放到河道里，导致 了以淮河、太湖污染为代表的水环境恶化。世界银行发表的中国环境报告测算， 中国仅水和大气造成的污染，年损失为5 4 0 亿美元，占中国年g d p 的8 。这就 表明，水环境质量在继续恶化，造成的经济损失也十分巨大。 据中国环境公报2 0 0 2 年统计表明，我国七大水系中辽河、海河水系污染最 为严重，劣v 类水体占6 0 以上；淮河干流为i i i v 类水体，支流及省界河段 水质仍然较黄河水系总体水质较差，干流水质以i i i 类水体为主，支流污染 普遍严重：松花江水系以i i i 类水体为主；珠江水系水质总体良好，以i i 类水 体为主；长江千流及主要一级支流水质良好，以i i 类水体为主。七大水系污染 程度由重到轻依次为：海河、辽河、黄河、淮河、松花江、珠江、长江。十大淡 水湖也受到了有机物、氮磷的严重污染，主要湖泊富营养化问题依然突出。滇 3 第二章绪论 池草海为重度富营养状态，太湖和巢湖为轻度富营养状态。这些水环境的污染 进一步加剧了水资源的短缺。 经济快速增长相应废污水排放量将急剧增长。未来5 0 年，这种发展趋势对 供水基础设施建设提出了挑战。基于目前废污水的处理和回收利用偏低的现状， 如果未来5 0 年工业用水成倍增加、城市化水平成倍上升、小城镇快速发展，废 污水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧水环境的恶化。因此， 中国将面临解决水资源短缺和废污水处理、水环境治理的巨大压力。 2 1 2 再生水回用综述 2 1 2 1再生水回用的意义 多年来，国内外的实践经验表明，再生水回用是开源节流、减轻水体污染、 改善生态环境、解决城市缺水的有效途径之一，不仅技术可行，而且经济合理。 再生水回用本身蕴含着合理性和必然性。其合理性表现在，再生水回用过程是 水自然再生循环过程的模拟与强化。其必然性表现在，用水的严重紧缺和水资 源可持续利用的客观需求，要求人们将污水加以净化处理和重新利用，以保证 水资源的开发利用能够满足社会经济可持续发展的需求。我国水资源短缺，在 缺水地区特别是城市、工业和人口比较集中的地区，水资源已成为社会经济发 展的严重制约因素。再生水回用既可解决污染问题，又可使污水得到有效利用、 缓解水资源短缺的紧张状况，是个一举两得的措施，具有明显的经济效益和社 会效益。再生水回用可以降低给水处理和供水费用，减少城市污水排放及相应 的排水工程投资与运行费用。城市污水通过采取分区集中回收再用，与开发其 它水资源相比，在经济上的优势是： ( 1 ) 比远距离引水便宜。将再生水回用作生活杂用水或工冷却用水的程度， 其基建投资只相当于从3 0 k m 外引水；若处理到可回用到较高要求的生产工艺用 水，其投资相当于从4 0 - 6 0 k m 外引水。 ( 2 ) 比海水淡化经济。城市污水中所含的杂质小于0 1 ，而且可用深度 处理方法加以去除，而海水中则含有3 5 的溶解盐和大量有机物，其杂质含量 为污水二级出水的3 5 倍以上。无论基建费还是单位成本，海水淡化都超过了污 水回用。 ( 3 ) 再生水回用工程规模越大者，基建和运行费单价越便宜。 4 第二章绪论 ( 4 ) 再生水回用的巨大社会效益表现在：可以改善生态与社会经济环境， 促进工业、旅游业、水产养殖业、农林牧业的发展；改善生存环境，促进和保 障人体健康，减少疾病特别是致癌、致畸、致基因突变危害；增加可供水量， 促进经济发展及避免缺水造成的损失。 2 1 2 2 国外再生水回用现状和相关规范导则编制情况 国外很多国家都在使用再生水，其中日本、美国、以色列等国是较早使用 再生水的国家，他们在厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、城市喷泉等方面都大 量使用再生水。而且很多国家也出台了相应的法规或导则。 2 1 2 2 1 美国 早在2 0 世纪5 0 年代，美国污水研究专家就开始利用模型对污水深度处理 进行了试验研究，并在1 9 6 5 年将研究成果应用于加利福尼亚的南塔湖污水处理 厂，污水回用量达2 8 4 0 0 m 。d 。现在，美国城市污水回用量达2 6 x1 0 ”一d ， 其中用于农业灌溉的占再生水的6 2 ，用于工业的占3 0 ，还有部分用于地下水 回灌及城市设施，并且有很多经典的工程范例，其中有将回用水用于工业生产 方面的，如马里兰州巴尔的摩市的伯利恒钢铁厂将处理后的城市污水作为冷却 水用于生产；有将再生水用于地下回灌方面的，如加州橘子县将城市污水经过 二级处理后，又采用了如下工艺进行处理，先化学净化、再氨解析、再混合滤 料过滤、再活性炭过滤、再氯化、最后反渗透，经处理后注入地下水层用于防 止海水入侵，可以看出用于地下回灌的处理工艺比较复杂，主要是防止对地下 水产生污染；将再生水用于消防和绿化方面的，如佛罗里达州圣彼得堡的城市 污水通过净化进入城市供水和回用水双管系统，供城市的消防用水以及办公楼 界住宅的空调冷却水以及绿化用水。 美国的回收水再利用实施法规分布在各州，这些法规涵盖了回收水再利用 实践的各个方面。主要的全国性文件是环保局回收水再利用导则，它提供了相 关的信息比如回收水再利用的要求和过程、回收水再利用的法规和环保局指导 性意见。文件规定允许各州建立自己的标准。 ( 1 ) 加利福尼亚州 美国第一个回收水再利用水质标准1 9 1 8 年建立在加利福尼亚，之后被不断 地修改。在加利福尼亚大约1 0 的城市用水被回收。州健康服务部在加利福尼 5 第二章绪论 亚的水法指导下，建立了水回收再利用的相关标准。九个地方水质控制机构在 州健康服务部的指导下，也可以建立水质标准、废物排放的实施标准和要求。 每一个水回收再利用项目必须获得地方水质控制机构的批准，并符合其标准。 此外，地方健康部门也可发布严于州健康部或者地方水质控制机构发布水质标 准。州的水法明确，如果回收水再利用的水质标准适合饮用或者非饮用并且能 够获得，任何个人或者公共机构都不能使用来自各个水源的水用于饮用或者非 饮用目的，占用下游的水权并影响下游。 ( 2 ) 佛罗里达州 佛罗里达州被公认为是美国回收水再利用最多的一个州，已有两个世纪以 上使用回收水的经历。8 0 使用回收水的是沿海地区、淡水缺乏地区、海水入侵 地区、水流缓慢地区和废污水自净能力较差的地区。2 0 0 0 年，佛罗里达使用的 处理过的废水，超过了这个州处理污水能力的5 0 。景观灌溉是主要的用水项 目，其次是农业灌溉、工业、地下水回灌和湿地用水。1 9 8 6 年以来，回收水再 利用量已经翻了三番。 佛罗里达回收水再利用导则包括：农业再利用，城市再利用，食品生产； 地下水回灌和间接使用回收水作为饮用水；增加陆地水流；工业再利用和许可； 特殊的处理方法要求在所有的使用类型中列出。 州有关回收水再利用项目的法律中规定，水资源管理区域中要规定一个 “水资源警示区 ，即存在水供应问题的地区( 或者是现在已经存在，或者在 今后2 0 年中出现) ，要求回收城市废水并建立回收水再利用所需的设施，除非 回收水在经济上不划算、环境上不符合要求或者技术上不可行。佛罗里达还制 定了再利用过程中控制危险物品的政策，防止再利用过程带来新的污染源或者 扩大地表水的污染。目前回收水再利用数量已经超过了向地表排放的废污水。 2 1 2 2 2 以色列 以色列全部的生活污水和7 2 的城市污水处理后用于回用。全国现有2 0 0 多个污水回用工程，其中最大规模的为2 o 1 0 5 m 。d ，最小规模的为2 7 m 。d ， 处理后的污水用于主要用于农业灌溉的占总回用量的4 2 、用于地下水回灌的 占总回用量的3 0 ，其余的用于市政建设和工业等。全国的1 2 7 座污水库均与 其他水源联合调控，统一使用，回用设施非常完善。法律保障是以色列的污水 6 第二章绪论 回用能够大规模应用的关键，例如以色列的法律规定在靠近地中海的滨海地区， 如果污水没有充分利用就不能使用海水淡化水。 2 1 2 2 3 日本 在2 0 世纪8 0 年代中期城市的污水回用量就己经达到了6 3 x1 0 m 。d 。日 本的污水回用水主要用于中水道系统、河道补给、农田或城市灌溉等。日本的 城市供水基本都采用双管供水系统，即一套管道为饮用水系统，另一套管道为 再生水系统即“中水道 系统，中水道系统的再生水主要用于厕所的冲刷、消 防以及浇灌城市绿地。此外日本的中水道系统除了采用通常的生物及物化处理 处理装置外，前不久还研究出一种将污水处理和绿化相结合的地下毛细管渗滤 系统。日本的污水回用能够得以快速发展的关键是不断开发和应用新技术、新 工艺。1 1 2 1 2 2 4 加拿大 加拿大在回收水再利用方面的实践规模相对较小，但是废水的回收和再利 用已越来越被重视。把已经处理的城市废水作为非饮用水源，从水的回收再利 用中获得经济利益。 加拿大目前还没有国家一级的回收水再利用的导则，但是在不列颠哥伦比 亚和艾伯塔两省已经制定了有关的法规文件。 ( 1 ) 不列颠哥伦比亚省 在不列颠哥伦比亚省，大约有3 的废水得到再利用。为了帮助人们更完整 地认识回收水再利用的益处，不列颠哥伦比亚省水、土地、空气保护部制定了 一个回收水再利用的框架规则：1 9 9 9 年地方废水处理法规实施，规定了处理生 活污水的标准，回收水再利用和排放处理的标准；2 0 0 1 年5 月，颁布了使用 回收水实践法。 ( 2 ) 艾伯塔省 使用回收水作为农灌是艾伯塔省最大的回收水再利用项目，全省大约7 1 的地表水用于灌溉，超过了5 0 5 万矿。所有在这个省申请使用回收水用于农灌 的项目都需要向官方正式申请。 2 1 2 2 5 澳大利亚 7 第二章绪论 1 1 的城市生活废水在澳大利亚得到再利用。国家废水再利用有关导则最近 由澳大利亚环境与保护委员会修改，提出了水质五级标准，对每一类回收水再 利用都规定相应的水质标准。回收水再利用项目需要逐个审批，获得环境部门 或者法定水管理部门的批准后才能实施。 ( 1 ) 新南威尔士州 新南威尔士通过回收水再利用使水循环利用、保护水资源导则规定，使用 经过二级处理后的排水需要经过消毒，可用于规定的使用目的。 ( 2 ) 南澳大利亚州 南澳大利亚回收水再利用导则( 环保局1 9 9 9 ) 规定，可持续利用水的方法， 不能对大众健康或环境带来不必要的环境危险。也就是说回收水再利用到农业、 城市居民、环境和工业都是可以的，但要求所有回收水再利用的使用者必须提 供其水质状况、处理过程、系统设计、操作过程和可信度、地点选择、监测和 报告。 2 1 2 3 国内再生水回用现状和相关规范导则编制情况 我国的污水回用事业可以分为3 个阶段，起步阶段：1 9 8 5 前的“六五 期 间；技术储备、示范工程引导阶段：1 9 8 6 2 0 0 0 年的“七五 、“八五 、“九 五 1 5 年时间；全面启动阶段：2 0 0 1 年后的“十五 期间。建设部早在“六五 计划中，就列入了城市污水回用课题，并分别在大连和青岛做试验研究。大连 的小范围试验于1 9 8 3 年1 0 月2 7 日通过了建设部的鉴定，被评为国内首次提出 有关城市污水回用的成果，并填补了国内空白。青岛于1 9 8 4 年中试研究也顺利 完成了。自1 9 8 6 年开始，国家将污水资源化列入了重点科技( 攻关) 计划。而在 1 9 8 7 年北京市政府就出台了“中水工程建设试运行办法 ，以法规的形式推广 使用中水替代新鲜水的节水措施，并已按计划逐步实施。借此契机，北京市的 中水设施建设也得到快速的发展，截止到1 9 9 5 年北京市的中水建设已初具规 模，己建有中水设施1 1 5 个，日回用污水量已经达到1 2 万i l l 。依照北京( ( 2 0 0 8 年奥运工程污水及中水项目规划，截止到2 0 0 8 年污水管道普及率和污水 处理率达到9 0 以上，再生污水回用量达到5 0 。此外，天津、上海、深圳以及 大连等城市的中水建设也开始初见规模。台湾地区也开始实施污水回用工程， 早在2 0 世纪7 0 年代台北市就已经开始污水回用设施的建设，现在该市建成的 8 第二章绪论 八里、民生、内湖和迪化等4 座污水处理厂已不同程度将深度处理后污水回用 于厂内用水和工业生产等。 虽然我国的污水回用工作已经全面开展，但是我国的污水回用还处在起步 阶段。到1 9 9 9 年除了北京的高碑店污水处理厂每天回用量4 7 万m 。外，全国其 他城市的污水回用规模均在l 万m 。日上下，回用范围也仅局限于工业冷却和园 林绿化，规模很小，原因主要是： ( 1 ) 由于再生水用户通常比较分散，用水量较小，因此敷设再生水管道系统 是推广污水再生利用的关键。但由于以前的道路和市政管道建设时未能预留再 生水管道的位_ 置，或者即使可以安排再生水管道也需要破路才能施工，造成了 推广城市污水再生利用的一个主要困难。 ( 2 ) 在规划污水再生利用工程以前，要对其环境和健康风险进行详细、科学 的不确定性分析和风险评价。但是我国目前这一过程涉及的系列环境评价和经 济评价技术尚不完善，增加了发展污水再生利用的风险。 ( 3 ) 国内公众仍未完全接受污水再生利用，主要是由于信息不充分，对健 康的担忧，心理的障碍以及出于成本上的考虑所造成的。由于缺乏相应的宣传 和公众参与，公众意识不到水资源管理面临的严重问题，意识不到污水再生利 用对于保护水资源的重要性，对污水再生利用产生了误解和对健康不必要的担 忧，这些都会阻碍他们接受再生水。 ( 4 ) 我国的再生水回用缺乏完善必要的法规。 一是长期以来我国的传统水资源价格一直处于较低的水平，对于用户而言 使用再生水并不比使用自来水在成本上有多大的节约，因此我国的水价体系不 能够激励用户主动地采用再生水。 二是尚未建立起再生水的收费机制，在这种情况下，污水处理厂不愿意也 没有相应的财力进行污水深度处理和配套管网的投资。 三是缺乏污水再生利用产业的投资激励政策，造成了投资来源的匾乏。 四是城市节水和污水再生利用的技术指标体系不完善，缺乏细化的和分类 的导则。“。 五是管理方面的相关政策和规范标准不健全，现行再生水回用水质标准和 规范不完善，个别水质指标与国际上的相应标准相比偏高很多，极易加大在水 处理和再利用过程中的环境和健康风险。 9 第二章绪论 目前对于污水再生利用缺乏相应的引导性政策支持，影响到污水再生利用 工作的开展。有关再生水回用的政策散见于各级政府的工作报告相关条例中， 而且多为鼓励性的，而不是强制性的。再生水利用的强制性措施监管角色模糊， 惩罚措施的执行力度不能体现。 由于城市污水再生回用是将再生水直接作为用户的水源，因而对其水质的 要求较高，要求水质具有相当的可靠性、稳定性。而且在区域范围进行污水再 生回用时由于不同的用户对水质的要求并不一样，因而涉及到的水质指标就比 较多。目前我国只是在局部小规模应用再生水的城市( 如北京、天津等) 拥有 个别的回用指标，但指标值既没有广泛的适用性也没有法律依据，不能作为基 础数据。因此我国回用水质的限定还有很多缺陷要弥补。 与再生水回用相关的导则也还没有发行，虽然各地区环保局已经开始考虑 研究再生水方面的导则，但是还都处在研究阶段。因此非常需要建立专门的水 再生利用法规和指导标准，以提高水的重复利用率。 2 1 2 4 再生水回用途径 根据国内与国外的实践城市污水的回用途径非常广泛，回用对象多达几 十种，在现行规范中城市污水回用途径分为五大类：城市杂用水、工业用水、 环境用水、补充水源水和农、林、牧、渔业用水 3 1 ( 表2 1 ) 。 表2 1 城市污水再生利用类别 序号分类范围示例 1 农林牧渔业用农田灌溉种籽与育种、粮食与饲料作物、经济作物 水 造林育苗种籽、苗水、苗圃、观赏植物 畜牧养殖畜牧、家畜、家禽 水产养殖淡水养殖 2 城市杂用水城市绿化公共绿地、住宅小区绿化 冲厕厕所便器冲洗 道路清扫城市道路的冲洗及喷洒 车辆冲洗各种乍辆冲洗 建筑施工施工场地清扫、浇洒、灰尘抑制、混凝士制备 与养护、施j f 中的混凝十构件和建筑物冲洗 消防消火栓、消防水炮 3 工业用水冷却用水直流式、循环式 洗涤用水冲渣，冲灰、消烟除尘、清洗 锅炉用水中压、低压锅炉 1 0 第二章绪论 工艺用水溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水力开采、水力输 送、增湿、稀释、搅拌、选矿、油田【亓l 注 产品用水 浆料、化：i ：制剂、涂料 序号分类范围示例 4 环境用水 娱乐性景观环境娱乐性景观河道、景观湖泊及水景 用水 观赏性景观环境观赏性景观河道、景观湖泊及水景 用水 湿地环境用水恢复自然湿地、营造人工湿地 5 补充水源水补充地表水河流、湖泊 补充地下水 水源补给、防止海水入侵、防止地面沉降 第二节研究再生水应用于城市杂用导则的目的和意义 再生水回用已经成为全球用水可持续发展的大趋势。世界各国、特别是发 达国家利用率很高。而我国的再生水回用仅处在起步阶段。随着再生水应用的 越来越普及，出现的问题也越来越多。尤其在管理上，相关政策和规范标准不 健全，现行再生水回用水质标准和规范不完善，没有细化，个别水质指标与国 际上的相应标准相比偏高很多，极易加大在水处理和再利用过程中的环境和健 康风险。因此，修改现行的标准规范，补充制定更多、更有效的法规和导则， 使再生水的回用更加安全，才能使我国的再生水回用事业健康有序、蓬勃发展， 以应对日益尖锐的水资源供需矛盾，缓解水资源短缺的紧张状况。 本文将再生水应用于城市杂用的导则作为研究对象，为再生水管理工作和 环保部门推出相关导则提供前期的研究资料和建议。 第二章再生水同用城市杂用中环境和健康风险 第三章再生水回用城市杂用中环境和健康风险 第一节再生水回用城市杂用中环境和健康风险 我国目前城市污水大多回用于农田灌溉、冲洗道路、园林绿化及补充地下 水。污水灌溉对农业和污水处理都有好处，可以有效利用污水中有机肥料，减 少化学肥料的用量。虽然污水回用潜力巨大，但我国的污水回用起步晚，进展 慢，回用过程中还存在许多问题。尤其近些年，人们生产和使用的化学物质数 量逐渐增加，截至2 0 0 8 年4 月底，登录在( c h e m i c a