（环境工程专业论文）包头市城市污水资源化研究.pdf

内蒙古大学工程硕士学位论文 包头市城市污水资源化研究 摘要 水资源短缺和水环境污染日益成为阻碍包头市工业化、城市化发展的社会和环境问题。 对此，除积极开发新的水资源、严格控制水污染及积极推广节水措施等之外，污水资源化是 解决水资源紧张行之有效的重要措施之一。本文通过分析包头市纳污水体污染现状、城市污 水排放总量预测、城区再生水需求量等关键问题，对城区污水处理厂再生水处理设施的建设 进行了综合研究，得出如下结论： ( 1 ) 包头市污水资源化利用存在污水收集管网覆盖率低、处理设施设计标准偏低、工业 废水处理水平低等制约污水资源化合理利用的技术问题；以及污水处理与资源化缺乏统一规 划、统筹管理、宏观调控机制不完善、水价形成机制不合理等制约污水资源化合理利用的管 理问题。 ( 2 ) 至, j 2 0 1 5 年，包头市城市工业废水排放量为5 8 8 6 万吨年、生活污水排放量为1 2 8 4 0 万吨年，合计排放总量为1 8 7 2 6 万吨年。将包头市城市污水资源化的回用对象可确定为工业 用水、城市杂用水和环境用水，城市污水资源化利用总量在2 0 1 5 年可达5 5 4 0 万吨。 ( 3 ) 根据城市污水资源化利用的对象、水量、地形地势等情况，将包头市污水处理厂再 生水供给共分为4 个系统$ u 8 个污水处理厂，布局为集中与分散相结合，既体现规模效益，又 减少了回用水管道的投资。 包头市实行污水资源化无论在技术、经济、实践等方面都是可行的，如能实现可取得良 好的生态效益与经济效益。 关键词：污水；资源化利用；城市；总体设计 内蒙古大学工程硕士学位论文 s t u d yo nt h eu s eo f m u n i c i p a lr e c l a i m e d ( a l t e ro fb a o t o u a b s t r a c t t h el a c ka n dp o l l u t i o no fw a t e rr e s o u r c eh a v eb e e nap r o b l e mo fs o c i a la n d e n v i r o n m e n t a l ， w h i c he n c u m b e r s t h ei n d u s t r i a la n d d e v e l o p m e n t o f b a o t o u w a s t e w a t e rr e u s ci so n eo fs o m ek i n d so ft r i e da n dt r u em e a s u r e ss o l v i n g w a t e rr e s o u r c e st e n s i o n ，e x c e p tf o r e x p l o i t u r i n gd e ww a t e rr e s o u r c e s ，s t r i c t l y c o n t r o l i n gw a t e rc o n t a m i n a t i o na n dg e n e r a l i z i n gw a t e rc o n s e r v m i o nm e a s u r e s ， e t c t h ea r t i c l ea n a l y z e dt h ew a t e rp o l l u t i o ns i t u a t i o n ，f o r e c a s t e dt h ed i s c h a r g eo f w a s t ew a t e r , c a l c u l a t e dt h ed e m a n do fr e c y c l e d w a t e r , a n dr e s e a r c h e dt h e i n f r a s t r u c t u r eo ft h er e c y c l e dw a t e r p l a n t f i n a l l y , t h er e s u l t sa r ea sf o l l o w s ( 1 ) s e w a g e u t i l i z a t i o nh a sal o to f p r o b l e m s t h et e c h n i c a l p r o b l e m si n c l u d i n g t h ep o o rp i p en e t w o r kc o v e r a g er a t e 、t h ep o o rd e s i g ns t a n d a r do f p l a n t sa n dt h el o w t r e a t m e n tl e v e lo fi n d u s t r i a ls e w a g e t h em a n a g e m e n tp r o b l e m si n c l u d i n gt h el a c ko f u n i f i e d p l a n n i n ga n do v e r a l lm a n a g e m e n to fs e w a g et r e a t m e n ta n dr e u s e 、t h e i m p e r f e c tm a c r o - c o n t r o lm e c h a n i s m sa n dt h eu n r e a s o n a b l ew a t e rp r i c i n gs y s t e m ( 2 ) b y t h ey e a ro f2 015 ，t h ea m o u n to fi n d u s t r i a ls e w a g ea n dd o m e s t i cs e w a g e a r e5 8 8 6m i l l i o nt o n sa n d1 2 8 4 0m i l l i o nt o n sr e s p e c t i v e l y , a n dt h eg r o s si s1 8 7 2 6 m i l l i o nt o n s t h eo b j e c t so ft h er e c y c l e dw a t e ri si d e n t i f i e da st h ei n d u s t r i a lw a t e r 、 u r b a nm u n i c i p a lw a t e ra n de n v i r o n m e n t a lw a t e r t h et o t a la m o u n to f u s e dw a t e ri s 55 4 0m i l l i o nt o n si nt h ey e a r ( 3 ) a c c o r d i n gt ot h eo b j e c ta n da m o u n to f s e w a g eu t i l i z a t i o n 、t h et e r r a i nr e l i e f o fb a o t o ua n ds oo n ，t h ea r t i c l ep u tf o r w a r dt h a tt h es u p p l yo fr e c l a i m e dw a t e rs h o u l d 塑蓥直奎堂王墨堡主堂垡笙茎 i n c l u d ef o u rs y s t e ma n de i g h tw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t t h el a y o u te m b o d i e dt h e c o m b i n a t i o no fc e n t r a l i z a t i o na n dd e c e n t r a l i z a t i o n ；i tn o to n l ys h o w st h e s c a l e b e n e f i t s b u ta l s or e d u c e st h ei n v e s t m e n to ft h ep i p e l i n e i t sf e a s i b l eo f w a s t e w a t e rr e u s ei nb a o t o uf r o mp o i n t so ft e c h n o l o g y 、e c o n o m y a n d p r a c t i c e ，t h ef a v o r a b l eb e n e f i to f t h ee c o l o g ya n de c o n o m i c sw i l lb eg o t t e n k e y w o r d s ：s e w a g e ；r e s o u r c eu t i l i z a t i o n ；u r b a n ；s y s t e md e s i g n 己l 耆 jl 口 包头市位于内蒙古自治区西部，地处北方干旱半干旱地区，可供开发利用的水资源量为 1 1 5 6 亿立方米，人均水资源量仅为全国人均水资源量的1 7 ，是典型的“资源型”缺水城市。 近年来，由于工农业对地下水的开发，致使地下水水位急剧下降，地下水资源处于严重超采 状态。尽管包头市采取了一系列措施，包括对现有水源的保护、建设污水处理厂以减少污染 物的排放、限制黄河扩大取水量、封填地下水井等，遏制了城区水系水质的进一步恶化，但 是随着经济的发展带来的需水量的不断增大，水资源匮乏和水环境污染已经成为制约包头市 发展的重大问题。 城市污水再生利用在国外实施时间较长，规模较大，已成为不少国家解决水资源不足的 战略性措施，满足了工农业和城市发展对水的需求n 3 。美国从2 0 世纪6 0 年代开始大规模建 设污水处理厂，随后开始污水再生与回用盟1 ，主要回用于污灌用水、景观用水、工艺用水、 锅炉补给水以及地下水回灌和娱乐养鱼等多种途径曙1 。1 9 9 2 年美国国家环保局制定的水再生 利用导则中列举了大量的示范工程，并制定了相应的政策、法规和标准，更好的推广了此项 节水措施h 1 。日本从1 9 6 2 年开始再生利用污水，于2 0 世纪9 0 年代初在全国范围内进行了再 生利用的调查研究与工艺设计哺1 ，开发了很多污水深度处理工艺，并在严重缺水地区广泛推 广污水再生利用技术，再生水主要用于补充河道和大型建筑的“中水”系统，除冲厕外还用 于绿化、洗车和景观用水，使日本近年来取水量逐年减少。以色列是严重缺水国家，为了缓 和水资源短缺对社会经济发展的制约作用，以色列政府采用了一系列措施推进污水的再生利 用，目前城市污水资源化率已超过7 0 ，再生水主要用于农业灌溉、回灌地下、工业冷却用 水等。国外城市污水资源化利用的成功事实证明，城市污水集中处理后的再生利用价值较高， 在很大程度上减少或降低了城市发展的水量需求，从而减轻了城市发展对城市用水量的压力， 缓解了城市水资源危机哺1 。 国内污水资源化利用的时间较短，在发展规模上受城市污水水平的局限，呈现出以北京、 上海等经济发达地区为主，沿海城市和缺水城市逐渐发展的状况。改革开放3 0 年来，我国城 市化进程加快，随着城市人口、经济的发展，相应建立起不同规模的污水处理厂，污水处理 比率正在达到或接近世界水平。然而，从污水资源化利用角度来看，虽然“七五”、“八五”、 “九五”都将其列入了攻关课题，积累了多年实践经验并有了一定的科学理论研究成果，但 由于资金、体制、技术等原因，污水资源化在全国并没有形成气候，有规模有效益的工程项 日非常少，大部分城市污水资源未得到有效利用，而用于污水灌溉的比率较低。从整体上看， 北方贫水地区污水回用实施比水资源相对富裕的南方要好，工作进展也明显，相继出现一些 污水回用示范工程，如青岛市海泊河污水处理厂、北京市高碑店污水处理厂等。这些示范工 程为我国中水回用的进一步开展奠定一定的理论支持和经验参考。 本课题基于包头市水资源匮乏和水环境污染的状况，以污水资源化利用为主线，对我市 各行业、用途水资源使用、污染物排放情况及污水处理厂和管网布设状况进行调查研究，评 估我市污水回用潜力，确定回用的对象，进而从污水收集系统、污水处理系统、污水再生系 统、再生水管网系统、监测系统和运行管理系统等几个方面设计污水资源化利用系统，课题 实施后，大量优质再生水回用于城市工业、景观及杂用，将减少新鲜水使用量，缓解水资源 紧缺矛盾，降低污染物排放量，有利于改善城区地表水、地下水水质，减轻农作物、土壤污 染、减少人体健康影响、解决环境潜在的污染危险，为人民群众提供良好的生活、娱乐、工 作、学习环境。 t 上一j 一 一、刖罱 1 1 项目的来源和研究背景 1 1 1 项目的来源 本课题为包头市科学技术局项目提高我市污水资源化综合利用能力研究( 2 0 1i s 2 0 0 6 ) 的重要组成部分。 1 1 2 研究背景 水资源是人类社会生存和发展的根基。黄河包头段是包头市工业、生活、农业用水的主 要来源，也是包头市排放工业废水及生活污水的主要渠道，包头市是黄河上游城市污水排放 量最大的城市之一。随着经济社会的持续高速增长，水资源匮乏和水环境污染已经成为制约 包头市发展的重大问题，主要表现为： ( 1 ) 黄河水环境质量长期不能达到功能区要求。 我市黄河取水口与排污口交错分布，对黄河水质状况造成严重影响，2 0 0 9 年黄河包头段 三个断面类水质达标率平均为8 6 1 口3 ，昆河、四道沙河、西河、东河四条季节性河流也均 为劣v 类水质，水环境质量不能满足功能要求。 ( 2 ) 水资源短缺制约经济持续发展。 包头市水资源总量1 0 2 3 亿立方米，人均水资源量4 2 2 立方米，仅为全国人均水资源量 2 4 2 7 立方米的1 7 ，实际用水量1 0 0 4 亿立方米，占总量的9 8 1 ，其中黄河取水6 2 0 亿 立方米，占用水总量的6 1 哺3 。城市规划区人均水资源量更是不足i 0 0 立方米，是严重缺水城 市，特别是近年来随着经济社会高强度发展，水资源短缺现象愈加严重，已经成为制约我市 经济社会实现可持续发展的主要瓶颈。 ( 3 ) 环境基础设施功效不足。 包头市已经建成的城市生活污水处理厂的处理能力达到2 7 万吨日，但实际污水处理量 为6 6 9 7 万吨，不到设计处理能力的7 0 ，回用量为1 7 3 9 万吨旧1 ，不到污水处理量的3 0 ，污 水处理设施的功效没有得到有效发挥。 1 2 研究的目的及意义 包头市属于严重缺水城市，随着经济和社会的快速发展，城市缺水日益严重，水资源紧 3 缺更加凸现，城市供水安全受到威胁。加强水资源保护、实现水资源的可持续利用，是保障 和支持城市可持续发展的必然选择，是实现可持续发展战略的重要举措，而污水再生利用是 提高水资源利用效率的有效途径，是充分利用水资源的直接措施。 本课题以科学发展观为指导，以提高水资源利用效率和效益，促进经济、资源、环境协 调可持续发展为目标，通过对我市各行业、用途水资源使用、污染物排放情况及污水处理厂 和管网布设状况进行调查研究，从污水收集系统、污水处理系统、污水再生系统、再生水管 网系统、监测系统和运行管理系统等几个方面设计污水资源化利用系统，减少污水排放，缓 解我市水资源紧缺矛盾，将产生深远的社会效益和良好的经济效益。 1 3 研究内容和技术路线 1 3 1 主要研究内容 本文从当前水资源短缺和水环境恶化现象入手，主要运用实证分析和规范分析、定量分 析和定性分析相结合的分析工具，结合实际阐述了城市污水资源再生利用在促进水资源可持 续利用方面的必要性和可行性，提出了广泛使用的最新中水处理技术，评估了中水回用的经 济效益、环境效益和社会效益，并对城市污水资源再生利用实践中值得思考的问题进行了分 析，从观念创新、发展舰划、法规建设、管理体制、运营机制、投融资机制、水价体系、政 策扶持、拉动需求等方面提出了对策建议，对我国进一步提高水资源的利用效率，缓解水资 源要素供应对区域经济的瓶颈制约，促进国民经济的持续、快速、健康发展和人民生活水平 的稳步提高，具有积极意义。 ( 1 ) 污水资源化利用潜力评估 根据收集到的资料，通过对各用水方向用水量、水质要求和经济条件等因素的分析，对 包头市再生水使用潜力进行评估，并根据城市功能的定位，确定包头市污水回用的潜在对象。 ( 2 ) 再生水需求分析预测 在参考国内外预测方法的基础上，根据不同对象用水量及对其所用水质的要求，预测污 水再生回用所能取代的清洁水源量，从而根据核算的预测量指导污水处理厂的改扩建工程以 及工业企业装置的改造工程。 ( 3 ) 污水资源化系统设计 以课题涉及的国家标准、评估方法、各项原理和要求为理论基础，参考相关文献，根据 不同的污水回用对象，结合污水处理厂的建设规划，从污水收集系统、污水处理系统、污水 再生系统、再生水管网系统、监测系统和运行管理系统等几个方面设计污水资源化利用系统， 并制定相应的政策保障措施。 4 1 3 2 技术路线 支一一， d 舞纛黧麓妻蕊 ，f 曼、一一一、 _ _ 翩ll 嘲l ， l l l l 一。o “。_ “o 岫 l l i i 圈i l l 一圈 l 羲瞩翻l 鬻委麓翻l l 黧纛l 匿羹隧翻l i 鋈l 黼嗣一豳 睡i 囊滗t 蘩i隧i t 麓颦il 霾i 羹薹囊li i i l 骥霪|i ；i 理鬻鞫 邈蘑匿i 霞 l 嚣曩鬻隧i 餐溺隧i 菱鬻li 霪豢il 鋈萎辫 鬻l 藏錾i隧籍l 鬻ll i 鬻i 霉嚣i 医l i 纛l 囊il 矮! 鬻l 攀i 畸_ _ _ m 图1 1 技术路线 f i g 1 1 t e c h n o l o g yr o a d m a p 5 i i i i _ _ _ 口毋p 二、包头市污水资源化利用现状分析 2 1 城市概况 2 1 1 城市自然环境 ( 一) 地理位置 包头市地处祖国北疆，内蒙古自治区中部，呼包鄂经济圈和呼包银经济带的中心位置， 坐落在黄河河套项端。北与蒙古国接壤，国境线8 8 公里，东南西分别与内蒙古自治区内的乌 兰察布市、呼和浩特市、鄂尔多斯市和巴彦浩特市比邻。地理坐标为东经1 0 9 0 1 5 ，1 1 1 0 2 5 ， 北纬4 0 0 1 5 一- - 4 2 0 4 57 ，东西宽约1 8 2 公里，南北长约2 7 0 公里，全市总面积为2 7 7 6 8 平方公里 1 叮 o ( 二) 地形地貌 包头市辖区位于蒙古高原的南端，阴山山脉的大青山和乌拉山呈东西走向横亘于本地区 中部，使整个地区呈现出中间高，南北低的地貌特征。阴山山脉以北为波状高平原，以南为 冲积平原。 ( 三) 气候气象 包头市属于典型的中温带大陆性气候。全市日照时数在2 9 5 5 小时左右，年平均气温在 2 0 7 7 之间，极端最高温度3 8 4 。c ，极端最低温度一3 1 4 。c ，无霜期山南为1 4 0 天， 山北为8 3 - - , 1 1 0 天，最大冻土深度1 7 5 米。年均降水3 1 0 毫米，降水集中在每年的6 8 月， 降水量约占全年的7 0 。年均蒸发量为2 1 0 0 2 7 0 0 毫米，约为降水量的8 倍。常年主导风向 为西北风，平均风速在1 1 7 米秒3 4 米秒之间，以4 、5 月份的风速最大n 们。 ( 四) 土地资源 包头市土地总面积为2 7 7 6 8 平方公里，其中，山地占1 4 5 ，丘陵草原占7 5 5 ，平原占 1 0 。在已开发和利用的土地中，包头市建成区面积为2 2 0 平方公里；2 0 0 9 年全市现有耕地 4 2 2 1 1 平方公里，占全市土地面积的1 5 2 ，草场面积2 1 2 0 0 平方公里，占全市土地面积的 7 6 3 。从宏观上看，土地资源由南向北呈农一林一牧依次纬向分布n 引。 ( 五) 矿产资源 包头市矿产资源种类繁多，蕴藏量十分丰富。现已发现金属、非金属及能源等各种矿物 7 4 种，矿产地3 3 9 处。对包头市经济影响较大的主要矿产资源有稀土、铁、煤和黄金等n 引。 2 1 2 社会经济概况 包头市是内蒙古自治区1 2 个地级盟市之一，现设区县旗9 个，包括昆都仑区( 1 1 9 平方 公里) 、青山区( 6 7 平方公里) 、东河区( 8 5 平方公里) 、九原区( 1 7 7 6 平方公里) 4 个市区， 白云鄂博区( 3 0 3 平方公里) 、石拐区( 6 1 9 平方公里) 2 个矿区，固阳县( 5 0 2 1 平方公里) 、 土右旗( 2 3 6 8 平方公里) 2 个农区和达茂旗( 1 7 4 1 0 平方公里) 1 个牧业区。此外位于城区的 国家级稀土高新技术产业开发区实行单独行政管理，单独核算统计经济社会发展指标，也可 以按一个区对待( 占昆都仑区1 6 平方公里、九原区7 6 平方公里面积) 。2 0 0 9 年末全市常住 人口2 5 7 2 万人，其中城镇人口2 0 0 2 万人，城镇化率达到7 1 9 口1 。 2 0 0 9 年，全市生产总值达到2 1 6 8 8 亿元，其中，第一产业增加值5 5 3 亿元；第二产业 增加值1 1 7 5 2 亿元；第三产业增加值9 3 8 3 亿元，第一、第二和第三产业增加值占全市生产 总值的比重分别为2 5 、5 4 2 和4 3 4 。人均g d p ( 按常住人口计算) 达8 1 6 0 1 元。全年完 成财政总收入2 4 4 2 亿元n 。 2 2 水资源及供用水情况 2 2 1 水资源现状分析 ( 1 ) 水资源量 包头水资源由当地降水、地表水、黄河干流过境水和地下水资源组成。根据包头市2 0 0 9 年水资源公报，包头市全年地表水资源量为0 4 7 7 亿立方米( 不包括黄河过境水) ，比多年 平均值2 1 4 亿立方米少1 6 6 3 亿立方米；全年地下水资源量为4 7 6 亿立方米，比多年平均 地下水资源量8 0 0 亿立方米少3 2 4 亿立方米；全市水资源总量5 2 4 亿立方米( 不包括黄河 水) ，比多年平均量1 0 1 4 亿立方米少4 8 亿立方米随1 。 包头市水资源区域分布不均，大青山及南部平原包括市区、土右、石拐水资源量为3 4 7 亿立方米，占全市水资源总量的6 6 1 5 ；后山地区包括固阳、达茂、白云，水资源量为1 7 7 亿立方米，占全市水资源总量的3 3 8 5 。2 0 0 9 年我市人均动态水资源量为2 0 4 立方米，约为 全国人均水资源量的十分之一，特别是城市规划区人均水资源量不足1 0 0 立方米，是严重缺 水的城市旧1 。 ( 2 ) 水资源开发利用状况 根据包头市2 0 0 9 年水资源公报，包头市2 0 0 9 年总供水量为1 0 0 4 亿立方米，其中： 蓄水工程供水0 1 3 亿立方米，占总供水两的1 3 ；引水工程供水0 1 1 亿立方米，占总供 水量的1 1 ；提水工程供水6 2 0 亿立方米，占总供水量的6 1 8 ；地下水源井供水3 6 0 亿立方米，占总供水量的3 5 8 。共取用黄河水6 2 0 亿立方米，占总供水量的6 1 8 哺1 。 2 0 0 9 年包头市各行业实际用水量为1 0 0 4 亿立方米。全市农业用水达到7 1 2 亿立方米。 工业用水2 2 8 亿立方米，工业水重复利用量1 7 3 7 亿立方米，重复利用率为8 8 4 。万元 g d p 取水量4 6 立方米，万元工业增加值取水量2 2 立方米。城镇生活用水0 6 5 亿立方米，占 总用水量的6 。4 。2 0 0 9 年全市总耗水量为7 0 0 亿立方米，综合耗水率为6 9 7 3 晒3 。分行 业用水量见图2 1 。 l 霪 熏穆 雾 嚣 羹 丞 燃褒蜩瘩籀黼：王韭震拳蓊麟襞瓣惩零蝴纛黧拳鬓 i 2 0 0 2 ：霪罄囝善2 d 0 4i 塞露警蒌塞器擎霉：2 0 ：7塞露鍪霪露蛰耄 已。一。一。；。j 图2 12 0 0 2 2 0 0 9 年包头市各行业用水量变化情况 f i g 2 1c h a n g e so fw a t e rc o n s u m p t i o no f b a o t o ui n2 0 0 2 - 2 0 0 9 从包头市各行业用水分析，总用水量在逐年增加，经济社会的发展进一步加大了对水资 源的需求。由2 0 0 2 年一2 0 0 9 年包头市三行业用水比重可以看出，农业用水比重占总用水量的 7 0 左右，并始终保持在这一水平；工业用水比重基本保持在2 0 以上，变化趋于稳定；生活 用水比重低于1 0 ，但有逐渐增加的趋势。 2 2 。2 水资源供给情况 包头市中心城区供水设施主要由三部分组成，即城市公共供水系统、包钢供水系统和分 散自备水源系统。 ( 1 ) 公共供水系统 包头市公共供水系统有地下水、水库水和黄河水三部分水源，黄河水占总供水量的8 0 左右，是城市的主要水源。 包头市公共供水系统为市申银水务有限公司所属4 座水厂，综合生产能力5 1 3 万立方米 日，主要供应城区居民生活和部分厂矿企业的生产用水。 黄河净水厂：1 9 7 5 年建成投产，供水能力为1 3 万立方米日，以包钢供水系统转供黄 河水为水源，供水水质符合工业标准。主要向青昆两区大工业用户供水，并根据城市用水情 况向阿尔丁水厂转供部分水量。 阿尔丁水厂：1 9 9 0 年建成投产，供水能力5 万立方米日，以黄河净水厂转供黄河水 或昆都仑水库水为水源，供水水质符合生活饮用水标准，主要供应青昆两区生活用水。 磴口净水厂：1 9 8 4 年建成投产，以黄河水为水源，供水能力5 万立方米日，水质符 合生活饮用水标准，主要供应东河区生活和工业用水。 画匠营子总水源：2 0 0 0 年建成投产，供水能力3 0 万立方米日，以黄河水为水源，出 水分为两部分，水质符合饮用水标准的2 0 万立方米日，符合工业水标准的1 0 万立方米日， 该厂目前是包头市供水系统的主力水厂。 地下水源井：包头市供水总公司在城区有分散的水源井，地下水源井产水能力为3 3 万立方米日左右，通过各区的加压站，对城市供水管网进行水量的补充和水压的调节。 ( 2 ) 包钢供水系统 包钢供水系统建于上世纪5 0 年代，以黄河水为水源，目前综合生产能力为4 0 万立方米 日，主要供包钢和一电厂生产用水。 ( 3 ) 分散自备水源系统 分散自备水源包括部分工厂企业和事业单位白建的供水系统，水源为地下水，分别供应 本单位全部或部分用水，供水能力合计为1 6 7 万立方米日左右。 表2 1 包头市供水系统规模一览表 t a b l e 2 1t h el i s to fw a t e rs u p p l ys y s t e mi nb a o t o u 2 0 0 9 年中心城区供水总量为1 3 8 3 7 万立方米，其中城市供水系统供水量为1 1 7 8 6 万立方 米，分散自备水源系统供水量为2 0 5 1 万立方米。 表2 22 0 0 9 年包头市中心城区供水量统计表 t a b l e 2 2t h ew a t e rs u p p l yo fb a o t o ui n2 0 0 9 2 2 3 水资源使用情况 2 0 0 9 年包头市1 1 4 家环境统计企业共计工业用水量3 6 1 2 0 8 5 万吨，其中新鲜水用量 1 5 2 7 0 8 万吨，重复用水量3 4 5 9 3 7 7 万吨，重复用水率为9 5 7 7 9 6 。2 4 家重点污染源企业用 水量为3 5 4 0 7 3 3 万吨，占统计企业用水量的9 8 0 2 ，新鲜水用量1 3 9 8 4 8 5 万吨，重复用水 量3 4 0 0 8 8 1 5 万吨，重复用水率为9 6 0 5 n2 i 。包钢( 集团) 公司、东方希望铝业有限责任公 司、蒙电华能热电股份有限公司包头第一热电厂和第二热电厂、东华热电有限公司、北方联 合电力有限责任公司包头第三热电厂以及华电包头发电有限公司七家企业是我市的工业用水 大户，占重点源用水量的9 8 1 8 。见表2 3 。 表2 32 0 0 9 年重点源用水情况统计表 t a b l e 2 3t h ew a t e rc o n s u m p t i o no fk e ys o u r c e si n2 0 0 9 1 0 2 3 污水排放及污水处理设施状况 2 3 1 城区污水排放状况 2 0 0 9 年全市废水排放量为1 2 4 9 6 4 1 万吨，其中工业、生活废水排放量分别为4 4 1 6 7 7 万吨和8 0 7 9 6 4 万吨；废水中主要污染物化学需氧量、氨氮排放量分别为2 7 0 3 8 9 6 吨和 5 8 7 1 9 6 吨，其中工业废水中化学需氧量和氨氮排放量分别为3 7 5 8 3 0 吨、8 6 9 1 8 吨，分别 占全市化学需氧量和氨氮排放量的1 3 9 0 和1 4 8 0 ，生活污水化学需氧量和氨氮排放量分别 为2 3 2 8 0 6 6 吨和5 0 0 2 7 8 吨，分别占全市化学需氧量和氨氮排放量的8 6 1 0 和8 5 2 0 n 3 。 ( 1 ) 工业污染源排放分析 2 0 0 9 年包头市工业废水排放量4 4 1 6 7 7 万吨，占污水排放总量的3 5 3 4 ，废水达标排放 量为4 3 3 9 7 3 万吨，达标率9 8 2 6 。万元工业增加值工业废水、化学需氧量、氨氮排放强度 分别为4 1 9 立方米、0 3 6 k g 和0 0 8 k g 。1 8 家重点源企业工业废水排放量为3 0 7 6 3 万吨， 占工业废水排放量的6 9 6 5 ，废水排放达标量为3 0 3 6 4 万吨，达标率为9 8 8 ，主要污染物 化学需氧量、氨氮排放量为2 6 3 5 1 9 吨和7 1 4 8 4 吨，分别占工业排放量的7 0 1 2 和8 2 2 4 。 包钢废水排放量2 4 8 2 0 万吨，占工业废水排放量的5 6 1 9 n3 1 ，是我市废水排放量最大的污 染源。内蒙古第一机械制造( 集团) 有限公司、燕京啤酒( 包头雪鹿) 股份有限公司、包头铝 业( 集团) 有限责任公司等1 2 家企业工业废水实现1 0 0 达标排放。见表2 4 。 表2 42 0 0 9 年重点源废水排放情况统计表 t a b l e 2 4t h ew a t e rd i s c h a r g eo fk e ys o u r c e si n2 0 0 9 排放 去向 昆 河 污染源称 废需量肾化专器量怒 四 道 沙 河 东河 包钢( 集团) 公司 内蒙古华业特钢股份有限公司 小计 包头罗地亚稀土有限公司 包头华美稀土高科有限公司 包头新源稀土高新材料有限公司 东宝乐凯彩感明胶有限公司 包头伊利乳业有限责任公司 内蒙古第一机械制造( 集团) 有限公司 内蒙古北方重工业集团有限公司 燕京啤酒( 包头雪鹿) 股份有限公司 内蒙古和发稀土科技开发股份有限公司 包头市飞达稀土有限责任公司 中核北方核燃料元件有限公司 内蒙古赛立特尔纺织( 集团) 有限公司 内蒙古蒙牛乳业包头有限责任公司 小计 内蒙古鹿王羊绒( 集团) 公司 一溺瞄啪吣一一蚴姗姐咖嗽溜一洒一一抛蚀姗一一m卅哪一一一眦 d d d d d d d 6 9 d d 0 d d d 0 4 6蜘m蝴蜘蝴枷蝴阻m姗姒蝴姗蚴瞅吼漱 m石叭5 5 1 d 3 d d 丑o 5 石2 5 鸭4矧砸删坫弼n珈m咖啪m如啪m泓舢兰i 包钢( 集团) 公司、内蒙古华业特钢股份有限公司2 家企业的废水经昆河排入黄河。东 宝乐凯彩感明胶有限公司、包头伊利乳业有限公司、蒙牛乳业包头有限责任公司、燕京啤酒( 包 头雪鹿) 股份有限公司、内蒙古赛立特尔纺织( 集团) 有限公司5 家企业的废水经污水处理厂 处理后，经四道沙河排入黄河。包头罗地亚稀土有限公司、包头华美稀土高科有限公司、包 头新源稀土高科有限公司、第一机械制造( 集团) 有限公司、内蒙古北方重工业集团有限公 司、中核北方核燃料元件有限公司、内蒙古和发稀土科技开发股份有限公司、包头市飞达稀 土有限责任公司8 家企业的废水经四道沙河改道至西河排入黄河。内蒙古鹿王羊绒( 集团) 公司的废水经污水处理厂排入东河后再排入黄河。华资实业股份有限公司的废水由东兴地区 生活污水排放渠排入黄河。包头铝业( 集团) 有限责任公司的废水排入泄洪渠。 ( 2 ) 生活源排放分析 2 0 0 9 年包头市生活污水排放量为8 0 7 9 6 4 万吨，占污水排放总量的6 4 6 5 ，当年处理量 为6 6 9 7 0 万吨，回用量为1 7 3 9 万吨。生活污水中化学需氧量、氨氮排放量分别为2 3 2 8 0 6 6 吨和5 0 0 2 7 8 吨，分别占全市化学需氧量和氨氮排放量的8 6 1 0 和8 5 2 0 ，包头市废水中主 要的污染物来源于生活源。 目前包头市共有北郊水质净化厂、老南郊污水处理厂、东河西水质净化厂、东河东水质 净化厂、新南郊污水处理厂和万水泉污水处理厂6 个污水处理厂，总污水处理能力为3 1 5 万 吨日，其中二级处理能力为2 7 万吨日，北郊水质净化厂、东河西水质净化厂和东河东水质 净化厂均采用传统的活性污泥法二级处理工艺，新南郊污水处理厂采用脱磷脱氮活性污泥法 二级处理工艺，万水泉污水处理厂采用水解( 酸化) 一生物滤池叫型滤池污水处理工艺， 老南郊污水处理厂采用原始的物理沉淀工艺。由于受管网收集、回用能力的限制，包头市的 污水处理及再生水利用能力没有得到充分发挥，2 0 0 9 年生活污水集中处理率为7 6 5 8 ，再生 水利用率2 6 u 引。 2 3 2 城镇污( 排) 水管网状况 包头市排水管网是由昆都仑区、青山区、东河区、九原区、滨河新区组成相对独立建设 的排水体系。昆都仑区、青山区的排水体系为污水、雨水分流制系统。东河区、九原区尚未 形成雨水、污水完全独立的管网体系，现状为部分雨水、污水合流制。滨河新区为新建城区， 规划为雨水、污水分流制系统。 包头市经过近5 0 年的规划建设，已形成了收集、输送、处理、排放各环节比较完善的以 雨、污水分流体制为基础的排水系统。至2 0 0 9 年底市四区己建成污水管网2 8 7 5 3 公里，合 流管线1 5 6 1 公里，雨水管网1 9 8 7 5 公里，街坊小区排水管道8 0 3 2 4 公里，建成区排水管 网密度为9 1 5 公里平方公里。 2 3 3 城区污水处理设施状况 ( 1 ) 中心城区污水处理现状 中心城区污水处理分为5 个系统，污水处理能力合计为2 7 万立方米日。其中： 北郊污水处理厂：厂址位于青山区东部，建设路以北，四道沙河西岸，处理能力为7 万立方米日，处理深度为二级，服务区域为青山区东、北部地区。 东河西污水处理厂：厂址位于东河区西南部，二道沙河下游，处理能力3 万立方米 日，处理深度为二级。服务区域主要是东河西部、九原城区、2 0 2 地区及其北部地区。 东河东污水处理厂：厂址位于东河区东南部，东河漕下游，处理能力2 万立方米日， 处理深度为二级，服务区域主要是东河区东部地区。 南郊污水处理厂：厂址位于京包铁路以南窝兔壕，包哈公路以北，处理能力为1 0 万立 方米日，处理深度为二级。服务区域主要是昆都仑区大部和稀土高新区大部。 万水泉污水处理厂：厂址位于滨河新区东南侧，处理能力5 万立方米日，服务区域主 要是滨河新区。 表2 5中心城区现状污水处理厂一览表 t a b l e 2 5t h el i s to f u r b a ns e w a g et r e a t m e n tp l a n t s ( 2 ) 包钢污水处理现状 包钢污水处理厂：厂址位于昆河西岸，包钢厂区下游，是包钢集团公司的工业污水处理 厂，处理能力1 4 4 万立方米日，处理深度为二级，主要处理包钢企业内部的污水。 ( 3 ) 城区污水处理厂2 0 0 9 年运行情况 2 0 0 9 年市区处理污水量6 6 9 8 万立方米，其中北郊污水处理厂处理污水量2 1 7 1 万立方米， 东河西污水处理厂处理污水量5 4 9 万立方米，东河东污水处理厂处理污水量5 0 8 万立方米， 老南郊污水处理厂12 4 0 万立方米，新南郊污水处理厂2 2 3 0 万立方米n 引。2 0 0 9 年污水处理率 为6 0 5 。 表2 62 0 0 9 年污水处理厂处理量统计表 t a b l e 2 6t h es e w a g ep r o c e s so fs e w a g et r e a t m e n tp l a n ti n2 0 0 9 序号 1 2 名称 北郊污水处理厂 东河西污水处理厂 率一 荷一 负一年一踮 一加一 型 方一立一 堕5 o罨 水一污一 堕 加一 2 3 4 城区污水再生利用设施状况 目前，包头市中心城区再生水分为四个系统，即：北郊再生水系统、东河东再生水系统、 南郊再生水系统、万水泉再生水系统，再生水供水能力合计为1 7 万立方米日。2 0 0 9 年再生 水供水量为1 7 3 9 万吨，再生水利用率2 6 。 ( 1 ) 北郊再生水系统，采用混凝、沉淀、过滤处理工艺，处理能力4 5 万立方米目，2 0 0 4 年5 月建成投入运行，2 0 0 9 年供水量7 2 2 万立方米，主要用于城市绿化和包头第三热电厂冷 却水。 ( 2 ) 东河东再生水系统，采用混凝、沉淀、曝气生物滤池工艺，2 0 0 6 年1 0 月建成投入运 行，处理能力4 万立方米日，2 0 0 9 年供水量4 0 5 万立方米，主要用于包头东华热电有限公 司冷却水。 ( 3 ) 南郊再生水系统，采用混凝、沉淀、过滤工艺，处理能力5 5 万立方米日，2 0 0 8 年 建成投入运行，2 0 0 9 年供水量6 1 2 万立方米，主要用于包头河西电厂冷却水。 ( 4 ) 万水泉再生水系统，送水规模3 万立方米日，目前未投产。 2 4 污水再生利用存在的问题 2 4 1 污水收集管网覆盖率低，污水处理能力难以发挥 我市现已建成南郊、北郊、东河东、东河西、新南郊、万水泉、土右旗7 个污水处理厂， 形成3 3 万立方米日的污水处理能力。建成污水收集管网11 0 6 公里，仍不能满足城市污水收 集的要求，实际处理污水量为2 0 2 万立方米日，仅发挥了己建成投运的污水处理厂设计处 理能力的6 0 ，不利于污水“分区、分类”治理。万水泉污水处理厂早在2 0 0 9 年8 月就已建 成，但由于管网不配套至今尚未投入使用。 2 4 2 处理设施设计标准偏低，制约再生水深度处理 除新南郊污水处理厂和万水泉污水处理厂外，其它污水处理厂设计标准偏低，未配套脱 磷脱氮措施，达标设计处理能力为1 5 万立方米日，仅占总处理能力的4 5 5 ，由于出水水 质污染物超标，达不到再生水生产对水质净化程度的要求，影响再生水处理工艺及设备能力 的发挥。迫切要求现有污水处理厂进行提标改造工程，增设脱磷脱氮二级强化处理工艺。 1 4 2 4 3 回用管网建设滞后，污水资源化水平低 全市污水处理厂配套再生水处理能力1 7 万立方米日，实际利用再生水1 7 3 9 万立方米， 仅发挥了再生水处理能力的3 1 。现有再生水回用管网仅能供给个别电力企业和覆盖局部城 市绿地用水，规划建设再生水回用管网工程仍然不能满足再生水集中回用的需求。同时，尚 需进一步发展再生水用户，扩大再生水应用范围。 2 4 4 工业废水处理水平低，重复利用能力有待挖掘 2 0 0 9 年全市工业总用水量为1 9 6 5 亿立方米，重复用水量为1 7 3 7 亿立方米，重复利用 率为8 8 4 。重点工业企业废水处理达标率为9 8 4 ，废水处理设施设计标准仅能满足环境保 护排放标准，尚未实现1 0 0 达标排放的目标要求，且多数污水处理设施未配套建设中水回用 系统，难以实现中水就近回用。工业生产排放高浓度含盐废水、有机废水等，治理工艺复杂、 处理难度大，也是制约中水回用的因素之一。 2 4 5 水价形成机制不合理 目前水价处于较低水平，使用中水比自来水或地下水在经济上没有多大收益。水价形成 没有充分起到对水资源供需关系的调控作用，城市供水水价、污水处理及中水回用收费之间 尚未形成合理的比价关系，尚未形成有效的中水回用激励机制，中水设施投资运营后，相关 运行费用难以得到保障。同时，城市中水回用技术资金和建设资金筹措渠道不畅，影响了城 市供水、节水、排水和污水净化等环节的建设。 2 4 。6 污水处理与资源化缺乏统一规划、统筹管理 目前，我市生活污水处理回用设施建设、运营与水资源利用及水污染防治分属建委、水 务、环保等部门管理，污水资源化缺乏统一管理机制和完善的优惠支持政策，尚未编制污水 再生利用专项规划，城市污水处理与利用设施独立运行，未能形成污水再生利用设施的规模、 用水途径、布局及建设方式的总体设计与系统集成，制约再生水“分类、分质”利用。 2 4 7 宏观调控机制不完善 中水资源市场属政策型市场，在发展初期对政策、法律的依赖性非常强在缺乏有力的政 策法律支持的市场背景下，其推广应用是艰难的。由于欠缺扶持政策，一开始就按市场规律 任其自由发展，导致包头市大型中水回用项目为数不多，回用率较低。 三、包头市城市污水处理与回用 3 1 包头市供、排水量现状及预测 3 1 1 供水量现状与预测 ( 1 ) 采用人