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阅读 1210 次 西安市再生水利用现状及发展对策研究

摘要:西安市作为资源型缺水城市,水资源供需矛盾十分突出。为缓解供水紧张状况,可以使用再生水资源作为解决的一种途径。在分析西安市水资源、污水及再生水利用现状及存在问题的基础上,为再生水开发利用过程中遇到的问题提出了合理的建议和措施。...

西安市再生水利用现状及发展对策研究

杨国力1 李璐莎2

1陕西省建筑科学研究院 2西安市清远中水有限公司)

    西安是西部地区中心城市,位于关中平原中部,近年来干旱少雨,河流断流,属于“资源型缺水”地区。西安市地表水资源总量为21.78亿m3,全市人均拥有地表水资源量不足350 m3/a,仅为全国人均拥有量的1/6。随着西部大开发战略的实施,城市规模日益扩大,城市人口迅速膨胀,加之人民生活水平逐年提高,城市用水量日益增长,供需矛盾也较为凸显。改善水资源状况,提高水资源利用率已经成为亟待解决的问题。

    一、西安市水资源现状分析

    据统计,截至2014年年底,西安市已建成运行污水处理厂共17座,总设计污水处理规模达到180.6万立方米/日。2015年,西安市将新建5座中小型污水处理厂,可增加处理能力约20万立方米/日。

    按照相关规划,我市将加强再生水的利用规模,到十二五末,每天再生水利用将达到30万立方米,年利用量超过1亿立方米。

    目前我市再生水生产能力为16m3/日,采用“混凝-沉淀-过滤-消毒”的处理工艺出水水质经西安市环境监测站连续现场取样检测,各项指标完全符合且在部分指标上优于国家再生水回用标准。

    二、再生水开发利用过程中的问题

    再生水利用对解决供水紧张是项有效措施,但是,西安市的再生水开发与利用并不是十分尽如人意,除了技术层面的因素外,还有一些非技术因素的影响也起着重要的作用。

    1、再生水项目的资金情况

    再生水项目的投资包括处理设施的建设费用、生产经营费用以及回用水管网的建设费用,其资金占用量较大,投资回收期长,仅靠政府投资将很难实现。

    目前西安市城区已建有再生水厂3座,合计生产能力为16万吨/日。仅北石桥厂一处,再生水项目的投资就达到8.95×107元①。

    西安市再生水生产直接成本约为0.23-0.25/吨,折旧为0.8/吨,现阶段再生水的单位成本约为1.2/吨。供水价格根据市物价局工农发【2002205号文件指示定为1.2402元。2014年我市再生水全年销售额约为130万元,而仅铺设管道一公里,就需要建设费用近2000元。虽然中水公司每年实施几百万元的再生水管网建设工程,但截止目前,中水管网依然不足50公里,根据我市“十二五”规划要求,2015年末再生水要达到回用率30%的目标,再生水的管网建设预计要投资2亿元以上。

    大量的建设投资、较长的投资回收期和低投资利润率是制约再生水项目资金来源的重要原因。

    2、社会对再生水的认知度不够

    随着我市水环境治理力度的加大和市政污水处理基础设施建设的加快,污水处理率越来越高,再生水水量也越来越大,再生水的利用风险、水价机制、利益相关者认知等焦点问题日益受到广泛关注,虽然对于发展再生水利用,其实践和技术必不可少,但再生水的社会效应也是影响再生水推广的重要因素。公众对再生水利用的回应如何,是什么因素可能影响了公众对再生水的认知度和接受度?作者查阅了相关调查研究②发现:公众居民用水和再生水认知水平较低,虽然在水资源利用和污染付费的问题上表现出较强的节水意识,但在西安市主要水源、用水量最大领域及再生水主要来源等用水知识方面缺乏正确认识,且针对水价和西安市环境问题的关注积极性不足,存在一定的改善空间和潜力。

    3、现有用户及用水量还未达到测算用量

    我市再生水用户现有23家,截止2014年西安市清远中水有限公司已经向外累计供应中水约7500万吨。

    按照用户的类别可分为:工业用水、农业用水、城市用水、景观用水、地下水回灌用水五大类。工业用水包括冷却用水、洗涤用水、锅炉用水、工艺与产品用水;农业用水包括农田灌溉、造林育苗、畜牧和水产养殖;城市用水包括园林绿化、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工和消防;景观环境用水包括娱乐性景观环境用水、观赏性景观环境用水和湿地环境用水;地下水回灌用水指补充地下水。

    根据统计,我市现状年各类污水的日排放量为80m3/d。而再生水厂规模为16m3/d,而再生水利用量约4m3/d,回用率不到污水排放量的2%③。可见,西安污水再生利用率仍然较低。

    根据西安市再生水利用“十二五”规划相关测算及要求③,近期2015年再生水需水量为42.66m3/d,远期2020年再生水需水量为53.56m3/d。工业用水、景观环境以及河湖补水等方面可使用再生水的潜在空间巨大。

    4、管网覆盖面小,管道水压不够

    我市再生水回用事业发展至今已有十年,但是因为管网铺设面不广、管道压力不强等方面的原因,导致用户在使用再生水时产生的附加成本增加,对再生水的开发利用起到了较大的限制作用。

    我市再生水出厂水泵口压力约为3.0公斤,多家用户提出压力不够(与自来水相比),到末端用户压力较小,不能完全满足用户用水要求,影响用户用水积极性。可以适当设置送水泵房,将再生水加压后输送至用户。

    5、一些企业使用中水的积极性不高

    我市中水管网主线为方便企业使用,已预留了不少接口,虽然价格较自来水低,但还是因为使用的附加成本抵消了价格优势,导致用户使用的积极性不高。

    用户使用再生水时产生的附加成本也对再生水的开发与利用有着很大的限制。附加成本包括再生水供水管网建设或者运输的费用。再生水使用过程中,内部管网不能与现有的供水管网并网,不论是分散式供水还是集中式供水,都会使用户产生额外的附加成本

    由于附加成本的存在,严重抵消了再生水的价格优势。对于用水企业来讲,需要在短期效益和企业长期利益之间做出决策。为数不少的企业即使认可再生水,觉得再生水水质安全、价格低廉,却不愿投资建设企业内部的供水管网。

    三、建议和措施

    根据西安市水资源供应的实际情况,目前再生水的开发与利用建议应从以下几个方面采取措施。

    1、拓宽再生水的资金筹集渠道。

    北京将再生水利用设施建设作为基础设施建设的优先领域,通过加大政府直接投资,争取国内外金融机构以及外国政府贷款,不断扩大和丰富污水处理和再生水利用设施投资规模和方式。通过政府贴息、偿还资本金、发行企业债券和提高运营补贴等方式,提高国有运营企业融资能力。通过BOT(建设—经营—转交)BT(建设—转交)等项目融资模式,吸引社会资本直接投入污水处理和再生水利用设施建设

    我市将再生水的生产纳入城市基础设施的范围统筹考虑,形成多元化资金筹集方式。筹措的目的是以较低的成本为企业适量地筹集生产经营投资必需的资金。采取政府建网、企业建厂等方式,鼓励城镇再生水处理设施建设和运营。对于再生水利用、升级改造项目,以地方为主,努力创造条件,实行市场化运作。积极吸收各类社会资本,鼓励筹资建设,同时积极争取国家补助;对于再生水管网的建设,政府需全力争取中央预算内资金和相关专项资金;同时进一步完善再生水收费制度,为再生水处理厂的建设和运营提供保证。与此同时,企业需高度关注国家相关投资信息,充分利用国家政策,配合政府相关部门,拓宽融资渠道,加大资金筹措力度。

    多元化的项目资金筹集方式,将为再生水的进一步发展提供必要的资金支持,促进城市再生水项目发展。

    2、建立合理的再生水价格形成机制。

    使水价能够真正反映水资源的真正价值,为再生水的市场形成奠定合理的价格空间。深圳市水务局负责人认为扩大再生水的利用范围最终还是要靠经济手段来解决,深圳市市水务局下一步将研究制定科学的水价体系,包括科学处理地表水、地下水、自来水、再生水、污水处理费之间的比价关系,将通过适当调高自来水价格并降低再生水价格的方式,以确保再生水的价格优势,鼓励用户使用再生水替代自来水

    建立合理的再生水价格,需要联系再生水循环经济的内涵和再生水回用的效用价值理论、劳动价值理论以及生态价值理论,结合再生水利用价格的现状及价格的构成要素,建立单位制水成本模型和平均成本定价模型,对西安市再生水价格进行测算。利用价格机制,引导使用再生水。

    3、加大宣传力度,不断提高社会对中水利用的认知度。

    目前再生水还未被市民广泛接受,再生水真正回用的数量还比较少。为此,北京排水集团采取建立保护水环境青年志愿者组织,并向社会公开招募再生水宣传员,以此方法向社会进一步宣传再生水。

    建议政府及再生水生产有关部门通过举办知识讲座、利用媒体进行宣传再生水利用及节水的重要性,打消用户的用水顾虑,使节水意识深入人心,让市民充分认识到再生水是一种可靠的、可利用的水资源。

    4、完善配套设施,确保供水技术要求,努力扩大销售量。

    针对西安市再生水资源供应的实际情况,目前再生水使用量的扩大应从:科学建设加压站、不断优化和完善工艺技术、合理降低成本、提高技术研发水平、设立专门的销售服务机构等方面采取措施:建设加压泵站,为企业使用再生水提供尽可能的便利条件,见底用户使用再生水的成本。按照统一规划、分期实施、发展用户、分质供水集中利用为主、分散利用为辅的原则,积极稳妥地推进再生水利用设施建设;不断提升工艺水平,使广大用户放心用水,提高再生水的可靠可信程度,不断增强用户使用再生水的信心;建立合理的再生水价格形成机制,使水价能够反应水资源的真正价值,在再生水生产企业可以获得一定的利润条件下,使用户选择再生水作为水源成为可能,同时设立专门的销售服务机构,建立健全用户信息,针对不同用户特点,为用户制定专项销售服务计划,使用户不断提升再生水使用满意度。

    结合西安实际,拓宽供水渠道。

    随着我国节水型社会的建设和治污工作的深入开展,一些缺水城市的再生水资源得到了较快的再生利用,例如北京再生水利用率已达50%,深圳达到35%,天津达到30%,青岛为25%

    再生水回用应首先考虑景观、工业、城市杂用等用途,特别是景观用水,具有用水量大、水质要求低、用户集中,输配系统便于实施等优势。我市的护城河、丰庆公园已在再生水使用上积累了一定经验,其余各大公园的景观湖泊、北郊的团结水库、浐灞生态区等自然水体可以借鉴其成功经验,使用再生水补水。

    四、研究成果与结论

    城市污水的再生利用也是防治水环境污染及促进人类可持续发展的一个重要方面,城市污水处理和再生水的利用是水资源良性社会循环的重要保障措施。

    论文以西安市为例,从再生水推广利用的背景、再生水调查和污水资源化分析、再生水项目资金情况、再生水公众认可度评价、再生水推广利用的优化决策等方面研究再生水利用中的理论与应用问题。取得的主要研究成果和结论包括:

    ①在综合分析西安市水资源供需平衡情况的基础上,探讨了由于缺水所带来的影响、解决水资源短缺的途径以及西安市城市污水资源再生利用的可行性和紧迫性。

    ②采用统计学的方法,调查了再生水的水量、以及再生水的用户,客观分析了调查的结果。分析了西安市污水资源量、污水再生利用现状和污水再生利用的需求量。

    ③提出了较全面的再生水开发利用过程中存在的问题,结合再生水项目资金、再生水社会认知度、再生水潜在用水量等,论述了再生水发展缓慢的原因,并提出了改进的措施方法。

(本文来源:陕西省土木建筑学会    文径网络:雷丹 尹维维 编辑    刘真 文径 审核)

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