城市污水再生利用的定位與發展方向
1. 城市污水再生利用的發展定位
城市污水再生利用是一個高度復雜的系統工程，涉及政策導向、目標定位、用水途徑、水質要求、技術選擇、安全保障、經濟效益、公眾宣傳、價格差異、付費原則等多個層面（參見圖1）。從整體發展戰略上看，再生水的開發利用具有資源循環利用和環境質量改善的雙重屬性（圖2），再生水的利用不僅可以增加有效供水量、緩解飲用水需求的增長，在缺水地區成為可靠的水源并降低用戶的用水成本，而且可以削減排入水體環境的污染物總量。再生水的資源目標主要通過再生水的直接或者間接利用來實現，以緩解局部地區的缺水狀況。
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從更深層次來講，其重要功能是水污染物的削減，即再生水利用的環境戰略屬性。進一步延伸，就要更加強調整個污水的再生、復原過程，其目的不僅僅是污水的再生利用，而是水資源有效供給總量的最大化，這種最大化除了減少用水量和直接再生利用以外，更主要是強調通過人工強化的方式縮短水質的自然復原周期（參見圖3）。
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根據城市再生水利用的雙重屬性，考慮再生水戰略的時候，應該考慮得更為長遠，通過再生水的各種利用方式，實現水體環境質量的整體改善，以保障飲用水水源的水質水量安全。同時通過補充地下水來恢復地下水的水位，以及補充所有天然、城市的河流和湖泊的流量，這個功能在今后經濟社會發展中的作用會越來越得到加強。但這些功能的實現有待于幾個關鍵因素的加強，包括公眾與企業接受程度、生產和配送成本、多供水途徑競爭價格因素等。
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2. 城市污水再生利用的技術導向選擇
就城市污水處理工藝技術應用而言，我國20世紀80年代以前建設的城市污水處理廠大部分采用普通曝氣活性污泥法（或者僅為一級處理），80年代中期開始全面推行污水二級生物處理，80年代中后期開始研究和應用污水生物除磷脫氮技術，90年代開始進入城市污水處理的快速發展階段，改良A/A/O等除磷脫氮工藝開始得到較為廣泛的推廣利用，污水處理廠的池型構造和曝氣混合設備選擇呈現多樣化的發展特征。
進入新世紀后，再生水作為一種合法的替代水源，開始得到越來越廣泛的利用，與此同時，污水中特殊污染物、微量污染物的去除以及污水處理廠出水對環境的影響開始得到關注。隨著排放標準的提高和水環境質量改善的實際需求，高性能、高標準、低消耗的除磷脫氮技術仍然是今后研究開發的重點方向。如圖4所示，城市污水的高標準處理和再生水利用將逐漸成為水系統良性循環的重要組成部分。
目前我國城市污水處理的目標已經開始由單純的“污水處理、達標排放”轉變為以水質再生處理為核心的“水的循環再用”，由單純的“水污染控制”上升為“水生態的修復和恢復”。城市污水處理與再生利用的技術選擇呈現出多樣化的變化趨勢，例如：
（1）全面推行以除磷脫氮為核心的二級強化處理技術，并增加三級（深度）處理工藝，包括各種類型的絮凝沉淀技術、高效過濾技術和現代消毒技術，以及與人工濕地等生態凈化處理技術的結合，實現污水的再生利用或者達到一級A排放標準；
（2）由對污水單純凈化轉變為以污水為原料的“再生水制造廠”，采用當代高新技術，如高標準除磷脫氮、微濾膜或超濾膜過濾、反滲透、膜生物反應器等，使處理后的再生水達到各種用水途徑的水質要求，包括高等級用水的要求。
（3）制訂相關法規、政策和標準，控制水污染物排放量；通過產業結構調整、實施清潔生產和工業節水，減少工業廢水及污染物排放；通過居民節水和使用低污染用品，減少生活污水及污染物排放。
3. 城市污水再生利用發展的幾個方向
（1）強制與自愿相結合，推動再生水的利用。在嚴重缺水城市，建議推行強制使用再生水為主的管理與經濟措施，規定應使用再生水的用戶范圍；在缺水城市和其他城市，主要以經濟手段鼓勵再生水的生產與使用。資源型缺水城市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，水質型缺水城市積極實施以削減水污染負荷、提高城市水體水質功能為主要目標的城市污水再生利用工程。
（2）優先考慮城市景觀環境和工業冷卻等方面的利用：考慮經濟效率和社會效益，再生水應首先供應到具有合理水質要求、較低生產和輸配成本的用戶。城市景觀水體和園林綠化通常是首選。對于工業用水和其它方面的城市雜用水，用戶的需水量相對恒定，對再生水收費也是可以承受的，可根據實際需求來確定是否優先發展。近幾年，城市的快速發展導致城市景觀環境用水和雜用水用量的顯著增加，為再生水利用提供了潛力很大的市場需求。
（3）集中式再生水系統與就地（小區）型再生水系統相結合：集中式系統的主要限制因素是配水管道系統的高成本投入，北京就是典型的例子，管網投資占總投資的比例已經很高，但仍然難以滿足實際需要。污水處理廠附近的用水區域適宜選用集中式系統；不同用戶的水質要求類似且用水量較大的工業、景觀、河道補水和環境用水也適宜采用集中式系統。對于距離污水處理廠較遠或污水管網未能覆蓋的用水區域，適宜選用就地（小區）型再生水系統。一個再生水廠往往難以同時滿足各種用戶的不同水質要求和供水需求，就地（小區）再生水系統可以成為較好的解決方案。在城市范圍內，可以通過這兩種方式的不同組合應用來獲得較高的靈活性和經濟效率。
（4）建立城市污水再生利用的法規和技術標準：不論是政府推動還是市場驅動，都需要建立相應的法規、政策和標準，對城市污水再生利用進行指導和監督。而且，先進、經濟和可行的再生水生產技術的選擇往往取決于合適的技術政策、標準和規范的約束與指導。國家及城市有關部門有必要進一步增強城市污水再生利用政策法規、管理體制、標準規范的研究和制定，并在實踐中驗證，不斷修訂和改進，以全面規范城市污水再生利用工程的規劃、立項、設計、建設、改造和運營管理。
（5）城市污水再生利用的綜合規劃與實施：目前還沒有建立城市污水再生利用的規劃機制。在城市建設總體規劃中，對水資源綜合利用的統一規劃考慮不多，尤其是污水再生利用規劃的納入方面。城市總體規劃和水資源利用規劃中有必要考慮城市污水再生利用規劃，并制訂專門的再生水規劃。污水處理的戰略目標必須從傳統的“污水處理，達標排放”轉變到“污水的再生與循環利用”。
（6）形成多元化的投資和市場競爭機制：再生水廠和配水管網的建設需要大量的資金，這肯定離不開政府財政資金的大力支持。但同時有必要建立一套能夠吸引多元化投資渠道的體系，其中包括水價改革的合理定價機制、消除市場準入阻礙，以及為投資者建立統一的市場準入標準和約束條件。需要引入和形成市場競爭機制，以提高再生水服務的運行效率并降低總服務成本。對于再生水的城市景觀與生態環境應用，應以公共資金支付為主。
（7）通過經濟激勵政策推動再生水設施的市場化運營：只有在再生水價格合理，且足以回收投資和運行成本的前提下，再生水項目才能實現市場化運作。從案例調查中發現，激勵機制和有效的水價機制仍在研究制定中，且較低的水價是主要的限制因素。必須對現行的飲用水、污水處理和再生水價格機制進行改革，保持不同水資源價格之間的合理差距。強烈建議政府制定多目標的再生水價格政策，保障供應商成本回收和合理的收益，避免市場壟斷，并通過合同或協議確保再生水使用單位的權利和利益。
（8）從機構和管理方面提高再生水供給的服務水平：合理的服務價格水平下，再生水企業可以獨立的進行交易，履行相應的責任，并提供合格的產品和服務。再生水服務可以認為是城市供水的一部分，可以在現行的供水管理體系中增加更嚴格的水質監測和管理功能。在城市污水再生利用中，政府應主要充當監督/管理者，政府應采取激勵和約束政策，實現再生水服務的規模經濟效益和競爭性環境條件，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，并建立有效監控監管體系。
（9）強化對城市污水再生利用技術的研究開發：積極推動和支持城市污水再生利用的基礎研究、應用研究、技術集成和示范工程建設，開發新工藝、新流程、新技術、新材料和新設備，引進和推廣應用各種先進適用技術，全面推動城市污水再生利用的產業化和工程化。應重點通過工程應用和生產性研究，大力解決再生水水質保障、系統可靠性、供水穩定性以及健康和安全等方面的問題。
（10）加強城市再生水利用的公眾宣傳和教育：實際上，目前仍有不少工業用戶和城市居民從本質上將再生水看做污水，不愿意使用再生水。因此，有必要強化公眾宣傳，向用戶解釋水資源緊缺狀況和使用再生水的重要性，使其對再生水水質和可靠性充滿信心。就公眾宣傳和教育而言，國家和地方政府應充分利用可用的各種宣傳媒體，并注重工程示范。其中一個成功的方法就是邀請公眾參觀考察污水再生和利用設施。
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