摘要：我國(guó)水資源緊缺，城市缺水形勢(shì)嚴(yán)峻，水污染嚴(yán)重，因水危機(jī)引發(fā)了一系列的社會(huì)、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，中水回用既減少了清潔水的供應(yīng)，緩解了城市供水的壓力;又減少了污水排放量，相當(dāng)于提高了污水處理率，削減了對(duì)水環(huán)境的污染負(fù)荷，因此在我國(guó)推廣應(yīng)用中水回用技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　關(guān)鍵詞：中水,缺水,節(jié)水,中水回用技術(shù),應(yīng)用,現(xiàn)實(shí)意義

　　“中水”一詞來(lái)源于日本，因其水質(zhì)指標(biāo)低于城市給水(上水)中飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但又高于污水(下水)允許排入地面水體排放標(biāo)準(zhǔn)，故取名為“中水”。中水回用是指把生活、生產(chǎn)過(guò)程中使用過(guò)的污染比較輕的廢水收集起來(lái)經(jīng)過(guò)物理、物理化學(xué)及生物處理或把城市污水處理廠處理后的水用上述方法進(jìn)一步處理達(dá)到對(duì)水質(zhì)要求比較低的生活雜用水(如沖廁、洗車、消防)、環(huán)境用水(如澆灑道路、綠化、景觀河湖)和生產(chǎn)工藝用水(如冷卻水、采暖補(bǔ)水)、農(nóng)業(yè)用水的要求，重新送入建筑及其周圍或生產(chǎn)工藝等，是一種水的重復(fù)使用。中水回用的研究及推廣普及是在我國(guó)水資源匱乏、清潔水浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重、城市供水高水低用現(xiàn)象普遍、城市水處理能力差及水環(huán)境污染嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)下應(yīng)運(yùn)而生的。?

　　一、缺水是世界性問(wèn)題

　　水是生命的源泉，是任何物質(zhì)都不可替代的，是維系人類生命活動(dòng)和一切社會(huì)活動(dòng)的不可缺少的重要資源，是人類社會(huì)可持續(xù)前進(jìn)和發(fā)展的不可缺少的因素。地球上水的總儲(chǔ)量約為1 3 . 6 億立方公里，但其中9 7 %為苦澀的海洋咸水，可供人類開發(fā)利用和飲用的淡水只占了3 %左右。然而在這3 %左右的淡水中，約有2 . 6 6 %是人類難以開發(fā)利用的兩極雪山冰川和永凍地帶的冰雪，人類真正能夠利用的淡水資源是江河湖泊和地下水中的一部分，約占地球總水量的0 . 3 4 % [1]。

　　全球淡水資源不僅短缺而且地區(qū)分布極不平衡。按地區(qū)分布，巴西、俄羅斯、加拿大、中國(guó)、美國(guó)、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果等9個(gè)國(guó)家的淡水資源占了世界淡水資源的60%。約占世界人口總數(shù)40%的80個(gè)國(guó)家和地區(qū)都嚴(yán)重缺水[2]。

　　20世紀(jì)，全球人口增加了兩倍，加之工業(yè)的迅速發(fā)展，人類對(duì)水資源的需求以驚人的速度擴(kuò)大，全球用水量增加了5倍。據(jù)聯(lián)合國(guó)的一份報(bào)告稱，目前地球上僅有2億立方米的淡水可供人類和生態(tài)環(huán)境利用，而專家們估計(jì)，人類實(shí)際上已經(jīng)利用了地球現(xiàn)有淡水資源的30%到40%[3]。水資源短缺已成為當(dāng)今人類面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。另一方面，日益嚴(yán)重的水污染蠶食大量可供消費(fèi)的水資源。水資源危機(jī)帶來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)惡化和生物多樣性破壞，嚴(yán)重威脅著人類生存。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界人口的五分之一，即12億人用水短缺;有30億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)施，每年有400萬(wàn)到500萬(wàn)人死于和水有關(guān)的疾病，其中每15秒鐘就有1名兒童死亡[3]。在20世紀(jì)，世界上一半的濕地永遠(yuǎn)消失，而地下水資源因受到污染或者被過(guò)度開采而枯竭殆盡。水資源危機(jī)正威脅著世界上的每一個(gè)國(guó)家和地區(qū)。因此，合理開發(fā)水資源、增強(qiáng)節(jié)水意識(shí)和節(jié)水措施、提高水的使用效率成為世界性的熱點(diǎn)話題。

　　二、我國(guó)水資源狀況及城市缺水情況

　　我國(guó)是一個(gè)缺水嚴(yán)重的國(guó)家。淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但2011年人均只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/4、美國(guó)的1/5,在世界上名列121位，是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一[4]。扣除難以利用的洪水涇流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后，我國(guó)現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源量則更少，僅為11000億立方米左右[5]，人均可利用水資源量約為900立方米，并且在時(shí)空分布上極不均衡·。北方資源性缺水!·南方水質(zhì)性缺水!·中西部工程性缺水!

　　全國(guó)600多座城市中400多座城市缺水,嚴(yán)重缺水的達(dá)130多個(gè)。約90%的大城市都缺水，人均擁有量在300—500立方米之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際公認(rèn)的人均1000立方米的下限 。全國(guó)城市缺水總量70億立方米。如不超采地下水，則缺水總量約在105億立方米。日缺水量超過(guò)1900萬(wàn)立方米，全國(guó)正常年份缺水量近500億立方米[6]。因?yàn)槿彼�，許多城市供水只能實(shí)行分片分時(shí)段供水，許多居民只能用“夜來(lái)水”，如太原60%的地區(qū)不得不采取間斷供水和低壓供水，其中有12.13%的地區(qū)白天基本無(wú)水，近50%的企業(yè)受到供水不足的困擾。水資源的短缺導(dǎo)致地下水過(guò)度開采，地下水位逐年下降，很多地區(qū)形成了地下水降落漏斗區(qū)域。缺水使很多地方不得不遠(yuǎn)距離調(diào)水，像長(zhǎng)春的引松入長(zhǎng)，北京的南水北調(diào)，這導(dǎo)致了江河斷流、地下水補(bǔ)水不足，井水干枯等環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題，，脆弱性是水資源系統(tǒng)的固有特征，人類活動(dòng)的加強(qiáng)深刻地改變了水循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié)，影響了水資源系統(tǒng)的固有特征，在相當(dāng)程度上，人類活動(dòng)的負(fù)反饋?zhàn)饔茫�加�?qiáng)了水資源的脆弱性。缺水已嚴(yán)重影響了水環(huán)境的正常循環(huán)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水安全保障已經(jīng)成為制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。

　　我國(guó)目前的城市供水體制普遍為生活、生產(chǎn)、消防統(tǒng)一系統(tǒng)。各種用水不管要求水質(zhì)高低，都用一套管路系統(tǒng)，按《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》供應(yīng)，其實(shí)，除了生產(chǎn)用水因生產(chǎn)工藝不同而要求水質(zhì)差別較大外，生活用水中因其用途不同對(duì)水質(zhì)的要求也不盡相同，只有洗衣、洗碗、洗菜、洗浴、飲用煮飯等直接和人體接觸的用水應(yīng)滿足《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，而其它如沖廁、掃除、空調(diào)冷卻水、洗汽車、消防等以及澆灑道路、綠化、水景等生活雜用水完全用不著這么高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，這就是所謂的“高水低用”。目前我國(guó)的城市供水狀況就是一面是水資源緊缺、供水不足;一面是高水低用，浪費(fèi)嚴(yán)重。有關(guān)專家稱， 坐便器沖洗用水約占居民生活用水的四成左右，如果上海盡快推廣使用小型水量的沖水馬桶，把人均日取水量高于維也納的62%降下來(lái)，按目前1340萬(wàn)市民計(jì)算，一年可節(jié)省相當(dāng)于220公里長(zhǎng)的黃浦江的水量[7]!而真正的節(jié)水是便器沖洗全用中水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每人平均一年上廁所2500次，平均每天6至8次。按照目前的沖水馬桶，每人沖便一次將使6至13升清潔水變成糞水，全國(guó)城市人口5.6億，如果將沖廁水改為中水，單此一項(xiàng)我們將節(jié)約多少對(duì)我們?nèi)绱藢氋F的淡水資源?!

　　三、我國(guó)水污染狀況及其原因

　　缺水的另一大原因是水污染：隨著人口的增加，城市化程度的提高，人民生活水平的改善，用水量增加，排污量也大幅度增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年全國(guó)廢水排放量為652.1億噸。相比之下，我國(guó)污水處理率卻增長(zhǎng)緩慢：在現(xiàn)有的669個(gè)城市中，僅有123個(gè)城市有307座不同處理等級(jí)的城市污水處理廠，其中城市污水二級(jí)處理率為10%左右[8]。也就是說(shuō)，近90%的城市污水未經(jīng)處理就直接排入水體，這大大超過(guò)了水環(huán)境的承載能力，造成水體嚴(yán)重污染。目前長(zhǎng)江干流60%的水體都已受到不同程度的污染; 黃河：干流近40%河段的水質(zhì)為劣五類，基本喪失水體功能。黃河上游的絕大部分支流都受到不同程度的污染，而中下游幾乎所有支流水質(zhì)常年處于劣五類狀態(tài);涉及全國(guó)1/6人口的中國(guó)第三大河流淮河，其污染更為嚴(yán)重! 78.7%的河段不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，79.7%的河段不符合漁業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)，32%的河段不符合灌溉用水標(biāo)準(zhǔn); 水質(zhì)受到污染，已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量和身體健康。2005年水利部農(nóng)水司的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明，中國(guó)農(nóng)村飲用水不安全人口約為3.23億左右，其中9084萬(wàn)人受到水污染的影響。2006年至2010年間，中國(guó)政府通過(guò)實(shí)施農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)，解決了2.2億農(nóng)村人口的飲水安全問(wèn)題，提前6年實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合國(guó)千年發(fā)展目標(biāo)的承諾。但目前仍有超過(guò)1億的農(nóng)村人口喝不上干凈水[9]。一些地區(qū)普遍出現(xiàn)高氟水、高砷水和苦咸水;在貴州，傷寒、副傷寒等發(fā)病率居全國(guó)前列，其中七成原因是飲用水受污染引起的…… 這是一組觸目驚心的數(shù)據(jù)。水體已經(jīng)失去使用功能，成為有害的臟水，連農(nóng)業(yè)灌溉都不行。

　　目前我國(guó)80%的水域、45%的地下水受到污染，90%以上的城市水源嚴(yán)重污染。其污染指標(biāo)主要為COD、BOD、揮發(fā)酚和氨氮等。在未經(jīng)處理就排放的污水中，生活污水占有了越來(lái)越重的比例。城市生活污水排放量以年均5%的速度遞增。生活污水中含大量N、P 營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)，是造成近年大多水域“赤潮”現(xiàn)象的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。 “滇池”現(xiàn)象，不是一個(gè)個(gè)別現(xiàn)象，我國(guó)所有城市內(nèi)及其附近的湖泊均嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化，這要“歸功”于全國(guó)13多億人口，尤其是近6億城市人口每天、每時(shí)每刻、“連綿”不斷的吃喝拉撒產(chǎn)生的生活污水!

　　四、中水回用技術(shù)：

　　為了很好地解決缺水，水污染，及節(jié)水等問(wèn)題，應(yīng)運(yùn)而生的中水開發(fā)與回用技術(shù)近些年得到了迅速發(fā)展。

　　中水回用因用途不同有三種處理方式

　　1. 一種是將其處理到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)而直接回用到日常生活中，即實(shí)現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區(qū)，但投資高，工藝復(fù)雜;

　　2. 另一種是將其處理到非飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于不與人體直接接觸的用水，如便器的沖洗，地面、汽車清洗，綠化澆灑，消防，工業(yè)普通用水等，這是通常的中水處理方式。

　　3.工業(yè)上可以利用中水回用技術(shù)將達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水進(jìn)行再處理，一般會(huì)加上混床等設(shè)備使其達(dá)到軟化水水平，可以進(jìn)行工業(yè)循環(huán)再利用，達(dá)到節(jié)約資本，保護(hù)環(huán)境的目的。

　　按處理方法，中水處理工藝一般分為 三種類型：

　　1 .物理處理法：

　　膜濾法，適用于水質(zhì)變化大的情況。

　　采用這種流程的特點(diǎn)是：裝置緊湊，容易操作，以及受負(fù)荷變動(dòng)的影響小。

　　膜濾法是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動(dòng)，溶液中溶劑和低分子量物質(zhì)、無(wú)機(jī)離子從高壓側(cè)透過(guò)濾膜進(jìn)入低壓側(cè)，并作為濾液而排出;而溶液中高分子物質(zhì)、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮形式排出。

　　2 .物理化學(xué)法：

　　適用于污水水質(zhì)變化較大的情況。一般采用的方法有：砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等。這種流程的特點(diǎn)是：采用中空纖維超濾器進(jìn)行處理，技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，系統(tǒng)間歇運(yùn)行，管理簡(jiǎn)單。

　　3 .生物處理法

　　適用于有機(jī)物含量較高的污水。一般采用活性污泥法、接觸氧化法(如圖所示)、生物轉(zhuǎn)盤等生物處理方法。或是單獨(dú)使用，或是幾種生物處理方法組合使用，如接觸氧化 + 生物濾池;生物濾池 + 活性炭吸附;轉(zhuǎn)盤十砂濾等流程。這種流程具有適應(yīng)水力負(fù)荷變動(dòng)能力強(qiáng)、產(chǎn)生污泥量少、維護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)。

　　中水回用技術(shù)在美國(guó)、日本、印度、英國(guó)等國(guó)家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應(yīng)用。這些國(guó)家均以本國(guó)度、區(qū)域的特點(diǎn)確定出適合其國(guó)情國(guó)力的中水回用技術(shù)，使中水回用技術(shù)越來(lái)越臻于完善。在中國(guó)，中水回用技術(shù)已受到各級(jí)政府及有關(guān)部門重視并對(duì)建筑中水回用做了大量理論研究和實(shí)踐工作，在全國(guó)許多城市如深圳、北京、青島、天津、太原等開展了中水工程的運(yùn)行并取得了顯著的效果。

　　五、中水回用技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

　　隨著現(xiàn)代化工業(yè)的迅猛發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市用水量和廢水量不斷增加，造成城市水源水量日益不足，水質(zhì)日趨污劣，使本已嚴(yán)重的水資源供需失衡的矛盾顯得更加尖銳。開發(fā)新的水源，提高水污染治理率，修復(fù)對(duì)水環(huán)境的破壞是擺在我們面前，急需解決的問(wèn)題。

　　解決缺水問(wèn)題的途徑：一是尋找新的水源，在地下水開采已經(jīng)超量，無(wú)水可采;遠(yuǎn)距離調(diào)水，投入高，水量不穩(wěn)定，還有斷流的可能下，中水作為國(guó)際公認(rèn)的“第二水源”無(wú)疑成為我們關(guān)注的焦點(diǎn)。二是把水重復(fù)使用，提高水的利用效率，中水回用就是把污水資源化，是既滿足用水水質(zhì)要求，又提高水的利用效率。故中水回用是緩解缺水問(wèn)題的有效途徑。

　　解決水污染問(wèn)題的途徑：一是直接治污，已經(jīng)被試過(guò)了，象治理滇池，污染后再“治污”，太難了，當(dāng)然，這項(xiàng)工作還得做，二是減少污水排放量，提高污水處理率，改善水環(huán)境污染狀況。可以修建城市大型污水處理廠，但投資高，占地面積大，投建周期長(zhǎng)，要求運(yùn)行管理人員技術(shù)水平高，要求城市污水管網(wǎng)完善程度高，非我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)勢(shì)力能達(dá)到，也不易取得立竿見(jiàn)影的效果。我國(guó)十一五期間尚有60%的城市污水得不到處理，尤其是目前對(duì)水體污染“貢獻(xiàn)”率較高的城市居民產(chǎn)生的生活污水得不到處理，因?yàn)楣�業(yè)污廢水的排放量大而集中，治理工作相對(duì)好抓，而居民生活污水量小而分散，要收集起來(lái)集中處理，需要有配套的市政排水管網(wǎng)體系，實(shí)施起來(lái)非一朝一夕的事。并且雖然處理率提高了，但污廢水的總量也大了，排入水體的污染物能少多少尚未可知，這對(duì)我國(guó)已經(jīng)相當(dāng)脆弱的水環(huán)境來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)水解不了近渴。而中水回用系統(tǒng)可就地收集優(yōu)質(zhì)雜排水、就地處理、就地回用，這是在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)水的再生復(fù)用，系統(tǒng)小，投資少，容易實(shí)現(xiàn)。

　　中水回用(尤其建筑中水回用)，在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)使用，既減少了清潔水的供應(yīng)，緩解了城市供水的壓力;又減少了污水排放量，相當(dāng)于提高了污水處理率，削減了對(duì)水環(huán)境的污染負(fù)荷，減弱了對(duì)水自然循環(huán)的干擾，是維持健康水循環(huán)的有效手段。中水回用大點(diǎn)來(lái)說(shuō)，對(duì)水資源的過(guò)度開采、取用、污染而引發(fā)的如地殼下陷，河水?dāng)嗔鳎�草�?chǎng)退化、土地沙化、沙塵暴等問(wèn)題，都會(huì)大有改善。因缺水而制約的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，社會(huì)問(wèn)題也會(huì)有明顯好轉(zhuǎn)。目前，我國(guó)污染嚴(yán)重和水資源利用較多的企業(yè)都建成了中水回用項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了低碳生產(chǎn)及節(jié)能減排。因此在我國(guó)推廣應(yīng)用中水回用技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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