城市水系统的发展规律及建立健康水系统的构思.doc

城市水系统的发展规律及建立健康水系统的构思 吴兆申 陈宏伟 （杭州市城市规划设计研究院，杭州310012） 摘 要：反思现行城市大集中水系统的利弊，提出城市水系统发展的三个阶段，其最终目标是实现水的健康循环。从加强水源保护和给水深度处理、污水再生利用和“零”排放着手，形成分区集中式与分块式污水收集处理相结合的健康城市水系统布局模式。 关键词：城市水系统 水健康循环 再生利用 “零”排放 健康水系统的构思 改革开放三十年来，我国城市水系统（本文仅指城市给水系统和城市污水系统）得到快速发展，全国655座设市城市，已基本建成较完善的城市给水系统，并初步形成城市污水系统。据统计资料，至2008年底，全国城市日总供水能力达26604万立米，供水普及率达94.7%；已建成城市污水处理厂1442座，日总设计能力9092万立米，处理率为70.2％。 在取得成绩的同时，必须认识到目前我国水环境依然十分严峻，与发达国家相比仍存在的巨大差距，为此对过去三十年城市水系统作回顾和反思，了解存在的问题，研究发展的目标及规律，建成符合科学发展观的城市水系统，在当前转变时期是十分紧迫的任务。本文拟提出一些观点供同行讨论。 1 评说城市大集中水系统 目前城市普遍采用大集中水系统。即从水源取水后，经过给水系统净化和配水，供给居民及工厂用水，使用后的水大部分汇入城市污水系统，经管道收集后，由污水处理厂处理达到排放标准后排入水体，形成一种“单向直流、末端处理”的大集中水系统。该系统，由城市（即政府或下属部门）承担全市水系统的建设和管理，它能集中力量较快实施，对城市的社会经济发展和居民生活需要提供保障，对减少水污染排放量，保护水环境起到积极的作用。 城市大集中水系统在实施过程中也产生众多问题，主要是： 1.1 城市水资源紧缺，未能将污水再生利用作为非常规水源 我国谈水资源缺乏，而大集中水系统对取水水量缺少制约，系统内又未将污水再生利用作为补充水源，是造成全国半数城市存在不同程度缺水的因素之一，很多城市只能修建高价的跨市域、省域的引水工程。 1.2 达标排放不能使水体污染得到根本改善 大集中水系统以达标排放水体作为污水处理的目标，现行的排放标准只与水体的功能和水质目标有关，而与水体的水文特征无关，其要求又远低于水体的水质目标。据资料目前城市污水处理厂已承担全国水污染物CODcr 约2／3的削减量，但由于水污染物总量很大，即使采用总量控制等措施，每天仍有大量污染物排入水体，是我国水环境得不到根本改善的原因之一。 1.3接纳工厂污水，造成污水设施运行困难 大集中水系统允许达到接管标准的工厂污水接入，由于工厂超排等原因，工厂污水与生活污水混合后的污水成份复杂，致使污水处理困难，是目前综合排放达标率仅为61％和每年产生的2000万吨湿污泥处理和处置困难的原因之一。 1.4 工程规模较大，建设和运营费用较高 大集中水系统一般将取水口放在水体的上游，排放口设在水体下游，因而工程规模较大，使工程投资较高。估计每天取用到排放1立方水的工程造价约需0.8万元，由于处理混合污水耗电多，运营费用较高。目前大部分费用由政府负担，未能发挥社会对治污的积极性，而工厂又未尽到治理污染应有的职责。 采用大集中水系统是以往普遍采用的方案，是由当时方针政策和技术经济等客观条件所决定的，有其正确和可行的一面，但从发展需要分析，城市水系统应进行完善和提升。 2 目标是实现水的健康循环 城市水系统是城市的重要基础设施，水工厂（包括给水净水厂和污水处理厂）是城市必备的工厂。城市水系统的任务是满足城市社会经济发展和居民生活的需要，但其最终目标是实现水健康循环。 水是人类生产和生活不可缺少的自然资源，也是世界万物赖以生存和发展的生命之源。能源能够替代，但不能再生；水能够再生利用，但不能替代。水是可再生的循环型资源，在水的自然循环中，存在水量和水质的动态平衡。水的社会循环是指人类利用水来满足生产和生活活动的需要而产生的人工水循环，而城市水系统是人工水循环最主要的组成。水的社会循环所产生的水量、水质和循环途径的改变，如果超出水的自然循环允许范围，将造成巨大的负面影响，使水资源枯竭、水环境恶化，又会影响人类对水的利用。城市水系统的任务即是使水的社会循环服从水的自然循环的规律，实现水的健康循环，从而使人与自然和谐发展。 城市水系统可分成给水系统和污水系统两部分，是不可分割的统一有机体，共同完成水的社会循环，其中污水处理再生利用是水的健康循环的关键和纽带。根据水健康循环的理念，城市健康水系统的模型是：“节制地取水——净水——用户节约地用水——污水深度处理——再生水循环利用——排放水体不产生污染”，这种模式符合可持续发展和循环经济的原则①。 3 城市水系统的发展规律 世上任何事物都在发展，都有发展的过