白家波 戚錦華

　　簡 介：本文分別從鄭州市城市污水利用的必要性、建設條件、利用的規模、實施方案、工程投資估算及效益分析等幾方面闡述了城市污水資源化是改善城市環境、緩解城市水資源緊張狀況的一條重要途徑。
　　關鍵詞：水資源 污水再生利用 城市污水資源化 綠化

　　一、污水再生利用的必要性

　　鄭州市屬北方缺水城市，水資源相當貧乏，人均占有量是全國人均占有量的1/16，隨著城市人口的不斷增長和經濟的快速發展，水資源供需矛盾變得越來越空出；據黃河水文資源研究所在一份報告中預測，至2020年，黃河下游河道有可能全面枯竭，對于黃河水供水量約占城市總供水量的3/4的鄭州市來說，地下水幾乎是承載我們生存的最后儲備，是城市留給后代的唯一資源。目前鄭州城市水廠及單位自備井地下水年開采量約6620萬噸；另據有關部門推測，目前僅市區都市村莊的地下水非法開采量每年就達1000萬噸左右，而作為鄭州市“大水缸”的西流湖，其儲水量僅相當于非法開采量的二十分之一；由于地下水資源的過度開采，造成近年來鄭州市區的地下水位連年下降，1998年是35米，1999年是38米，今年上半年的最新監測數據比1999年又下降了1米；淺層地下水因受污染已基本無法飲用，而深層地下水的回補又十分緩慢，如不采取有效措施，長此以往將造成地下水資源枯竭、地面沉陷等難以挽回的后果。
　　水是一種不可替代的自然資源，但可以再生；城市污水資源化既可緩解水的供需矛盾，又可減輕水污染程度并有效降低地下水的開采量。城市污水資源化是解決城市水資源短缺一條重要途徑，代表著當今的發展潮流，而利用污水廠處理水進行綠化灌溉、改善城市河道水質或直接用于生產等，就是城市污水資源化的具體體現，具有十分可觀的社會、環境和經濟效益，在此我們建議將城市污水處理廠的處理污水引至金水河上游，一方面補充金水河上游水源，另方面用以河道沿線地區的綠化噴灌等。

　　二、污水再生利用的建設條件

　　金水河是鄭州市區的主要排洪河道，全長28.2千米，流域面積74.42平方千米，由西南流向東北橫穿整個鄭州中心市區，其中市區段長約11.3千米，市區流域面積約37.8平方千米。金水河是一條季節性排洪河道，對城市的安全和人民生活以及市容市貌影響極大，自上游修建水庫以來，清水完全斷流。
　　經過幾十年的建設和發展，目前金水河沿河地帶的省市黨、政、軍機關事業單位林立，鄭州市近一半較有影響力的大學是臨河建設的，市內最具影響力的三大傳統城市公園有兩個背靠河岸設立，另外一個連同綠城廣場距離金水河也僅咫尺之遙，由河南“長安街”之稱的金水路與其比鄰并因之得名，沿河大賓館、大飯店更是不可枚舉。金水河濱河公園是1997年市政府投資1.5億元興建的一座開放式公園，全長11.3千米，面積82.7公頃，其中綠化面積50公頃左右；由于河道水源缺乏，每年需要從尖崗水庫輸水干管引水200--300萬噸，另在沿河綠化帶內打淺井8眼，年采水量100萬噸左右，為改善河道景觀，建有九座閘壩，節節攔蓄，使水深達0.5--3米，可使河道形成連貫水面，形成水面20多萬平方米，增加水體30多萬方，加上兩岸各25米寬的綠化帶，猶如一條玉帶鑲嵌在市區的版圖上，為市民提供了理想的休閑、散步、健身、觀景的場所；由于蓄水容易變質，需定期排放變質河水，放入清水，保持良好觀賞水面，但往往因水價、經費及管理體制等問題，直接影響了向金水河的正常引水，使河水得不到及時更換，大大影響了濱河公園的觀瞻效果。
　　將經過污水處理的污水引入金水河，正是為了解決河水水源嚴重匱乏的問題，同時擴大用水項目的建設，使污水變廢為寶。處理污水入河點計劃設在金水河市區上游段的航海路金水河橋附近，地面標高116.40，通過鄭州市在建和規劃的三大污水處理廠相對于污水入河點基本參數的對比較（詳見下列之比較表）表明：五龍口距入河點距離最近，高程差最小，具有得天獨厚的條件，比較起來最為經濟、可行。

　　比較表：

廠 名 距離(Km) 地面標高 入河點標高 高差(m) 鄭州市污水廠 18 85.6 116.4 30.8 五龍口污水廠 7.5 104.2 116.4 12.2 張花莊污水廠 14 90.1 116.4 26.3

　　將五龍口處理污水引入金水河,既可徹底解決金水河水源不足的矛盾,成為其穩定可靠的水源,又可通過泵站加壓解決金水河濱河公園、綠城廣場、碧沙港公園、人民公園、紫荊山公園等公共綠地噴灌、人工噴泉、水景、沖洗車輛、澆灑道路及行道樹等用水，建成開放式污水使用體系，使污水利用資源化、長期化、合理化，為鄭州的綠化、美化再作貢獻。
　　3、污水利用的規模：
　　金水河按下游水面寬度20米左右計，流動水深約0.15米，則日需水量2--3萬噸；目前三大公園及濱河公園綠化用水量統計結果為10.35萬噸/月，綠化用水時間若按8小時工作日計算，則日需水量為1.1萬噸左右，加上綠城廣場、市委及北院花園、其他現狀小游園、街頭綠地等公共綠地，考慮到將來發展，綠化面積擴大后，其用水量應不小于1.5--2萬噸/日；諸如澆灑道路等其他用水項目暫按0.5萬噸/日計，則總用水量為可定為5萬噸/日左右。
　　4、污水利用實施方案：
　　五龍口污水廠的建設規模為22萬噸/日，根據上述各處用水需求，考慮到工業冷卻水、農灌、明溝自流水等方面需要，設想在污水廠出水口處修建5萬噸/日規模的脫色處理系統和提升加壓泵站一座，通過一條D800壓力輸水管沿桐柏路向南至航海路，折向東進入金水河，輸入長度約8千米；輸水管在中原路可分一條DN300的出水管，修建DN100--300管計長2千米左右，分別供碧沙崗公園、綠城廣場（包括人工噴泉，水直供直出、不作循環）、市委花園以及沿途的綠化等用水，沿途分別設置取水拴，供河水車等取水之用；在航海路金水橋附近建一2萬噸/日左右的加壓河下游段供水，并同濱河公園、人民公園、紫荊山公園等綠化噴灌系統連通，在各相交道路河的橋附近或其他適當位置分別設置取水拴等，需修建DN100-500供水管道15千米左右；同時將兩大公園內水體、水景等修飾改造并同金水河水體貫通，擴大水域面積、變死水為活水，增加水體動感和觀賞性，開發、健全園內水體娛樂項目。目前，被稱為河南的“長安街”--金水路東段綜合整治工作已告一段落，整治段長約5.3千米；通過整治，預計可能增綠地10萬平方米，兩則單位透綠35萬平方米；其最終目標是把金水路東段建設成為開放的、具有高文化品位、優美宜人、獨具中原特色的綠色迎賓大道，讓綠色長廊通向新世紀；而與其比鄰的金水河沿河供水管正好可為該綠色長廊提供便捷、充足的水原保障，一條由各色植物組成的四季變幻的靚麗風景線不久便可呈現在全市人民的面前。同時，作為開放式污水回用項目，可帶動工程沿線地區參與項目的實施和開發，擴大用水范圍，進一步提高污水使用率。
　　5、污水利用工程投資估算：
　　計劃修建工程項目有：5萬噸/日規模的脫色處理系統和提升加壓泵站一座（250萬元），2萬噸/日規模加壓泵站一座（50萬元），D800輸入管8千米以及DN100--500供水管17千米（1600萬元+1700萬元），取水拴若干及相關改造項目（70萬元），路面及草坪等恢復（1120萬元+410萬元）；工程總投資為5200萬元。
　　每工作日按供水時間8--12小時計，則日供水量為1.7--2.5萬噸，污水脫色費用為124--183萬元/年。
　　6、社會、環境和投資效益：
　　1）、對城市污水資源化作出有益的嘗試，進一步緩解水資源短缺的緊張狀況，打破“肥水只流外人田”的單一城市污水排入舊模式，特別是經過二級處理的城市污水，高投入還應發揮一定的回收效益，使之成為可操作的經營性項目，為今后更大規模的污污水開發利用作準備；
　　2）、解決主要城市綠地用水問題，徹底改善金水河源結構，重現清水長流美景，使市民在游憩、娛樂、鍛煉之余，盡情欣賞這詩情畫意般的碧水風姿；
　　3）、美化環境、調節城市小氣候，降溫除塵、凈化空氣、降低噪音、保持生態平衡、提高環境質量；
　　4）、開發園林潛在游樂、服務項目，擴大經營范圍，創造良好經濟效益；
　　5）實現生活用水和非生活用水性質分離，節約生活潔凈水資源，減少沿河泵房對地下水開采量，保護城市地下水資源；
　　6）、目前上述城市主要經地用水量為125萬噸/年，年水費近190萬元，按擴大用水范圍和綠化規模確定的污水利用指標為245--360萬噸/月，折算成生活用水的可比費用為360-540萬元/年；現在金水河年蓄水量200--300萬噸，項目實施后將向金水河輸送水流365--550萬噸，確保河道四季清水長流；整個項目年總供水量為610--910萬噸。
　　7）、按規模計算等于提高5萬噸/日的城市供水能力，置換出等量的城市潔凈（原）水用于城市生活和生產等活動，可產生更大的經濟和社會效益。

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作者單位：鄭州市市政工程勘測設計研究院
鄭州市市政工程總公司
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