吳健，張理，王社平，曹宇
（西安市市政管理委員會，陜西 710003）

　　西安市是一個水資源缺乏的城市，全市水資源總量26.66億m³，人均地表水資源占有量不足350m³，僅為全國和世界人均占有量的1/6和1/20。隨著未來城市化進程的加快，水資源緊缺問題將會越來越突出。城市污水是一種穩定可靠的、可再生利用的資源，其再生利用是解決城市水資源短缺的一條重要途徑，污水經深度處理后可用于工礦企業、市政環衛、園林綠化及城市河道景觀等方面。合理開發和利用城市污水資源，是西安市多年以來節水治污的一項重要內容，它體現了“開源節流并重、節流優先、治污為本、科學開源、經濟利用”的原則。

1 西安市水資源狀況及污水處理的現狀與規劃

1.1 西安市城市水資源利用現狀
　　西安市市水資源總量為26.66億m³，其中地表水資源總量為21.78億m³。水資源總量嚴重不足，且時空分布極不均衡；全市汛期降雨集中，易出現洪澇災害，冬春雨雪偏少，易發生旱災，降雨量及徑流量年內、年際變化較大。地下水資源分布不均勻，渭河及其支流的階梯地和沖積平原地區的地下水資源量占全市地下水資源總量的79%。因此,西安市水資源狀況特點是：遠期水源資短缺；地表年徑流量分配不均勻且年際變化大；地下水資源分布不均勻。西安市的水資源的特點決定了西安水資源短缺的長期性和解決水問題的艱巨性。
　　2002年的西安市建成區面積約190 km²，城市人口為326萬。全市總用水量17.12億m³，其中農業用水量8.46億m³，占49.5%；工業用水量5.11億m³，占29.8%；生活用水量3.55億m³，占20.7%。近幾年，隨著黑河引水工程完成，西安的水荒問題已基本解決，城市供水能力已達172萬m³/d，其中地表水122萬m³/d，地下水50萬m³/d。全市最高日供水量為114萬m³/d，預計2005年最大日用水量為163.6萬m³/d，2010年最大日用水量為190.13萬m³/d。按《西安市水的中長期供求計劃》預計到2010年全市總需水量38.26億m³，仍缺水12億m³。加之，城市水體還存在不同程度的污染，2010年以后，西安市用水量仍有一定缺口。
1.2 西安市城市污水處理現狀
　　現狀排水服務面積約152.2km²，排水管道除老城區及東北郊部分為合流管外，其余以分流制為主。截止2002年底已建成排水管渠總長約1340 km。污水管網普及率約為65%。已建成城市污水處理廠兩座，總處理能力31萬m³/d，污水處理率38.7%，其中北石橋污水處理廠15萬m³/d，采用DE型氧化溝處理工藝；鄧家村污水處理廠是我國建設比較早的污水廠之一，歷經三次改擴建，現處理能力為16萬m³/d，處理工藝采用A²/O。這兩個污水處理廠處理后出水均達到國家一級排放標準，并相應建成或正在建設污水再生利用設施。
　　為了使排水設施適應城市的發展，提高管網普及率和污水處理率，盡快改善城市水環境，西安市人民政府把城市排水工程建設作為“十五”期間的一項重要工作，加大污水處理廠的建設力度，重視城市管網改造，以改善西安市的水環境質量。2002年利用日本政府貸款97.64億日元，開始建設第三、第四污水處理廠以及排水管網117 km，目前工程進展順利，2003年進行第五污水處理廠工程的前期準備工作。計劃到2010年實現城市污水管網普及率85%，城市污水處理率達70%，污水再生利用量達46萬m³/d。

2 西安市城市污水再生利用的現狀及規劃

2.1　污水再生利用的現狀
　　1995年編制的西安市排水工程規劃（1995～2010年）中已明確提出了城市污水再生利用目標和要求，目前按規劃已建成了北石橋污水凈化中心污水再生利用工程及其管網系統（工程規模為5萬m³/d），已于2003年4月試運行，深度處理后的再生水就近供西郊熱電廠等工業企業及園林綠化、市政雜用。最近，準備再建設一座集中取水站和配套鋪設8km再生水管網；鄧家村污水處理廠再生利用設施現正在建設當中，設計日處理量為6萬m³/d，主要供鄧家村污水廠服務區工業企業用水及園林綠化、市政雜用。
2.2污水再生利用規劃
　　2002年西安市市政委深化完善了西安市污水再生利用工程規劃，對污水再生利用的可行性進行了分析論證，對污水再生利用的范圍、原則、方向提出具體規劃方案。
　　（1）原則
　　· 結合《西安市排水工程規劃》（1995～2010年）劃分的污水處理廠分區，配合給水工程規劃，做到統一規劃，遠近結合，分期、分區實施。充分發揮污水作為第二水源的作用；
　　· 合理確定再生水利用系統的供水范圍，布置管道和加壓泵站，確保再生水供給可靠、經濟、安全；
　　· 再生水利用方向為工業冷卻、河湖景觀水體、市政、園林澆灑、農業灌溉用水四大方向；
　　· 參考國內外先進經驗，結合西安實際情況，制定技術先進、經濟合理的再生水處理技術方案。
　　（2）范圍
　　規劃范圍為中心市區（三環以內，含紡織城）的污水再生利用。
　　（3）分期實施及目標
　　近期2001年～2005年：建成并運行北石橋污水處理廠污水再生利用設施，建設鄧家村污水處理廠污水再生利用設施，建設西安市第三、第四污水處理廠及其污水再生處理廠及部分管網。
　　遠期2005年～2010年：建設西安市第五、第六污水處理廠及其污水再生處理廠，并逐步健全六個再生利用水廠的管網。使污水經深度處理的再生利用量達到46萬m³/d以上。

3 西安市城市供水價格、排污收費及再生水價格及其改革目標

3.1供水價格與排污收費
　　西安市目前自來水供水價格按不同用戶類型，采用不同的供水價格，如表1所示。

表1 西安市自來水銷售價格用戶負擔構成表

單位：元/m³

用戶類型

自來水

價格

公用事業

附業

城市管網

建設費

污水處理費

用戶最終

負擔價格

居民生活用水

1.195

0.045

0.10

0.16

1.50

工業用水

1.50

0.10

0.10

0.16

1.86

行政事業用水

1.70

0.10

0.10

0.16

2.06

經營服務用水

2.10

0.14

0.10

0.16

2.50

特種行業用水

4.50

0.38

0.10

0.16

5.14

　　注：特種行業用水指機動車輛沖洗、洗浴業、酒吧、茶秀、室內游泳、水上游樂等休閑娛樂業。
　　目前的城市供水價格及管理體制存在的主要問題是：（1）水價形成機制不合理，城市供水價格總體水平偏低。（2）污水處理費標準偏低，目前的收費標準為0.16元/m³，這遠低于污水處理企業的實際運行成本或污水處理項目可行性研究報告中的預測成本；致使污水處理企業運行比較困難，污水處理市場化建設與發展受到一定影響。（3）水資源費征收不足。（4）供水企業缺乏對成本的有效約束，導致供水企業粗放經營。
　　因此，必須推進城市供水價格改革，建立以節水和防治水污染為核心的價格形成機制，逐步完善符合地方經濟要求的水價形成機制和管理體制，促進全社會節約用水，積極防治水污染，合理保護和利用水資源，實施可持續發展戰略。為此，陜西省政府今年出臺了城市水價改革近期實施方案（陜政發[2003] 35號）：即從2003年起分三步走，用三年時間將城市水價提高到合理水平，到2005年，供水價格總水平平均每立方米提高1.50元（其中基本水價0.80元，污水處理費0.40元，水資源費0.30元）。
3.2 再生水價格
　　污水再生利用是一項新興行業，價格的制定對污水再生利用順利實施起著重要的作用，再生水定價應考慮水廠內部收益及還貸能力、用水單位的承受能力以及現時國內的物價水平，再生水價格以略高于成本價為宜。根據西安市北石橋污水凈化中心污水再生利用成本分析論證，2002年西安市物價局下文批復“西安市物價局關于北石橋污水凈化中心再生水價格的通知”再生水不含稅試銷價格為1.17元/m³。西安市目前居民用水價格是1.5元/m³，工業用水價格是1.86元/m³，若以熱電廠為例，每天需要的再生水量是3.6萬m³。每m³再生水1.17元，全年水費為1537萬元，而相應的自來水費為2444萬元,僅此一項全年可節約水費906萬元。由此可見，再生水具有潛在的市場競爭力，可給用水單位帶來顯著的經濟效益。

4 西安市污水再生利用實踐

　　西安市多年來一直本著開源與節流并重的原則，致力于科學地解決城市供水和污水治理問題，在20世紀80年代投入巨資建設引水工程的同時，就頒布實施了《西安市節約用水條例》，90年代啟動兩座污水處理廠的建設工程。近年來在積極開辟新水源的同時，也非常重視污水治理及其資源化利用的工作，大力推進污水再生利用，在污水再生利用規劃、水價改革、政策法規、工程建設等方面進行了以下工作：
　　（1）編制了《西安市污水再生利用工程規劃》，將再生水利用納入西安市城市總體規劃中。
　　（2）組織實施了西安市北石橋污水深度處理再生利用工程，該項目是國家發改委試點項目，一期工程處理再生水5萬m³/d，配套修建了再生水配水管道8 km，工程投資6200萬元，并與工業用戶簽訂了再生水利用協議，明確了供水水量、水質和水價等條款，已于2003年4月試運行，出水水質滿足用戶要求，并優于《污水再生利用工程設計規范》提出的水質標準。同時，鄧家村污水處理廠污水再生利用工程正在實施當中，建設規模6萬m³/d。
　　（3）完成了城市供水價改革實施方案（含污水處理費），明確了水價改革的指導思想、目標和原則，已報經省政府批準實施，水價總體水平提高為1.5元/m³。批準再生水價格為1.17元/m³，積極鼓勵企業用戶利用再生水，并給予優惠，促進節約用水和污水治理的水價機制形成，發揮價格杠桿作用，有效保護和合理利用水資源；
　　（4）逐步完善再生水利用的規劃、建設、管理等方面的法規。目前已完成《西安市再生水利用管理暫行辦法》的起草工作，上報有關部門審議。
　　（5）為了涵養地下水源，減緩地質環境的惡化，促進節約用水，充分發揮已建成城市供水和污水再生利用工程的作用，2000年9月以來，決定對可以使用城市自來水和再生水的地區，分期分批封閉自備水源井，限期拆除取水設施，已關閉自備井200多眼，2003年再封閉105眼自備井。
　　（6）為了推進城市污水再生利用產業化進程，2003年6月組織設立了“西安市北石橋中水有限責任公司”，注冊資本6700萬元，該公司按市場機制運行。
　　（7）以北石橋污水凈化中心二級出水為水源，組織進行了污水再生利用試驗研究，提出了西安市污水再生利用工藝技術路線。

5 西安市城市污水再生利用試點項目介紹

　　西安市是國家發改委2001年確定的全國五個污水再生利用試點城市之一，試點項目以北石橋污水凈化中心二級出水為水源，該廠地處西安市西郊工業區，具有較好的用戶開發條件。按照污水再生利用工作方案的通知要求，就工程建設規模、建設年限、處理工藝、技術路線選擇、管網布置、工程總投資及資金籌措渠道以及再生水價等進行了深入細致的工作。本工程已于2001年9月開工，2003年4月通水調試，現已投入試運營，再生水水質優于設計值。
　　工程設計規模10萬m³/d，分兩期實施，一、二期規模均為5萬m³/d。出水水質標準依據國家有關規范及國內外其它城市再生水標準，并參照用戶要求而確定，具體指標見表2。

表2 深度處理廠出水水質標準

序號

項目

單位

水質

標準

備注

序號

項目

單位

水質

標準

備注

1

濁度

度

≤5

9

總固體

mg/L

≤1000

2

BOD₅

mg/L

10

10

總硬度

mg/L

≤450

3

COD_cr

mg/L

50

11

總堿度

mg/L

≤350

4

色度

度

≤30

12

鐵離子

mg/L

≤0.3

5

PH

6～9

13

氯化物

mg/L

≤300

6

TP

mg/L

≤1.0

14

余氯

mg/L

0.2

管網未端

7

TN

mg/L

≤15

夏季

15

一般細菌總數

個/mL

＜5×10⁵

異氧菌總數

8

NH₄-N

mg/L

≤10

夏季

16

臭味

mg/L

無不快感

　　為保證北石橋污水再生利用工程技術可靠，西安市市政管理委員會組織有關單位進行了污水再生利用項目的深度處理模型試驗。依據污水再生利用模型試驗結果，并結合國內外城市污水再生利用工程實踐，本工程采用混凝、沉淀、過濾污水深度處理工藝，工藝流程如圖1所示。

　　北石橋污水深度處理工程按建設規模10萬m³/d一次規劃設計，分期實施，一期工程內容包括5萬m³/d深度處理廠一座和配套8 km供水管道，建設投資6200萬元，其中處理廠5320萬元，給水管網880萬元。

6 再生水項目的運營管理與政策支持

6.1 再生水項目的運營管理
　　再生水項目運營管理，應遵循市場規律，逐步建立與市場經濟體制相適應的企業管理體制和運營機制。為此，我們成立了“西安市北石橋中水有限責任公司”，獨立經營、自負盈虧，以全新的現代企業形式投入運行，降低成本、爭取效益，使污水處理及再生利用走上良性循環的新路子。
6.2 再生水項目的政策支持
　　再生水市場開拓初期，需要國家和地方政府政策的支持。結合西安市污水再生利用市場調查和分析，我們認為污水再生利用在國內作為一項新的事業，起步較晚，在污水再生利用商業化運作方面需要政府頒布有利于推廣使用城市再生水的法規，給予相關的政策扶持。在城市非飲用水方面，限制自來水供應和使用，對使用再生水的工礦企業給予政策傾斜。在城市規劃、建設方面要給再生水事業的普及和發展留有空間。
6.3 發展再生水用戶方面的一些實際做法
　　在西安市城市污水再生利用試點項目的實施過程中，我們感到落實用戶是試點項目成功的關鍵，為此，我們分階段做了以下工作：
　　1) 在規劃階段，對污水廠周邊工業企業用水現狀和產業結構進行分析評估，了解用戶對水質、水量的需求；
　　2) 在可行性研究階段，對供水范圍內的潛在用戶進行走訪和深入調查，掌握用戶的用水要求和實際存在的困難；
　　3) 在設計和實施階段，與用戶洽談并簽署供水協議，針對不同用戶的用水特點，為用戶提供供水便利，如協助用戶進行廠內干管改造，供水初期給予一定的供水優惠等。

7 體會與建議

　　7.1 加快城市排水工程的建設，提高城市排水管網普及率和污水處理率，盡快改變水環境狀況是“十五”期間及以后一段時期，城市建設與管理的一項重要任務，只有加快城市排水工程系統的建設，并實現穩定運行，才能保證這一目標的實現，同時，這也是污水資源化利用的基礎條件，政府部門要在規劃上、政策上、法規建設上、市場規范上和組織指導上加大工作力度，盡快出臺有關政策和專項法規，為其發展創造良好的環境條件。
　　7.2 要編制好城市污水再生利用的工程規劃，在實施城市基礎設施建設時要給污水再生利用工程的發展留下空間。在城市市政公用設施規劃時，應當把供水與污水再生利用、雨水再生利用綜合考慮，統一布局，按可持續發展的戰略思想，制定近、遠期城市水資源利用計劃。
　　7.3 城市污水再生利用事業起步較晚，尤其在商業化運作方面還需要相關政策扶持，如在建設資金融資、企業稅收、折舊等方面給予扶持，對使用再生水的單位，企業要給予政策傾斜，支持其對原有供水系統進行改造，在城市非飲用水方面，限制自來水的使用等等。
　　7.4 充分利用各種教育資源和宣傳媒體，大力推進節約用水和分質用水的普及教育和普法宣傳，提高市民節水意識和分質用水意識，在城市各行業用水方面徹底改變重取水、輕節水的現狀，重視開發非傳統水資源，進一步提高水的重復利用率，使社會各界都能認識到污水再生利用的價值。
　　7.5 重視并積極推進與污水再生利用相關的技術及政策研究，分別針對集中方式的再生利用和分散方式的再生利用中涉及到的處理工藝、配水系統、規劃設計、施工規程、運行管理、衛生防護等方面的技術標準、技術政策、技術經濟進行有組織的系統研究，尤其是應充分發揮各地已建成使用的污水再生利用設施的作用，組織定點定向長期的技術研究和技術測試工作，為促進城市排水再生利用提供條件。
　　7.6 對于二級生物處理（尤其是具有一定除磷、脫磷效果的工藝）來說，其出水水質已經可以直接用于一些領域，無需做進一步處理，而對一些特殊用戶則需進一步處理，所以，污水處理廠內的再生水生產系統在設計上要留有一定的靈活性，配水系統要便于分質供水，以降低成本。
　　7.7 發展用戶是污水再生利用事業成功的關鍵，由于再生水的多用途、低成本特性，使其供水標準難以統一，市場開發、營銷與傳統的自來水有較大的區別，鑒于目前城市用戶的水消費習慣和對再生水的認識，這個市場還是一個明顯的買方市場，城市污水再生利用的整個系統在技術上，政策法規上也遠沒有達到城市自來水供水系統的成熟程度，難以全面展開多種用途的利用。同時，由于市區綠化、環衛等用水量不大，住宅區再生水成本高、技術難度大，所以，現階段（初期階段）應該集中開發具有穩定支付能力的，用水量相對較大的，距離相對較近的工業用戶以及城市河、湖景觀用水的用戶。
　　7.8 要進一步控制自采水源的開發，關閉自備水源井，嚴格控制地下水的開發，提高自來水的價格，利用用水政策措施和價格杠桿配置自然資源，促進再生水的推廣，利于全社會對自然界淡水資源的節約。