水回用正日益成為可持續(xù)水資源綜合管理中必不可少的部分。由于缺水問(wèn)題日益嚴(yán)峻，供水規(guī)劃已不再單純依賴(lài)傳統(tǒng)的淡水資源，而是開(kāi)始多方面發(fā)展。人們開(kāi)始在成本較低的常規(guī)水源與成本較高但卻更加可靠且可持續(xù)的供水方案之間權(quán)衡利弊。在此情況下，考慮到人類(lèi)生活環(huán)境和地球自然棲息地的可持續(xù)發(fā)展，水循環(huán)使用似乎是最具可行性的解決方案。

在過(guò)去三十年間，全球范圍內(nèi)成功的水回用項(xiàng)目和各種應(yīng)用已有數(shù)千例。水回用是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，針對(duì)缺水問(wèn)題的有效解決方案，亦是減輕氣候變化對(duì)淡水資源可用性影響的必要途徑。

盡管水回用項(xiàng)目在過(guò)去幾年里已經(jīng)在全球范圍內(nèi)積累了很多成功經(jīng)驗(yàn)，但水回用新項(xiàng)目的實(shí)際實(shí)施和運(yùn)作仍會(huì)面臨很多難題和管理障礙。水回用的優(yōu)勢(shì)及其在水資源綜合管理中的作用還未被很好地了解。此外，水回用項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和財(cái)務(wù)狀況仍很難評(píng)估和證實(shí)。為了更好地解釋水回用對(duì)可持續(xù)發(fā)展和城市用水循環(huán)管理的作用，國(guó)際水協(xié)會(huì)（IWA）水回用專(zhuān)家組發(fā)布了一份綜合指南，指導(dǎo)水回用在全球應(yīng)用（Lazarova等人， 2013)。針對(duì)水回用的不同應(yīng)用，專(zhuān)家組選取了不同國(guó)家的大型水回用項(xiàng)目和一些還不為人們所知的案例研究，詳細(xì)闡明了水回用成功的關(guān)鍵，并總結(jié)了相關(guān)運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)。這些項(xiàng)目和案例分析可以使我們更清楚的意識(shí)到未來(lái)世界在確保穩(wěn)定供水和保護(hù)環(huán)境上面對(duì)的難題，并向我們說(shuō)明了設(shè)計(jì)良好、綜合完整且符合目標(biāo)的水回用實(shí)踐的益處。

水回用應(yīng)用和“用途導(dǎo)向”的方法

在水回用中，一個(gè)重要的新概念是“用途導(dǎo)向”的方法，這涉及到符合最終用戶(hù)質(zhì)量要求的再生水的生產(chǎn)。因而，計(jì)劃的水回用應(yīng)用會(huì)影響相關(guān)的污水處理標(biāo)準(zhǔn)，污水回收技術(shù)以及其操作的可靠性。如今，已經(jīng)通過(guò)技術(shù)證實(shí)，利用水回收和凈化技術(shù)可以生產(chǎn)不同質(zhì)量要求的純水，包括與飲用水標(biāo)準(zhǔn)同等，甚至標(biāo)準(zhǔn)比其更高的凈化水。

再生水的主要應(yīng)用還包括: 農(nóng)業(yè)灌溉、園林綠化、工業(yè)回用和地下水補(bǔ)給。在傳統(tǒng)的污水應(yīng)用中，農(nóng)業(yè)和園林灌溉在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用，具備完善的健康保護(hù)指南和農(nóng)業(yè)操作規(guī)范。其中，農(nóng)業(yè)灌溉是再生水的最主要用途，其對(duì)于食品安全的益處和貢獻(xiàn)是公認(rèn)的。城市用水循環(huán)，特別是園林綠化，近來(lái)迅速發(fā)展，對(duì)于城市未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。其它相關(guān)的高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用還包括環(huán)境改善、城市再生水的建筑物內(nèi)循環(huán)使用和工業(yè)使用。

飲用水的間接回用，特別是地下水（蓄水層）補(bǔ)給，將經(jīng)過(guò)最終處理的再生水儲(chǔ)存在環(huán)境緩沖區(qū)，這在很多國(guó)家被作為解決供水需求量增加的有效方法。此外，飲用水的直接回用，可作為一些國(guó)家在未來(lái)20年期里應(yīng)對(duì)缺水問(wèn)題時(shí)的解決方案。這一方案在納米比亞已經(jīng)應(yīng)用了超過(guò)40年，近年來(lái)也開(kāi)始在美國(guó)實(shí)施。

污水回用最初主要涉及非飲用水回用和飲用水的間接回用兩個(gè)方面，但隨著水回用的日益普遍，大量因素改變了人們的應(yīng)用選擇。未來(lái)，凈化水會(huì)成為飲用水的供水來(lái)源之一。以飲用為目的直接回用，在很大程度上減少了再生水的抽水距離和壓力，也就是減少了成本。飲用水直接回用的其它優(yōu)勢(shì)還包括市區(qū)可用再生水的完全回用，可以應(yīng)用現(xiàn)有的配水基礎(chǔ)設(shè)施。然而，實(shí)施飲用水直接回用需要人們對(duì)所應(yīng)用的技術(shù)有信心且信賴(lài)，相信其能夠始終生產(chǎn)安全可以放心飲用的水。

再生水在水資源綜合管理和城市未來(lái)發(fā)展中的作用

世界上很多供水機(jī)構(gòu)都會(huì)制定一個(gè)統(tǒng)籌式供水規(guī)劃，以便維持供需平衡，降低供應(yīng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。統(tǒng)籌式供水規(guī)劃的常見(jiàn)要素包括控制需水量增長(zhǎng)的節(jié)水措施和降低供水中斷風(fēng)險(xiǎn)的水源多樣化。規(guī)劃方案通常包括非傳統(tǒng)水源的開(kāi)發(fā)，例如水回用，雨水和暴雨的分散式給水，以及海水或苦咸水的淡化。對(duì)于供水管理人員來(lái)說(shuō)，制定統(tǒng)籌式供水方案的原則是將不太可靠低成本的供水（例如河流地表水）與相對(duì)可靠的高成本的供水（例如再生水和淡化水）整合，制定出一個(gè)成本適中，但卻足夠安全可靠，且供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)較低的供水方案。

統(tǒng)籌式供水這一理念的應(yīng)用始于1995年，美國(guó)加利福尼亞West Basin，當(dāng)時(shí)這一方案的主要目的是降低對(duì)進(jìn)口水的依賴(lài)，并滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的水需求。如今，水循環(huán)使用已經(jīng)成為West Basin供水方案的關(guān)鍵部分，2005年時(shí)占供水總量的7%，當(dāng)局計(jì)劃在2025年時(shí)將這一比例提高至41%。該方案的杰出之處在于其將再生水生產(chǎn)分為多個(gè)不同的類(lèi)別，每類(lèi)再生水都被“設(shè)計(jì)”用于不同的特定用途，針對(duì)所需用途進(jìn)行特定處理: 經(jīng)三級(jí)處理及消毒后的水用于灌溉和其它城市用水；經(jīng)反滲透及高級(jí)氧化處理后的水直接用于蓄水層補(bǔ)水以避咸海水；經(jīng)一級(jí)和兩級(jí)反滲透處理后的水用于低高壓鍋爐補(bǔ)給水。在此地區(qū)，干旱時(shí)期無(wú)法確保常規(guī)水源正常供水，而再生水，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，能夠成為用戶(hù)的可靠水源，與新鮮淡水相比，花費(fèi)更少。干旱時(shí)期使用再生水能避免地區(qū)工業(yè)因缺水而導(dǎo)致的損失，對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)等方面均有益處。

水資源綜合管理的另一個(gè)成功案例是澳大利亞悉尼的城市供水規(guī)劃。自2006年起，這座城市已經(jīng)制定出一套更加可靠且多樣化的供水方案，該方案減小了城市對(duì)于降雨的依賴(lài)性，降低了干旱斷水的風(fēng)險(xiǎn)。該方案包括節(jié)水、深層儲(chǔ)水、水回用和海水淡化。到2010年，水循環(huán)占悉尼供水總量的6.6%，到2015年時(shí)將會(huì)翻倍。悉尼城市供水方案的主要益處在于增加了干旱時(shí)期的供水安全度，改善了環(huán)境水流和河水水質(zhì)，并且延緩了近期對(duì)建壩存水的需求。

值得注意的是，即使是在降雨量豐富的地區(qū)，水回用對(duì)于水資源的綜合管理仍十分重要，新加坡就是一個(gè)很好的例子。由于集水面積有限且人口密度大，公眾、商業(yè)和工業(yè)的需水量都相對(duì)較高，因此，新加坡成為了一個(gè)缺水國(guó)家。隨著高新技術(shù)的創(chuàng)新和使用，新加坡將“用過(guò)的水”（Used Water）（在其它國(guó)家通常稱(chēng)為污水）視為戰(zhàn)略性資源，力求更加有效地實(shí)現(xiàn)供水的可持續(xù)性，爭(zhēng)取可以滿(mǎn)足30%的需水量。成功的關(guān)鍵因素是新生水（NEWater）方案，該方案獲得政府的強(qiáng)烈支持，并且進(jìn)行了有效的公眾教育和傳播。此外，新加坡公共事業(yè)局（PUB）制定了整體方案，實(shí)施水資源的整體管理，也是該案例成功的關(guān)鍵因素。

對(duì)于人口密集的城市地區(qū)和大都市，水回用對(duì)于城市用水循環(huán)管理至關(guān)重要。將未來(lái)城市轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)水和休閑的城市，就像北京和天津一樣，將再生水回用納入城市總體規(guī)劃。歐洲最大的城市用水回用計(jì)劃由馬德里自治區(qū)發(fā)起，目標(biāo)是通過(guò)生產(chǎn)70Mm3/ y r 的再生水滿(mǎn)足10%的需水量，再生水會(huì)通過(guò)1200km長(zhǎng)的雙配水管道配送。

未完待續(xù)

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