呼倫貝爾市海拉爾區(qū)中水規(guī)劃系統(tǒng)的研究

李艷軍

摘 要：我國是一個水資源相對貧乏、時空分布又不均勻的國家。由于我國城市化進(jìn)程的不斷加快和國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水環(huán)境污染和水資源短缺日趨嚴(yán)重。造成水資源緊張的主要原因：一是水資源總量先天不足；二是水質(zhì)日趨惡化，不能滿足水體正常使用功能的要求。結(jié)合海拉爾區(qū)水資源短缺、供水系統(tǒng)存在安全隱患、污水處理率低及可持續(xù)性開發(fā)的水源利用不足的現(xiàn)實狀況，提出實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的主要途徑為節(jié)制用水和污水再生利用，對于促進(jìn)城市水資源的可持續(xù)利用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：節(jié)制用水中水 規(guī)劃系統(tǒng)

一、水資源合理利用的意義

水是人類的生命之源，是工業(yè)的血液，農(nóng)業(yè)的命脈，是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的要素。海拉爾區(qū)被視為呼倫貝爾城市發(fā)展的一個整體性的戰(zhàn)略資源，穩(wěn)定良好的水循環(huán)在其中起著十分重要的作用。但是，值得注意的是，伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長、人口的急劇增加，給呼倫貝爾本來就并不富裕的水資源帶來了前所未有的壓力，加之對水環(huán)境的污染破壞態(tài)勢仍沒有得到有效的遏制，流經(jīng)呼倫貝爾的各大小河流基本均屬劣五類水體，喪失了原有的使用功能，使得呼倫貝爾的經(jīng)濟(jì)發(fā)展陷入了基本依賴遠(yuǎn)距離引水來維持這樣一個相當(dāng)危險的境地。因此，對于目前海拉爾區(qū)處于建設(shè)發(fā)展的重要階段。水，對于海拉爾區(qū)來說更是具有特殊重要的意義。

二、海拉爾區(qū)給水系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前，海拉爾區(qū)的水源主要是地下水，而海拉爾區(qū)地下水鐵、錳含量均超標(biāo)?，F(xiàn)海拉爾區(qū)新建了一座供水能力為5萬噸/d的自來水廠，由海拉爾自來水公司管理，原有的河?xùn)|、河西水廠變?yōu)橹型炯訅罕谜荆F(xiàn)有供水管網(wǎng)86Km。鐵北地區(qū)由鐵路水電段水廠供水，日供水能力為1.0萬m3/d，這一地區(qū)的供水完全由水電段統(tǒng)一管理。目前的供水方式明顯存在問題，海拉爾區(qū)建設(shè)發(fā)展快，用戶增多，用水量增大，現(xiàn)有水廠的供水量不能滿足需水要求，缺水問題反過來限制了海拉爾區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

三、海拉爾區(qū)污水排放系統(tǒng)現(xiàn)狀

現(xiàn)海拉爾區(qū)分為兩個排水分區(qū)：即河?xùn)|區(qū)和河西區(qū)。河?xùn)|區(qū)污水沿呼倫路、勝利三路干管和建設(shè)大街、學(xué)府路、海拉爾路干管排至3＃污水提升泵站，然后經(jīng)提升至污水處理廠。河西區(qū)污水沿東三道街到正陽街，到巴彥托海路排水干管至5＃污水提升泵站，經(jīng)提升至污水處理廠。

海拉爾區(qū)排水體制為雨、污分流制，現(xiàn)有排水管網(wǎng)56km，管徑為DN300～DN1000，排水泵站7座，基本上覆蓋了原有城區(qū)的80％。其中3＃和5＃泵站至濱州線之間為壓力排水管道，管徑為DN600，總長度為1170m。由于城區(qū)面積的擴(kuò)大，仍有許多地區(qū)需要鋪設(shè)排水管網(wǎng)，擴(kuò)大服務(wù)面積?，F(xiàn)有污水處理廠一座，位于城區(qū)北部伊敏河與海拉爾河交匯處，城市生態(tài)防護(hù)綠地內(nèi)。污水處理工藝采用德國百樂克工藝，設(shè)計規(guī)模一期、二期為10萬m3/d。自2003年投入使用以來，處理水量不斷增加，現(xiàn)在日實際處理水量已達(dá)到7.5萬m3/d。

四、海拉爾區(qū)中水系統(tǒng)規(guī)劃的研究

海拉爾區(qū)發(fā)展的同時，必須保護(hù)環(huán)境，積極保護(hù)人民的健康，并完善市政公用和公共服務(wù)設(shè)施配套，保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。建設(shè)再生水處理廠，是實現(xiàn)以上總體目標(biāo)的必要的措施之一，是減輕地下水污染、地表水系污染和改善水體水質(zhì)狀況的必要保證。

在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時加強環(huán)境保護(hù)，是我國實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的既定方針。必須把加強環(huán)境保護(hù)確定為社會發(fā)展的主要任務(wù)之一，并爭取到本世紀(jì)末，力爭環(huán)境污染和生態(tài)破壞加劇的趨勢得到基本控制，部分城市和地區(qū)環(huán)境質(zhì)量有所改善，基本改變生態(tài)環(huán)境惡化的狀況。在北方低溫地區(qū)，實現(xiàn)污水再生將有效緩解水的供需矛盾，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，與時俱進(jìn)，為老工業(yè)基地改造作出有力保障。

（一）排水體制的確定

根據(jù)海拉爾區(qū)城市規(guī)劃原則，海拉爾區(qū)將整個區(qū)劃分為工業(yè)區(qū)、生活區(qū)、商業(yè)區(qū)、商教區(qū)、行政區(qū)、文娛區(qū)、對俄貿(mào)易區(qū)7個區(qū)，整個城區(qū)的污水來源包括生活污水、工業(yè)廢水和雨水。合理的選擇排水系統(tǒng)的體制，是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工、維護(hù)管理，而且對城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費用以及維護(hù)管理費用。

從不同角度分析適用于海拉爾區(qū)排水的體制。

1.從環(huán)境保護(hù)方面來看：如果采用合流制將城市生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理，使得截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費用也相應(yīng)的提高。采用截流式合流制時，在暴雨徑流之初，原沉淀在合流管渠的污泥被大量沖起，經(jīng)溢流井溢入水體。同時，雨天時有部分混合污水溢入水體。實踐證明，采用截流式合流制的城市，水體仍然遭受污染，甚至達(dá)到不能容忍的程度。因此，分流制的排水體系符合城市衛(wèi)生的要求，能適應(yīng)社會發(fā)展的要求。

2.總造價上來看：國內(nèi)外經(jīng)驗認(rèn)為合流制排水管道的造價比完全分流制一般要低20～40％，可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價要高。從總造價來看完全分流制比合流制可能要高。從初期投資來看，不完全分流制因初期只建污水排放系統(tǒng)，因而可以節(jié)省初期投資費用，此外又可縮短施工期，發(fā)揮工程效益快。

3.從維護(hù)管理上看：晴天時污水合流制管道中只是部分流，雨天時才接近滿管流，因而晴天時合流制管內(nèi)流速很低，易于產(chǎn)生沉淀。而分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小的多，污水廠的運行易于控制。

4.從可操作性上看：分流制可以依據(jù)現(xiàn)狀進(jìn)行不同區(qū)域的處理，采用合流制不能有效兼顧近期與遠(yuǎn)期發(fā)展，不具有可操作性。

權(quán)衡以上排水體制的影響因素，對于海拉爾區(qū)這一重點建設(shè)、快速發(fā)展的地區(qū)，采用分流制的排水體系對海拉爾區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、環(huán)境的維護(hù)利用都是行之有效的。

(二)再生水廠的工藝論證

早期的城市污水回用由于受技術(shù)經(jīng)濟(jì)的限制，一般直接將污水廠二級出水加以利用。隨著城市污水回用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對回用水的水質(zhì)也有了不同的要求，并針對不同的用途和要求制定了相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的要求一般來說都高于污水處理廠二級出水水質(zhì)，污水二級處理水經(jīng)深度處理后才能回用于工業(yè)、市政景觀、綠化用水，因此一般意義上的污水再生處理工藝多是對二級處理出水進(jìn)行更進(jìn)一步的處理。常用的城市污水再生處理工藝主要有以下四類。

1.成熟的傳統(tǒng)污水再生處理工藝傳統(tǒng)的污水再生處理工藝包括以下兩種：

(1)以混凝氣浮為主的工藝流程

原水/格柵/調(diào)節(jié)池/混凝沉淀/混凝氣浮/過濾/消毒/中水

(2)以混凝沉淀為主的工藝流程

原水/格柵/調(diào)節(jié)池/混凝沉淀/過濾/活性碳/消毒/中水

混凝工藝主要去除原水中懸浮狀和膠體狀雜質(zhì)，是物化處理中常用的方法。聚合鋁和聚合鐵是常用的效果較好的混凝劑。沉淀與氣浮均是混凝反應(yīng)后有效的固液分離手段。但是目前氣浮工藝還不是很成熟，存在諸多問題。常規(guī)氣浮法存在溶氣罐體積大、效率低、操作不穩(wěn)定、溶氣壓力高、能耗大等問題;高效氣浮法設(shè)備復(fù)雜，運行管理要求嚴(yán)格，一般工人難以操作。所以目前應(yīng)用最多、運行穩(wěn)定、工藝成熟的是沉淀工藝。

2.生物膜過濾

生物膜過濾技術(shù)在污水回用領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。生物膜濾池又稱好氧濾池，是給水凈化、污水處理、污水深度凈化技術(shù)發(fā)展過程中的產(chǎn)物，它充分地利用了濾池中濾料的攔截作用和濾料上附著生物膜的降解作用，將二沉池出水中未能去除的大多數(shù)物質(zhì)能夠有效地加以去除，它既能起到物理篩濾二級處理水中懸浮顆粒的濾池本來的任務(wù)，又能氧化分解二級水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)并有一定硝化作用，它是普通快濾池和高負(fù)荷生物濾池的結(jié)合，是物理截濾和生物氧化的結(jié)合。采用該型濾池處理二沉池出水，處理后的出水水質(zhì)優(yōu)于普通快濾池的出水水質(zhì)，運行良好的生物膜濾池，其水質(zhì)可以達(dá)到BOD5≤4～8mg/L、SS≤5mg/L，大腸菌群數(shù)接近10000個/L。處理水可用于工業(yè)冷卻、生活及市政雜用。