淺談鄭州市污水處理廠回水綜合利用工程

1、淺談鄭州市污水處理廠回水綜合利用工程摘要：多年來，水資源短缺一直是困擾鄭州市可持續(xù)開展的一大課題；特別是近年來，隨著城市化程度的不斷進步，經(jīng)濟及建立事業(yè)快速穩(wěn)定地開展，城市人日迅速膨脹，居民生活程度和環(huán)境質(zhì)量日益進步，用水量也隨之迅速增加，水資源供需矛盾變得越來越突出。關鍵詞：回水綜合利用污水回用一、水資源及利用情況鄭州是一個降水量時空分布不均、水資源非常貧乏的地區(qū)，人均水資源年占有量缺乏2303，還不到全省人均的一半，僅占全國人均水資源量的110，約為全球人均1/40，遠遠不能滿足城市消費、生活的根本需求；鄭州市現(xiàn)被列為我國對33座最嚴重缺水的城市之一。多年來，水資源短缺一直是困擾鄭州市可持

2、續(xù)開展的一大課題；特別是近年來，隨著城市化程度的不斷進步，經(jīng)濟及建立事業(yè)快速穩(wěn)定地開展，城市人日迅速膨脹，居民生活程度和環(huán)境質(zhì)量日益進步，用水量也隨之迅速增加，水資源供需矛盾變得越來越突出。另外，隨著氣候的變化和環(huán)境污染的日益加劇，水資源短缺現(xiàn)象漸趨嚴重。早期鄭州市區(qū)供水以賈魯河水源為主，由于上游生態(tài)環(huán)境變壞、氣候干旱、上游水資源開發(fā)利用量加大等綜合因素，致使賈魯河及其支流賈峪河水源缺乏，尖崗、常莊兩座水庫天然蓄水量逐年減少，只能作為城市供水的備用水源。1970年后開場引用黃河水，目前黃河水供水量占城市供水量的3/4，地下水開采量占城市供水量的1/4。進入九十年代以來，作為鄭州市主要供水水源的

3、黃河流量較以往明顯減少，黃河花園日河段山于泥沙淤積，使河床抬高，造成“小洪水、高水位、大漫灘的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，近年來，黃河斷流形勢嚴峻，己逼近我省開封附近。目前黃河花園口河段水質(zhì)污染已較為嚴重，一般為類水質(zhì)標準；此外，突發(fā)性水污染事故也時有發(fā)生，使黃河水受到嚴重污染，為超地面水類水質(zhì)標準，黃河水源已不能滿足城市供水要求，市區(qū)供水受到了嚴重影響。鄭州市各水源地的污染狀況也非常嚴重，而作為鄭州市“大水缸的西流湖，其污染狀況更是觸目驚。已引起有關部門及公眾的高度重視，不日即著手進展治理。鄭州市地下水資源開發(fā)利用存在著缺乏規(guī)劃和管理、超量開采、水位持續(xù)下降、漏斗面積不斷擴大等問題，存在開采層、開采區(qū)和開

4、采時間集中的“三集中現(xiàn)象，長期“三集中開采中深層水，已導致中深層地下水水位持續(xù)下降，形成地下水位下降漏斗，目前鄭州城市水廠及單位自備井地下水年開采量約6620萬3；另據(jù)有關部門推測，僅市區(qū)都市村莊的地下水非法對采量每年就達1000萬3,相當于西流湖儲水量的二十倍。鄭州市的淺層地下水187k3和中深層水20k2的水質(zhì)己受到污染，淺層地下水因受污染已根本無法飲用，淺層地下水的回補又非常緩慢，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。以上可以看出，鄭州市的地面徑流包括過境的黃河水流及境內(nèi)的河流等及地下水資源短缺的形勢確實非常嚴峻，且存在著嚴重的污染，容不得絲毫的樂觀；

5、隨著城市化進程的不斷加快，水資源供需矛盾將變得越來越突出，預計到2022年全市總需水量將到達168.6萬3/d，而鄭州市目前滿負荷供水才能只有127萬3/d，也就是說，4年之后鄭州市供水缺口將超過40萬3/d，而這其中還未考慮黃河斷流、水源污染等不確定因素。目前及今后，水資源短缺都將是鄭州市社會經(jīng)濟開展的一大制約因素。假如不增加新的供水水源和進步水的使用效率，鄭州市今后的社會經(jīng)濟和城市開展目的必將因水的制約而受到大的影響。另據(jù)黃河水文資源研究所在一份報告預測，至2022年，黃河下游河道有可能全a竭，對于黃河水供水量約占城市總供水量的34的鄭州市來說，地下水幾乎是承載我們生存的最后儲藏，是城市留

6、給后代的唯一資源。因此，對有限的水資源進展合理開發(fā)有效利用、開拓新的城市水源已刻不容緩。二、污水回用的工程介紹1、污水回用的必要性隨著城市供水規(guī)模的迅速擴大，城市污水量也隨之增加，目前鄭州市的污水量排放己達74萬3/d，觸污水如不淤處理而直接排入河道或于農(nóng)灌，將造成極其嚴重的地而、河道及地下水污染。2000年12月28日，總投資7.6億元的鄭州市污水處理廠一期工程的建成投產(chǎn)，傾州市城市污水的處理才能到達40萬3/d，污水處理率近55，對城市環(huán)境和相貌的改善起到了積極的推動作用。然而，大量處理后的污水假如直接排放，不僅會造成城市水資源的無端流失，而且使高額的建廠投資和水處理費得不到有效的回收利用

7、，任由“肥水流入外人田是對資源和資金的極大浪費。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，從而到達改善生活環(huán)境和相貌、進步城市品位的目的，這不僅是城市開展的需要，也是廣闊市民的愿望和政府工作的一個重心。城市污水資源化是解決城市水資源短缺的一條重要途徑，它代表著當今的時代潮流，具有非常廣闊的開展前景。鑒于目前水資源嚴重短缺的狀況，在鄭州市開展污水口用工程建立是非常必要和迫切的；目前該工程己被列為加快鄭州市城市化進程十四項重點工程之一。2、污水回用問題的提出金水河由西南流向東北橫穿整個鄭州中心市區(qū)，經(jīng)燕莊至八里廟入東風渠，是鄭州市一條主要泄洪河道，泄洪量占70

8、%，對城市平安和人民生活以及市容市貌影響極大。金水河是一條季節(jié)性排洪河道，自上游修建水庫以來，清水完全斷流。金水河濱河公園是1997年市政府投資15億元興建的一座開放式公園，全長113k，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，每年需從尖崗水庫輸水干管引水200-300萬噸，另在沿河綠化帶內(nèi)打淺井8眼，年采水量100萬噸左右。為改善河道景觀，建有10座閘壩，通過節(jié)節(jié)攔蓄，使河內(nèi)水深達0.5-3米，形成連接水面面積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(qū)的幅員上，成為一條景觀河。由于水量引入偏少且原水本已遭受污染，再加上水在河內(nèi)

9、停留時間過長，造成了河水水質(zhì)的惡化，需定期更換清水，保持良好欣賞水面；由于水價。經(jīng)費及管理體制等原因，金水河的正常引水受到很大影響，往往使河水得不到及時更換，大大影響了濱河公園的觀瞻效果。金水河清水源問題也日漸成為廣闊市民所關注的焦點。熊耳河是市區(qū)南部的主要防洪排水河道，流經(jīng)鄭州市的二七區(qū)、管城區(qū)后，匯入東風渠。熊耳河屬季節(jié)性河流，上游無水庫調(diào)蓄，旱季無水，澇季聚集大面積降水，形成洪水沿河渲泄，威脅著兩岸工農(nóng)業(yè)消費和居民的生命財產(chǎn)平安，同時也影響到京廣、隴海兩大鐵路的平安。目前河道內(nèi)雜草叢生，緊靠河岸各種建筑物林立，垃圾、污水隨意傾倒，原有的橋梁大都破舊孔徑偏小，嚴重阻水，下游多年來未加整治，

10、斷面偏小，堤防殘缺不全，坡緩泄水慢，排洪才能低，一遇洪水就漫溢河道、堤防，造成災害。平時河道內(nèi)主要排放沿河附近的消費和生活污水。在金水河完成綜合治理后，有鄭州市第二條“龍須溝之稱的熊耳河的綜合治理已列入明年工作方案。問題是熊耳河濱河公園建成后，污水被全部截流，河道將處于干涸無水的境地，今后熊耳河清水源也將成為一個極其現(xiàn)實的問題。就現(xiàn)實情況而言，污水回水用作上述河道水源是唯一實在可行的方法，其將成為穩(wěn)定可靠的景觀水源，可徹底改善河道水質(zhì)，使昔日的“龍須溝變成景觀河。2、水質(zhì)情況為滿足回用水水質(zhì)要求，首先需對二級污水處理廠出水進展三級深度處理。根據(jù)城市污水二級處理的主要出水指標要求見表1，鄭州市污

11、水處理廠一期工程的設計出水水質(zhì)指標見表2。通過表1和表2的比照可以看出，鄭州市污水廠設計出水指標完全符合排放標準的要求；但對于NHN3-N與P的去除作用較弱，N、P含量到達一定的指標就可能引起水體的富營養(yǎng)化，因此三級處理的重點應放在在脫氮除磷上，同時應滿足?地表水環(huán)境質(zhì)量標準?GHZB1-1999的要求，見表3。根據(jù)回水用處及將來綜合開發(fā)工程對水質(zhì)的要求，方案按表3中所列11或類水質(zhì)指標進展三級深度處理。表1城市污水處理主要排放標準g/L)指標DrBD5SSNH3-N總P一級標準602020150.5二級標準1203030251.0表2鄭州市污水處理廠設計主要水質(zhì)指標g/L)指標DrBD5SS

12、NH3-N總P進水350150220304.0出水1002030251.0處理程度71%71%87%86%75%表3地表水環(huán)境質(zhì)量標準根本工程標準值g/L)分類總磷P計凱氏氮DrBD5備注0.020.5153主要適用于源頭、國家自然保護區(qū)0.10.5153主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)魚蝦產(chǎn)卵場等0.11204主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)0.22306主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)0.234010主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域3、工程簡介污水廠出水經(jīng)過三級處理后，用水泵加壓輸送至金水河上游的金海水庫

13、原址和熊耳河的上游，以原庫區(qū)為根底建立調(diào)蓄池，在充分發(fā)揮水庫對城市防洪所起作用的根底上，重點開發(fā)其調(diào)蓄和水體景觀功能；口水通過庫區(qū)湖面水體的調(diào)蓄后，作為兩河上游水源沿河道排放，徹底改善河水水質(zhì)，形成良好的城市河道水體景觀。將來逐步開展輸水管線及河道周邊地區(qū)的綠化噴灌、沖洗、燒酒等衛(wèi)生用水的綜合利用工程，進而開展城市中水系統(tǒng)，開發(fā)調(diào)蓄池景觀、防護隔離帶的綠化、美化、效勞等相關產(chǎn)業(yè)建立，使城市檔次和品位得到明顯進步。工程一期的三級水處理及供水設施暫按10萬3/d規(guī)模一次性投資建成，并適當預留開展空間；水處理及加壓設施方案建立在鄭州市東郊東風渠與七里河交日處的三角地帶，位于市污水廠出水口附近；調(diào)蓄地

14、位置設在桐柏路以東、航海路以南、工人路以西、南三環(huán)以北地區(qū)；其間為三級水處理廠向調(diào)蓄池供水的輸水管線，線路總長約21k。工程總投資約990萬元?？谒倪M一步綜合利用以及景觀、綠化、效勞等相關工程的開發(fā)及施行規(guī)模等，將來視工程施行的效果及開展前景而定。蓄水池建立通過測清淤，擴大了湖面面積，使金海水庫庫容由原來的138.5萬3增加到500萬3以上，大大增強了原金海水庫的防洪調(diào)蓄才能，可確保水庫及城市平安。鑒于調(diào)蓄池位于金水河上游，其景觀水通過閘門控制，可自流排入金水河，通過節(jié)節(jié)攔蓄，使河內(nèi)形成連接水面，同時增加了河道的蓄水量。人民公園和紫荊山公園與金水河毗鄰，河道水體不僅為兩大公園增添了景觀，同時

15、也為園中小湖提供了清水源，將園內(nèi)水體、水景等修飾改造，與金水河形成貫穿的水體，擴大了水域面積，變死水為活水，增加了水體動感和欣賞勝，開發(fā)、健全國內(nèi)水體娛樂工程，使公園環(huán)境質(zhì)量得到明顯改觀。熊耳河上游距調(diào)蓄池的最近間隔 尚有21k，熊耳河完成截污及濱河公園建成后，可通過輸水管中途分水或調(diào)蓄池水加壓等方式向熊耳河上游提供3萬3/d左右的景觀水源。在河道下游，排放水仍可施行農(nóng)灌，開展高效農(nóng)業(yè)。三、前景展望及設想1、景觀建立方面通過建立調(diào)蓄池、引水進入市內(nèi)河道，形成湖面及河道景觀水體；建立水體防護隔離帶，搞好綠化和景點建立。2、綜合利用方面首先可通過泵站加壓解決金水河濱河公園、綠城廣嘗碧沙崗公園、人民

16、公園、紫荊山公園以及有河南“長安街之稱的金水路東段等公共綠地噴灌、人工噴泉、水景。沖洗車輛、澆灑道路及行道樹澆灌等用水；依托金水河沿河地帶大的賓館、飯店、機關事業(yè)單位。大中專院校集中的優(yōu)勢地位，實行分質(zhì)供水，改造建立中水系統(tǒng)，施行開發(fā)帶動戰(zhàn)略，建立開放式口水使用體系，使污水利用資源化、長期化、合理化，建立節(jié)水型城市，為鄭州的綠化、美化再作奉獻。同時針對鄭州市洗車業(yè)迅猛開展的場面，建議采取強迫性的限制洗車措施，嚴禁自來水的使用，引導洗車業(yè)在沿河地帶的開展，鼓勵使用回水資源，節(jié)約干凈城市水資源。作為開放式的污水口用工程，可帶開工程沿線地區(qū)參與工程的施行和開發(fā)，擴大用水范圍，進一步進步回水使用率。其次，以金水河沿線口水綜合開發(fā)利用為樣板，以熊耳河綜合整治工程為起點，高標準、高質(zhì)量進展綠化、美化及景觀建立，重點做好口水綜合利用及功能延伸工作，進步口水資源使用率，最大限度發(fā)揮工程效益。3、綜合開發(fā)挖潛方面鄭東新區(qū)為鄭州市今后開展的重心，高起點建立鄭東新區(qū)為污水廠回水的綜合利用提供了廣闊的開展空間，可充分利用三級水處理廠地處新城區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢，大力開展鄭東新區(qū)的中水系統(tǒng)建立，充分開掘廠站的處