3.8再生水利用预测

3.8.1污水再生利用的必要性

随着人口的增长和经济的迅速发展，用水量激增，水污染造成水体整体质量下降，水资源短缺已成为全球性的难题。我国也是一个水资源匮乏的国家，人均淡水资源相当有限，有关统计资料显示世界人均水资源占有量为1.29万m3，而我国仅为0.22万m3~0.27万m3，仅列世界第88位。在我国现有城市中，有近一半不同程度缺水，其中有100多座城市属于严重缺水。水源短缺不仅给人民生活和我国飞速发展的社会经济造成了严重影响，也带来了诸多始料未及的环境问题：地表水的过度开采造成了土壤沙漠化，致使沙尘暴肆虐；而滥采地下水又造成了地基下沉，土壤盐碱化和海水倒灌。水源短缺已成为我国必须面对的重大问题。

海南省河流众多，省内独流入海的河道达154条，主要水系包括南渡江、昌化江、万泉河，海南岛由于受中高周低地势特征的影响，这些河流都由中部山地向四周呈放射状奔流入海，形成一个水量不能互补的辐射状水系。海南多年平均降雨量1750mm，多年平均水资源总量（地表水与地下水总和）为307.3亿m3，人均占有水资源量3906m3，较全国平均值高75%。但水资源开发利用程度较低，全省水资源开发利用率为13.6%，比全国平均水平低7%。海南省特殊的穹隆地形地貌环境，使海南省水利工程建设难度将越来越大，代价越来越高，工程性资源缺水将是海南省未来的主要难题，因此进行再生水回用意义重大。随着进一步改革开放和不断发展，海南省为促进社会经济可持续发展，有效缓解水资源缺乏，合理调度现有的水源，加快中水回用工程的实施，必将获得良好的经济效益和社会效益。

1）充分利用水资源，缓解水资源紧缺

由于对水资源的综合开发利用程度低，一方面许多城市面临缺水的状况，另一方面又有许多尚可利用的水源白白流失，加强对水资源的管理和和综合利用就显得尤为重要。城市污水就地可取，根据使用对象和功能的不同，污水处理厂的尾水只要经过适当的深度处理，都可以充分利用。比较而言，城市污水水量稳定充沛，处理技术成熟且费用不高，作为第二水源要比长距离引水和海水淡化更切实可行，污水再生和回用已具备缓解城市水荒的能力，开发潜力巨大。

西方发达国家对城市污水回用的研究和利用已有较长时间，已具备相当规模。美国设有专门的水资源委员会，规划城市污水的回收和利用；在西欧有“北大西洋现代社会挑战委员会”在污水回用方面进行合作研究，许多国家都建有再生水厂作为补充水源，美、日等国每年有几十亿m3的污水被回收利用。日本六七十年代的经济复兴就是靠污水回用解决了对水的需求矛盾；美国加州地区天气晴朗，降雨量很少，回用水已被广泛应用于工业生产和居民生活。我国对中水技术的研究起步较晚，目前在部分北方城市，如天津、威海、大连、青岛等城市已建成有污水再生水厂和中水管网系统，在这一领域也积累了一定的经验，国务院已批示将上述4座城市作为首批中水回用的推广试点城市。

2）再生水回用可大大降低用水成本

作为生活杂用水的再生水水质要求低，污水处理厂尾水只需经过适当深度处理就可供使用，取水成本和制水成本都较自来水低，比较而言，再生水更具有价格优势，将吸引大量的再生水用户，颇具市场前景。

3）为城市分质供水创造条件

由于使用对象和用途的不同，用户对给水水质的要求各不相同，一般可分为生活杂用的中水、普通生活用水和饮用水，需相应进行不同深度的处理。城市分质供水适应了对给水水质的不同要求，降低了用户的水费开支。随着海南省城市建设的发展，居民对城市分质供水提出了越来越高的要求，再生水回用工程的建设为城市分质供水的启动创造了必要的条件，促进了海南省逐步与发达国家供水标准接轨，提高了城市生活用水的质量。

4）节约用水

再生水回用工程的建设可促进合理利用水资源，增强全民节约用水和自觉保护环境的意识。

再生水回用，减少取水量，同时减少了污水厂尾水的排放量，不仅减少了污染，而且保护了水资源

3.8.2再生水利用预测

再生水利用主要是根据各市县的水资源特点，水系功能区划以及潜在的污水再生利用对象等因素综合确定。根据海南省各市县的用水结构、用水特点及污水再生回用潜在用户分析，在风景名胜区内，污水处理及再生利用的基本原则是全收集、全处理、零排放，再生水可用于市政杂用、绿地浇洒、宾馆冲厕等。海南中部地区，如白沙、琼中、定安等，为海南省各大水系的发源地，污水处理一般要求达到一级A排放标准（GB18918-2002），可直接回用于绿地灌溉、街道冲洗和灌溉农田，生态脆弱地区，污水必须再生利用，禁止尾水直接排放。其他地区的污水处理厂尾水经深度处理后，优先回用于工业用水、市政杂用等。

“十三五”期间逐步实现水资源综合利用，全省再生水利用率达到15%以上，再生利用总量不小于31.21万m3/d。

4 规划任务

4.1 城镇污水处理设施建设

4.1.1建设任务

根据新建污水处理厂污水预测产生量、所在流域的水环境功能区划以及水污染物总量控制需求，制定海南省“十三五”期间的污水处理厂建设规划。“十三五”期间，海南省新建污水处理厂主要向设市城市、县城、重点镇、建制镇及部分农场与林场逐步展开。根据规划分范围内污水预测量与处理需求，“十三五”期间，海南省全省共新增污水处理厂115座（新建98座，扩建17座），新增污水处理能力67万m3/d，配套管网建设1548km。

从附表1可以看出：

1）“十三五”期间，海南省在海口、三亚、儋州市和东方市等设市城市规划新建17座污水处理厂，新增污水处理能力34.05万m3/d，配套管网建设466km。

2）“十三五”期间，海南省在定安、屯昌等县城规划新建10座污水处理厂，新增污水处理能力9.4万m3/d，配套管网建设263.96km。

3）“十三五”期间，海南省在石山镇、大致坡镇、红旗镇与新坡镇等建制镇规划新建80个污水处理厂，新增污水处理能力22.07万m3/d，配套管网建设710.87km。

4）“十三五”期间，海南省在八一农场、乐光农场等农场规划新建5个污水处理厂，新增污水处理能力1.07万m3/d，配套管网建设94.62km。

5）“十三五”期间，海南省在吊罗山林区、霸王岭林区与黎母山林区规划新建3个污水处理厂，新增污水处理能力0.41万m3/d，配套管网建设12.55km。

4.1.2技术要求

4.1.2.1污水处理厂设施建设技术要求

a）海南省污水处理特点

海南省城镇污水处理工艺适应性，是在详细调查国内外现有污水厂使用情况及技术经济比较的基础上，分析筛选并考虑海南省各市排水现状的自然条件、社会经济发展程度、生活习惯、产业结构等具体情况，全省污水处理具有以下特点：

（1）全省污水处理水平较低，除各市县政府所在地和部分旅游开发区建有污水处理设施，重点城镇和农村地区污水基本未经处理直接排放；

（2）管网建设滞后于污水处理厂建设，管网覆盖率低；

（3）污水处理厂负荷较低，处理能力并未充分发挥；

（4）全省部分城市污水处理厂污水进水浓度严重偏低；

（5）分流制管网尚处于初步建设阶段。

b）污水处理工艺选择

1）根据建设规模、选择处理工艺

（1）日处理能力在10万m3以上的污水处理工艺，一般可选用A/O工艺、A2/O工艺、改良型A2/O工艺、氧化沟工艺等成熟技术。

（2）日处理能力在5万m3~10万m3的污水处理工艺，一般可选用氧化沟、SBR、生物滤池等，也可采用A/O、A2/O工艺。

（3）日处理能力在5万m3以下的污水处理工艺，一般可选用氧化沟、SBR、生物滤池等，有条件的地区可采用强制人工湿地、氧化塘等技术。

（4）日处理能力在1万m3以下的污水处理工艺，即重点镇或旅游开发区等污水处理工艺可采用生物膜法、城镇污水深度脱氮除磷一体化成套工艺、五箱一体泥水自循环型污水除磷脱氮深度处理新工艺、生态处理等技术。

2）根据处理后尾水接纳水体的功能区划和环境容量

（1）排入饮用水水源地的污水处理厂，执行一级排放标准，需采用二级强化处理工艺。

（2）排入非饮用水水源地的污水处理厂，可执行二级排放标准，需采用二级处理工艺。

（3）在要求尾水回用的城镇，应根据再生水回用对象，污水处理厂需采用二级强化或深度处理工艺。

4.1.2.2污水处理厂配套管网建设技术要求

1）污水管网布置原则

（1）污水管线规划以准确、完善的城市基础设施的现状资料为基础，污水管道以重力流为主，埋深与雨水、防洪工程规划及管线综合规划、竖向规划密切配合；无法采用重力流或重力流不经济时，采用压力流；

（2）污水管道宜沿规划道路敷设，并与道路中心线平行；

（3）截流式合流制的截流干管宜沿受纳水体岸边布置；

（4）污水管道在城市道路下的埋设位置应符合《城市工程管线综合规划规范》（GB50289）的规定等。

2）水力计算

根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006，2014版），污水管道的水力计算应符合下列规定：

（1）重力流污水管道应按非满流设计，其最大设计充满度满足相关设计规范；

（2）重力管最大设计流速：金属管道为10m/s、非金属管道为5m/s；

（3）重力管最小设计流速：污水管道在设计充满度下为0.6 m/s；

（4）压力管设计流速：0.6 m/s~2.0m/s。

3）管材的要求

排水管渠的材料必须满足一定要求，才能保证正常的排水功能。

（1）排水管渠必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压。

（2）排水管渠必须具有抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的作用。也应有抗腐蚀的性能，特别对某些腐蚀性的工业废水。

（3）排水管渠必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入，而污染地下水或腐蚀其它管线、建筑物基础等。

（4）排水管渠的内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减小。

（5）排水管渠应尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少运输和施工费用。

4）管材选用

在上述管材中，使用较多的有PCCP管、钢带增强聚乙烯（PE）螺旋波纹管、UPVC管、HDPE管、RPMP管等几种常用管材，下面对几种常用管材进行特性比较，见下表4-1。

表4-1 常用管材性能比较表

从表4-1可看出，各种管材均有优缺点。合理地选择管材，对降低排水系统的造价影响很大，一般应考虑技术、经济及市场供应因素。建议污水管道管材在规划工程项目前期与实施阶段进一步技术经济比选。

5）管线及附属构筑物一般规定

（1）不同直径的管道在检查井内的连接,宜采用管顶平接或水面平接。

（2）管道转弯和交接处，其水流转角不应小于90°。

注：当管径小于等于300mm，跌水水头大于0.3m时，可不受此限制。

（3）管道基础应根据管道材质、接口形式和地质条件确定，对地基松软或不均匀沉降地段，管道基础应采取加固措施。

（4）管道接口应根据管道材质和地质条件确定，可采用刚性接口或柔性接口，污水及合流管道宜选用柔性接口。当管道穿过粉砂、细砂层并在最高地下水位以下，或在地震设防烈度为8度设防区时，应采用柔性接口。

（5）设计排水管道时，应防止在压力流情况下使接户管发生倒灌。

（6）污水管道和合流管道应根据需要设通风设施。

（7）管顶最小覆土深度，应根据管材强度、外部荷载、土壤冰冻深度和土壤性质等条件，结合当地埋管经验确定。管顶最小覆土深度宜为：人行道下0.6m，车行道下0.7m。

（8）一般情况下，排水管道宜埋设在冰冻线以下。当该地区或条件相似地区有浅埋经验或采取相应措施时，也可埋设在冰冻线以上，其浅埋数值应根据该地区经验确定，但应保证排水管道安全运行。

（9）道路红线宽度超过50m的城镇干道，宜在道路两侧布置排水管道。

（10）设计压力管道时，应考虑水锤的影响。在管道的高点以及每隔一定距离处，应设排气装置；在管道的低点以及每隔一定距离处，应设排空装置。

（11）承插式压力管道应根据管径、流速、转弯角度、试压标准和接口的摩擦力等因素，通过计算确定是否在垂直或水平方向转弯处设置支墩。

（12）压力管接入自流管渠时，应有消能设施。

（13）管道的施工方法，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地下和地上建筑物等因素，经技术经济比较，确定采用开槽、顶管或盾构施工等。