浅析循环经济理念下的污水资源化新思路.docx

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浅析循环经济理念下的污水资源化新思路

浅析循环经济理念下的城市污水处理

包晓芸石慧

（淮阴区环保局江苏淮安223300）

摘要：

随着城市化和现代化进程的推进，污水回用处理技术问题不断困扰着城市的发展，并影响着水资源的再生回用和可持续发展，本文以循环经济思想为基础，探求城市污水处理的重要性，促进对污染物的开发利用，实现真正意义上的污水资源化，变废水负价值被动处理为盈价值的资源化与经济化利用，形成新的经济增长点，使治理污染成为全社会“积极、主动、自觉的行为”，实现环境效益，经济效益和社会效益的高度统一，真正实现可持续发展。

关键词：

循环经济；污水处理；

Analysisofcirculareconomyundertheconceptoftheurbanwastewatertreatment

BAOxiao-yunSHI-hui

（HuaiyinDistrictEnvironmentalProtectionBureauJiangsuhuaian223300）

Abstract：

Withtheurbanizationandmodernizationprocessforward,wastewaterreusetreatmenttechnologyissuescontinuetoplaguethecity'sdevelopmentandimpactonregenerationandreuseofwaterresourcesandsustainabledevelopment,thispaperbasedoncirculareconomyideas,andexploreurbansewagetreatmenttheimportanceofpromotingdevelopmentanduseofpollutantsandachievearealsenseofthewaterresource,andchangethenegativevalueofwastewatertreatedasapassiveprofitandeconomicvalueofresourceutilization,theformationofneweconomicgrowthpoint,sothatpollutioncontroltotheentiresociety"positive,proactive,self-consciousact"toachieveenvironmentalbenefits,economicandsocialbenefitsofthehighdegreeofunity,therealsustainabledevelopment.

Keywords：

Circulareconomy；Sewage

作者简介：

包晓芸（1972—），女，37岁，江苏淮安人，环境工程专业，本科，淮阴区环保局工程师

1概述我国水环境现状

我国水资源总量为61889亿立方米，平均降水量为648mm/a，年均地表水资源为27115亿立方米，扣除重复利用水量以后，年均水资源量为28124亿立方米，居世界第四位。

按2005年人口统计，中国人均占有水资源量约2151.8立方米，不到世界人均量8840立方米的四分之一，已被联合国列为13个贫水国家之一。

我国河川径流量2655亿立方米，在世界主要国家中居第六位尽管水资源总量是相当可观的，但人均远低于一些国家。

我国的用水量已由1949年的1031亿立方米增加到2005年的5633亿立方米，北方和沿海地区出现了不同程度水资源短缺和水质污染的严峻形势。

[1-2]

据国家环境公报报导，我国江河流域普遍遭到污染，全国河川的生态功能已严重衰退，且呈加重趋势。

对万河段调查表明，水质严重污染不能用于灌溉（即劣于Ⅴ类标准）占23.3%；鱼虾绝迹的河段占45%；不能满足Ⅲ类水质标准不能做集中水源的河段占85.9%。

我国7大水系的污染程度由重到轻的顺序为：

辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江和长江。

海河、辽河的干流等有一半河段水质劣于Ⅴ类，淮河191条支流中近河段的河水变黑发绿。

国控141个城市河段中，63.8%的河段为Ⅴ类至劣Ⅴ类。

[3]

近年来我国淡水湖泊水质污染现象呈迅速增长之势。

全国大型淡水湖泊均达到中度和重度污染，其污染程度由重到弱依次为滇池、巢湖、南四湖、洪泽湖、太湖、洞庭湖、镜泊湖、滇池和巢湖全湖水质劣于Ⅴ类。

我国近海海域水质污染严重并有继续恶化之趋势。

劣于Ⅲ类水质标准的比例近53.6%。

20世纪60年代之前，渤海海域曾发生过3次赤潮；70年代发生9次，80年代发生74次，次，而1997年一年猛增发生34次；1999年7月间渤海出现了前所未有的赤潮大爆发,赤潮面积6300km，持续9天。

我国城市供水水源有30%源于地下水，北方城市则有59%源于地下水。

近20年来，地下水水质普遍呈恶化趋势。

1998年对我国118座大型城市浅层地下水的普查表明，有115座城市地下水受到不同程度污染，占检测总数的97.5%，其中严重污染的约占40%。

北方城市地下水90%遭到污染，其中28%已不适合作为饮用水源。

污染物主要有硝酸盐氮、氨氮、有机物、铬和酚。

[4-5]

2国内外污水资源化研究进展

2.1传统污水资源化的内涵和意义

城市污水量随着用水量的增加而增加，由于许多国家对污染的控制已经引起了重视，同时在法律上制定了一系列排放标准。

因此城市污水水质相当稳定，不受气候与自然条件的影响，又不需要长距离引水，只要处理得当，是城市可利用的第二水资源污水资源化就是指将工业废水、生活污水、雨水等被污染的水体通过各种方式进行处理、净化，使其水质达到一定标准，能满足一定的使用目的，从而可作为一种新的水资源重新被利用。

直接回用和间接回用是城市污水资源化的两种途径。

城市污水的直接回用由再生水厂通过输水管道或其他输水设施直接送给用户使用；间接回用则由二级污水处理厂，或者再生水厂将处理后的出水直接排入水体，由用户再从水体中使用。

直接回用有三种通用的模式：

再生水厂系统敷设再生供水管网，与城市供水管网一起形成双供水系统。

一部分专供工业低质用水使用，另一部分专供城市绿化和景点使用；由再生水厂敷设专用管道供大厂使用。

这种方式用途单一，比较实用；大型公共建筑和住宅楼群的污水，就地处理、回收、循环再用。

间接回用方式可以分为有意图间接回用和无意图间接回用。

有意图间接回用是有计划地将再生水和新鲜水混合后再使用，这就取决于时间和空间的安全保证。

再生水从排入水体到被利用的时间滞后，以及混合后的物理化学净化作用，使再生水在自然生态系统中获得进一步的净化。

在这过程中，微生物可以由于自然死亡和吞噬而减少，挥发性有机物在水的表面丧失，有机物因为化学作用而转化，但另一方面，水质也会因藻类的增长，以及初期雨水的排入变坏。

无意图的回用是更加普遍使用的方式。

[6-7]

污水资源化的意义如下：

一、再生水深度净化水可替代自然资源，减少水资源不足的矛盾；

二、使污水厂能有所收益，将城市污水当成原材料，制造工业用水。

降低自来水总成本，减轻用水户的水费负担，会促进我国污水处理事业的发展；

三、减少人工子循环排水量，从而可减少对自然水大循环的干扰，能更好的保护水环境。

2.2国内外污水再生主要处理工艺

污水回用的关键是污水处理技术，根据用途不同，对回用水质的要求也不一样，因此，对处理方法的选择也不同。

污水处理技术按其机理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。

通常污水回用技术需将多种污水处理技术进行合理组合，即各种水处理方法结合起来深度处理。

这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到

回用水水质的要求。

目前，中水回用和污水集中处理回用工艺中常用的有生物处理（如传统活性污泥法、填料活性污泥法、厌缺氧好氧活性污泥法、接触氧化法、曝气过滤池、生物流化床法、生物转盘法等），经以上某种工艺为二级处理后，再用混凝沉淀、过滤、吸附、消毒（紫外、氯气、臭氧或二氧化氯等）工艺作为后处理技术，以达到污水回用的要求。

活性污泥法是最传统的好氧生物处理技术。

活性污泥是指微生物利用废水中的有机物生长与繁殖而形成的絮凝体。

活性污泥法的工作原理是：

在废水中通过曝气供氧，促进微生物生长形成活性污泥，利用活性污泥的吸附、氧化分解、凝聚和沉降性能来净化废水中的有机污染物。

处理过程中，有机降解是依赖活性污泥的吸附与氧化分解能力，而泥水分离则是利用活性污泥的凝聚和沉降性能。

活性污泥法中两项最基本的技术措施是：

通过曝气来提高反应器水体中溶解氧的水平；通过污泥回流来保证反应器中的生物量与活性。

基于活性污泥原理的新型生化处理技术中，较为典型和成功的是间歇式活性污泥法（SBR）和氧化沟。

间歇式活性污泥法是将初沉池、反应池和二沉池各工序放在同一反应器（SBR反应器）中进行，处理过程分为进水、反应、沉降、出水、闲置五个阶段。

废水在SBR反应器的曝气过程中与污泥完全混合。

完成降解反应后，停止曝气，活性污泥颗粒在静置中沉降，上层的清水自反应器中排出。

SBR法的特点是简化了工艺结构，提高了反应器的混合传质效率，投资少，反应易于操作控制。

氧化沟亦称氧化渠或循环曝气池，其特点是采用横轴转刷或竖轴表面叶轮曝气来推动水流。

该工艺能耗低，具有推流式和混合式两者的特征。

[8]

3循环经济的含义

循环经济尚没有统一的的定义。

目前有以下表述：

一是认为循环经济作为一种新的生产方式，是在生态环境成为经济增长制约要素，成为一种公共财富阶段的一种新的技术经济模式，是建立在人类生存条件和福利平等基础上的以全体社会成员生活福利最大化为目标的一种新的经济形态“资源消费产品再生资源”闭环型物质流动模式，资源消耗的减量化、再利用和资源再生化都仅仅是其技术经济范式的表征，其本质是对人类生产关系进行调整，其目标是追求可持续发展。

二是认为循环经济是指模拟自然生态系统的运行方式和规律要求，实现特定资源的可持续利用和总体资源的永续利用，实现经济活动的生态化，其实质是生态经济。

三是认为循环经济是对物质闭环流动型经济的简称。

把物质、能量进行梯次和闭路循环使用，在环境方面表现为低污染排放、甚至零污染排放的一种经济运行模式。

循环经济实际上是一种模拟生态群落物质循环特征，以物质不断循环利用、循环替代为方式的经济发展模式。

其特征是以实现可持续发展为目标，协调人与自然关系为准则，模拟自然生态系统运行规律，通过自然资源的低投入、高利用和废弃物的低排放，使经济活动按照自然生态系统的规律，重构组成一个“资源产品再生资源”的物质反复循环流动过程，从根本上消解长期以来环境与经济发展的尖锐冲突，以最小成本获得最大的经济效益和环境效益，实现资源的可持续利用，使社会生产从数量型的物质增长转变为质量型的服务增长，与自然界协调发展。

循环经济本质上是一种生态经济，是对传统线性经济的革命，可从以下角度理解其内涵：

生态经济角度循环经济是运用生态学理论来指导人类社会的经济活动，倡导与环境和谐的经济发展模式。

它要求把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程，其特征是低开采、高利用、低排放。

所有的物质和能源在这个不断进行的经济循环中均能得到合理和持久的利用，以把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度，使经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中，实现经济活动的生态化。

资源经济角度循环经济倡导在物质不断循环利用的基础上发展经济，建立起充分利用自然资源的循环机制，使人类的生产活动融入到自然循环中去，最大限度地利用进入系统的物质和能量，提高资源利用率和经济发展质量。

环境经济角度循环经济是环境和经济密切结合的产物，倡导的是经济与环境和谐发展，以解决经济增长与环境之间长期存在的矛盾，最终实现经济与环境“双赢”的最佳发展。

物质流动角度从物质流动的方向看，传统工业社会的经济是一种单向流动的线性经济，物质流动体现为“资源、产品、废物”的单向流动特征；循环经济把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的资源开发、回收和循环再利用反馈式流程，实现“低开采、高利用、低排放”，提高资源利用率、经济运行质量和效益。

技术经济角度循环经济以现代科学技术为基础，通过技术上的组合与集成，使一定区域内的不同企业、不同产业、不同城市之间有机地链接起来，形成相互依存的产业链和产业网络，实现企业、产业、城市之间的资源互补和有效的循环使用，最终形成闭环式经济发展模式。

系统发展经济角度循环经济是把企业生产经营、原料供给、市场消费以及相关方面组成生态化的链式经济体，建立一个闭环的循环物质和经济发展系统。

循环经济发展思路不仅可以体现在工业、农业、商业等生产和消费领域，还可体现在人口控制、城市建设、防灾抗灾等社会管理领域，最终实现社会的可持续发展。

[9-10]

4循环经济理念下污水处理新思路

4.1污水再生处理难题

随着城市化和现代化进程的推进，污水回用处理技术问题不断困扰着城市的发展，并影响着水资源的再生回用和可持续发展，主要表现在以下几个方面：

首先，我国城市污水处理能力极弱，与经济快速发展和城市化进程的加快极不相称。

这由两方面原因造成：

一是当前水处理技术和工艺不适应形势发展的需要，水处理设施的建造和运行费用偏高（工业废水就更严重），二是水资源没有实现市场化，水价偏低，没有施行“污染者负担”的排放污水收费制度。

面对上述问题，水处理科技人员应开发出具有突破性的水处理新工艺，降低建造及运行费用。

另外，应从政策上解决资金来源，实施水工业的市场化水价概念和污水排放收费制度，使解决城市污水处理问题有足够的资金，从而实现我国水资源水质高于Ⅲ类标准的目标。

其次，回用水水价问题。

回用水处理工艺对投资成本和运行费用的影响很大，就目前国内外普遍使用的膜生物技术、物理化学工艺、接触氧化工艺而言，回用水处理成本一般在元之间，在许多地区，这个价格要远高于自来水的价格。

受局部经济利益驱使，用水单位不愿意接受回用水，使得污水回用受到限制，如何降低回用水的成本，是回用水推广的关键。

第三，水污染的严重性和污水处理工作的紧迫性对污水处理工作的新技术、新材料、新工艺的开发提出了更高的要求。

我们不能局限于走引进、消化的老路，而应高屋建瓴，将最先进的科技成果应用到水处理领域中来，在水处理领域实现飞跃与突破。

由此可见，水处理技术的瓶颈问题在于经济性和有效性两个问题，如何开发一种具有突破性的经济而有效的水处理工艺，提高污水循环利用的经济性，使污水循环经济更具有可行性，是水处理技术的关键问题。

[11]

4.2污水资源化和循环经济的关系

目前，我国的污水处理主要依赖于污水处理厂。

这些处理厂所使用的污水处理技术，既吸收了国外的经验，也发展了自己的技术。

例如，从国外引进的鼓曝法，A2O法、氧化沟法等，以及近几年出现的生物膜法、高压膜法等，但这些技术在不同程度上存在着基建造价和运行成本较高处理效率有待提高等问题。

在减轻环境污染的同时，付出了巨大的物质消耗和代价。

由于我国污水处理厂的运行成本较高，年我国城市污水处理量为万吨，该年运行费用为亿元。

巨额的运行费用严重制约了污水处理业的发展，这就要求我们不断寻求新的方法和途径来解决日益增长的污水排放量和污水处理厂处理能力相对发展缓慢的问题。

要想改变污水处理这种步履维艰的窘境，就必须把污水看作一种资源引入市场，把中水作为一种商品，通过销售中水来取得维系运行的经费，为经营者创造利润和再发展的资本。

实现污水资源化，走循环经济的道路，才是改变我国城市污水处理现状的有力措施。

仅从经济角度分析，污水的处理亟待以新的思路去寻找新的出路，即既要节约投资、节省能源、节省人力物力，又要能获得最大的生态环境效益。

也就是说，污水处理不能完全依靠老办法，要尽可能地再辟蹊径，走循环经济之路。

发展循环经济，建设节约型社会，科技创新是重要的手段和核心路径。

采用适宜的技术和工艺，推广使用符合标准的再生水，实施污水资源化，将污水处理的战略目标由传统意义上的污水处理、达标排放转变为以提高水的综合利用率为核心的水的循环再用，是水资源再生利用的重要思路。

5结论

我国污水再生利用的发展战略，就其本质而言，就是要建立起水资源的循环新模式。

循环经济成了中国世纪实现社会经济可持续发展的必然选择。

要想改变目前污水处理的窘境，就必须把污水看作一种资源引入市场。

实现污水资源化，走循环经济的道路，才是改变我国城市污水处理现状的有力措施。

污水的处理亟待以新的思路去寻找新的出路，即既要节约投资、节省能源、节省人力物力，又要能获得最大的生态环境效益。

也就是说，污水处理不能完全依靠老办法，要尽可能地再辟蹊径，走循环经济之路。

参考文献：

【1】经世世界水资源危机城市公用事业.2004，18（4）：

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