城市小区中水回用的现状及展望

城市小区中水回用的现状及展望

袁志彬
（中国科学院科技政策与管理科学研究所，北京100080）

　　摘要：建筑小区的中水就是指水质介于“上水”和“下水”之间的一种供水方法。城市水资源短缺是建筑小区中水出现的主要背景。本文在介绍了美国、以色列、日本等国家的中水使用状况后，系统分析了我国建筑小区中水开发利用落后的原因，这些原因包括人们观念中存有疑虑；自来水与中水的比价不合理；中水回用工程资金匮乏；不少城市没有管网配套等。归结起来其根本原因是投资渠道和管理体制问题。本文还对我国小区实施中水工程的应用前景进行了展望，认为中水系统可以使建筑小区实现水的循环，从长远来看完全有利可图，因为建筑小区的中水系统不仅是房地产销售的亮点，同时也提高了小区自身的环保标准。
　　 关键词：中水 小区 回用

　　据天津《每日新报》报道，从2003年12月1日起开始实施的《天津市住宅建设中水供水系统技术规定》中明确规定，天津市新建住宅必须按照规定设计并使用中水供水管道或自循环中水处理系统，未按规定实施住宅中水供水系统的工程，将不予竣工备案。有关部门负责人还透露，2004年中水系统将有可能纳入城市基础设施专项规划之一，与煤气、自来水、电、道路等建设一样，成为城市必须的配套设施。
　　 “中水”概念对老百姓来说可能还有些陌生，其实“中水”离我们的生活并不遥远，许多家庭都习惯把洗衣服和洗菜的水收集起来，用于冲厕所和拖地板，其实这就是最原始、最简单的中水利用办法。

一．中水的概念

　　“中水”一词最早起源于日本，是不同于给水（日本称上水）、排水（日本称下水）的一种供水方法。由于其水质介于自来水（上水）与排入管道内污水（下水）之间，故名为“中水”。中水是把水质较好的生活污水经过比较简单的技术处理后，作为非饮用水使用。“中水”在不同的场合有不同的解释，在污水处理工程方面称为“再生水”，工厂方面称为“回用水”。小区中水是指建筑小区使用后的各种排水（生活污水、冷却水等），经适当处理后用于小区，作为杂用的供水系统。
　　 小区中水主要可以用于洗车、喷洒绿地、冲洗厕所等，这样既充分利用了水资源，又减少污水直接排放对环境造成的污染。对于我国淡水资源缺乏、供水严重不足的城市（尤其是北方缺水城市）来说，中水系统开发和利用显得尤为重要。小区中水系统对我国城市居住小区的水环境改善和缓解水资源短缺压力能起到重要的支撑作用。
　　 在城市居住小区采用建筑中水系统，既可减少污染，又可增加可利用的水资源，有明显的经济效益和社会效益。在城市建筑逐步向绿色生态建筑发展的同时，建筑中水系统成为建筑给排水的一个发展方向。

二．建筑小区推行中水系统的背景

　　随着城市建设和工业的发展，城市用水量和排水量不断增长，造成城市水资源日益短缺。我国缺水及严重缺水的城市逐年增加，北方城市缺水的情况更为突出，甚至出现定时供水的现象。据有关统计资料，全国670 座城市，400 座不同程度缺水，108 座严重缺水。近年因缺水造成的经济损失年均一千亿元左右。水资源的匮乏已成为我国21世纪城市建设和发展面临的重大环境问题之一，一定程度上也制约了生产力的发展和人民生活质量的改善。
　　 基于对水资源有效保护及合理利用的原则，应加大各种污（废）水的回用力度，以实现污（废）水的减量化、资源化、无害化。所以作为保护水环境、防治水污染、缓解水资源不足的重要途径，中水回用已成为不可逆转的大趋势。
　　 据介绍，城市小区家庭日常生活污水包括两部分：一部分为粪便水，属于重污染水，在住宅用水中占20％～25％，其污染作用占整个污水的80％；另外一部分是洗涤用水，通常包括洗衣服、洗菜等用水，其排量占污水的75％～80％，但污染程度只占污水的20％左右，这部分水适于作中水处理。据专家介绍，一般用过一次的水，污染杂质只有0.1％左右，经再生处理重复利用，可实现水在自然界中的良性循环。目前城镇供水的80％转化为污水，经再生处理，其70％可安全回用于工业冷却、园林绿化、汽车冲洗及居民生活杂用，估算相当于增加城市供水量的50％。近年，随着住宅小区绿化的增加，草坪、绿植、水景等环境用水量很大，为了节水、环保，建设部在最近颁布的《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》（试行）中明确强调，今后的住宅小区要设置中水利用系统。
　　 目前，我国城市小区建设中水系统的条件已基本具备，并日趋完善。首先，具有利于中水系统设计和平稳运行的水量特点（排水量大，杂用水需求也大，水量容易平衡）；其次，城镇居民小区的不断规模化，以及水处理技术的发展，将使中水系统的初始投资和运行费用大幅度降低。再次，住房的商品化、小区管理的兴起和完善，为中水系统的投资回报奠定了基础。
　　 据有关研究资料，在城市建筑小区采用中水系统后，居住区用水量将节省30%～40%，同时排放量减少35%～50%，对于商住小区设置中水系统可节水70％，科研事业单位可节水40％左右，对一般居民住宅，可节水30％左右。这对社会和环境效益的深远影响是无法估量的。

三．国际中水使用状况

　　水资源短缺是21世纪人类面临的最为严峻的资源问题之一。全世界只有1/4人口饮用到符合标准的清水，1/3人口得不到安全用水，缺水的形势日趋严重。面对日益严峻的水资源短缺问题，全世界都在积极地探索新途径以获取足够的淡水资源。跨流域调水、海水淡化、污水回用和雨水蓄用是目前普遍受到重视的开源措施，它们在一定程度上都能缓解水资源供需矛盾，然而中水回用经常被作为首选方案，很重要的原因在于中水水源就近可得，水量稳定，不会发生与邻相争，不受气候的影响。这里简单介绍几个国家中水利用状况。
　　 ① 以色列：以色列是在中水回用方面最具特色的国家。它地处干旱和半干旱地区，人均水资源占有量仅为476立方米。其主要对策是农业节水和城市中水回用。占全国污水处理总量46%的出水直接回用于灌溉，其余33.3%和约20%分别回灌于地下或排入河道，其中水回用程度之高堪称世界第一。他们采取的中水回用处理过程为：城市污水的收集→传输到处理中心→处理→季节性储存→输到用户→使用及安全处置。在回用方式上，包括小型社区的就地回用，中等规模城镇和大城市的区域级回用。
　　 ② 美国：美国水资源总量较多，城市中水回用工程主要分布于水资源短缺、地下水严重超采的加利福尼亚、亚利桑那、德克萨斯和佛罗里达等州，其中以南加州成绩最为显著。中水回用以农业灌溉居多，也有少量中水用于工业用水和作高层建筑生活用水。
　　 ③ 日本：日本以有较多的“中水道”（即中水系统）供生活杂用而著称，约占中水回用量的40%。早在20世纪60年代，日本沿海和西南一些缺水城市，如东京、名古屋、川崎、福冈等地即开始考虑将城市污水处理厂的出水经进一步处理后回用于工业、生活或生活杂用（以冲洗卫生设备为主）。截至1986年，日本直接回用水的城市污水处理厂出水已达3×108m3/a，虽不及总取水量的1%，但已成为城市一种稳定、可靠的水源，并制定了相应的水质标准。其中，以生活杂用水所占的比重最大。
　　 另外，德国、巴西和奥地利的中水回用搞得也不错，处理程度比较高，污水处理量和回用量也高。

四．我国中水开发利用落后的原因分析

　　据介绍，我国是水资源匮乏的国家，但是目前还没有中水利用专项工程，也没有专项资金，目前还只是政策上引导。各城市的中水利用量是根据本城市的缺水程度不同而定的。以色列缺水严重，形势比我国还严峻，在中水利用方面做得也是最好的。就国内而言，北京和天津这方面做得相对好一些，北京的高碑店污水处理厂，污水回用量是30万立方米/天以上，主要用于电厂的冷却用水。天津东郊污水处理厂污水回用量是7万立方米/天以上。
　　 中国城市中水利用落后于国外的主要原因是投资渠道和管理体制问题，技术方面和国外相差不是太大。我国中水回用目前主要是靠政府投资，而单靠政府很难把这件事情做好，应该靠民间集资、引进外资等多方面、多渠道集资。另一方面，我们中水利用考虑的主要是环境效益和缺水状况，而不是经济效益，以后应多考虑经济效益。企业、生活小区、大的旅馆都应该建设中水设施，虽然成本略有增加，但可以缓解缺水问题。
　　 城市中水回用不是一朝一夕的事情，它既是节水治污的一项有效的举措，同时又是水资源可持续性发展的功能性朝阳产业。因此，在建立城市中水产业工程时，还需政策护航。政府应该给予经济上的援助，提供税费减免等政策优惠，保证中水工程的顺利推行。
　　 目前，我国城市中水回用还未能广泛应用，其主要原因是从前水价一直处于较低水平，使用中水比使用自来水在经济上没有多大效益，现在虽从供水价格上已经体现出中水的优势，但在执行上还有一定的难度。如北京市的方庄污水处理厂，原来计划用其处理后的中水作为方庄小区居民楼的冲厕用水以及小区内的杂用水。但是由于当时没有相应的强制政策对房地产开发商进行约束，也没有对房地产开发商提供相应的鼓励政策，小区内部及周围各单位建筑都没有按照规划要求修建中水管道。造成此项中水回用工程未能实施。目前处理后的中水未被利用就通过雨水管道排入了凉水河。要解决类似问题必需有法规强制推行。
　　 另外，由于以前在道路和市政管道建设时未考虑修建中水管道，一些道路下面各种管道已安排得很满，没有中水管道的位置，还有的道路虽然可安排中水管道，但需破路才能埋设，影响交通。这也是影响城市污水再生回用的一个因素。
　　 概括起来，造成我国目前城市中水利用难以推广的原因主要在于：人们观念中对由“下水”变成的“中水”存有疑虑；自来水与回用水的比价不合理，投资运营后费用难以保障；回用工程资金匮乏，缺口大；不少城市上了回用设施没有管网配套，难以形成供水能力。
　　 2001年颁布的《北京市中水设施建设管理试行办法》中规定：建筑面积5万平方米以上或可回收水量大于150立方米/日的居住区和集中建筑区，必须建设中水设施。另外，随着市政自来水水价的不断提高，使投资中水设施已具备了初步的经济动力。因此，建设管理中水处理设施，将是房地产开发商及物业管理公司未来必须面对的一个课题，而经济、有效、安全的处理并使用中水，使投资商在最大限度节水，满足社会效益的同时，产生最大的经济效益，将是政策制定及技术研究的重要内容。
　　 以北京新世纪饭店为例，该饭店是一个有着700多套客房的五星级饭店，与其它饭店不同的是，该饭店每间客房中的冲水马桶及非饮用水系统的水不是自来水，而是来自内部环水管道，店内的废水通过二次处理后实现了再次使用。在该饭店的地下二层建了一座中水回用处理设施，每间客房排放的废水都汇集到这里。经过微生物氧化、过滤、杀菌、消毒等一系列技术处理后，再通过中水干管送到大楼顶部的中水水箱，然后再通过中水支管送到各个客房的卫生间及非饮用水处。中水除了用于冲厕所外，还用于该店的洗车和中央空调的冷却循环水，这套中水实施一年能为饭店节约近10万立方米自来水。
　　 目前，城市中水系统多用在宾馆、饭店、大型文化体育等水费较贵而用水量又很大的公共建筑中。但是，随着水资源的不断减少和人们环保意识的增强，越来越多的居民住宅建筑也开始采用中水处理系统。中水正在逐渐走进小区，走近寻常百姓的生活。

五．城市小区实施中水工程的应用前景

　　随着我国社会经济的发展，水资源短缺问题日益突出。发展“污水处理回用”以实现“水资源的可持续利用”已被明确写入“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中。作为污水处理回用的一个重要组成部分，在住宅小区建设中水系统已经提上了各级政府相关职能部门的议事日程。
　　 1999年落成的全国首座环保住宅小区——北京房山北路春小区，实现了“三无”：无废气、无废水、无垃圾。之所以没有废水，是因为该小区每日排放的640立方米生活污水经过小区内一座污水处理厂处理后进行再利用，用于浇绿地、洗汽车、冲马路，每天多余的中水排入该区的一个人工湖中。目前全国只有几个小区达到了这样的环保高度。
　　 城市小区中水回用是一个新兴的节水治污的科技产业。据悉，现在全国已有天津、大连、青岛、西安等十几个大中城市开始了中水进入居民小区的试点工作。目前，天津一小区已铺上了三套管线，一套是饮用的纯净水管线，一套是自来水管线，另一套为中水非饮用水管线。据分析，尽管中水进入小区和全面普及还需要5年左右的时间，但中水回用进入千家万户已是必然。
　　 据有关资料报道，现在城市小区居民的用水量有50%左右是非饮用水，如果这些非饮用水通过中水替代，即可解决小区50%左右的供水量。
　　 几年前，北京的自来水价格非常便宜，每立方米水只需要几毛钱。而当时中水处理尚在初级阶段，其成本是自来水的几倍。因此，用中水在经济上非常不合算。近年来，水资源越来越紧缺，水价大幅上涨，北京市从2003年1月20日起调整水价，居民生活用水价格为2.90元（其中自来水价和水资源费2.30元，污水处理费0.60元），而企业供水价格更高，这样一来，中水的价值就显现了出来。综合考虑各种因素，中水的水价也不会超过2元／立方米。而这些经过生物处理后的清水回用于居民冲厕、洗拖布，物业公司可将其用于洗车、浇灌绿地，冲洗小区道路、消防及景观用水等，给业主、物业公司均可带来长久的利益。据测算，如果中水普及进入城市居住小区家庭，预计北京全年节水将达到10亿立方米左右。而据有关方面预测，到2005年，在大力节水的前提下，北京遇枯水年将缺水8亿立方米。中水回用节约的水资源是2005年预测缺水量的100%还要多。
　　 对于小区居民来讲，中水处理系统可以提供很大的实惠。首先是降低水费支出。像绿化用水、洗车用水等公共用水，一般小区都是直接引用自来水，这笔水费最终还会摊到每户身上。如果使用循环再利用后的中水，就等于一水二用，一个小区，一年算下来就是不小的费用。现在居民冲洗厕所如果用中水，一次可以省9升自来水，全家一个月，算下来有多少吨？当然，采用自来水、中水两套管路，可能会占点面积，但中水处理系统成本很低，一般不会增加购房者的负担。中水的水质一般有保证，比城市地区一般河水的水质要好。
　　 有人为城市小区物业算了一笔帐，假如一个中型的物业小区，每天的非饮用水的排放量约3500立方米左右，通过小区污水处理，实现中水回用，那么物业每天就可从中水利用上获得3000～3500元的费用。如果该管道跟其它管道一起铺设的话，也大大地降低了成本。算起来在很短的时间内就可收回成本。而回用水的原料只是用户排出的污水和废水，不用拿钱购得。每年只一项便可为小区物业赚回几十万的收入。
　　 有关专家分析认为，如果小区在建设前期能够协同中水公司建立系统的中水管道，使物业自身通过污水处理系统完成水处理的循环功能，从长远看物业完全有利可图。
　　 事实上，城市物业小区引进中水系统，不仅是房地产销售的亮点，同时也提高了物业小区自身的环保标准，因为中水为房地产商提供了“中水概念”这一环保牌。

作者简介：袁志彬（1969-），男，博士，助理研究员，河北邱县人，2003年毕业于清华大学环境系，获工学博士学位。目前在中国科学院科技政策与管理科学研究所工作，从事科技政策与发展战略、环境经济政策等方面的研究工作。

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