北京市是典型的資源型缺水城市,2011—2020年平均降雨量569毫米,平均形成水資源量28.8億立方米,人均水資源量僅135立方米左右,為全國的1/16。北京市節水一直處于全國先進水平,參考《北京市水資源公報》,2011—2020年北京市經濟實現了中高速增長,但用水總量基本維持在41億立方米以下;萬元GDP用水量由15立方米下降到7立方米,下降了52.4%。其中,再生水作為北京市重要的水源,有效緩解了用水緊張問題。北京市自2004年開始將再生水納入水資源統一配置,再生水利用量逐年增長,2008年之后再生水超過地表水供應量,成為北京市的第二水源。2020年,北京市再生水利用量達到12.0億立方米,約占全市供水總量三成,北京市在再生水利用方面的實踐經驗具有典型性和可推廣性。本文研究北京市再生水利用問題,提出相應對策建議,以期為其他地區再生水利用實踐提供參考。
1 北京市再生水利用基本情況
1.1 再生水供應情況
近十年來,北京市再生水利用穩步推進,再生水供應量由7.0億立方米增加到12.0億立方米,再生水供應比例由19.4%逐步增加到29.6%,新水供應量基本保持不變,穩定在29.0億立方米左右。參照近年來《北京市水務統計年鑒》,筆者梳理了2011—2020年北京市供水量,如圖1所示?! ?/p>
圖1 2011—2020年北京市供水量變化
1.2 再生水利用情況
根據《北京市水資源公報》,2020年北京市再生水利用率達到58.8%,已經提前完成了《關于推進污水資源化利用的指導意見》中要求的到2025年京津冀地區再生水利用率達到35%以上的目標。對再生水用途進行分析,2015年以前北京市再生水主要用于環境、農業、工業和市政(見圖2)。2015年以后,再生水幾乎不再用于農業,環境用水逐年增加,成為再生水利用的最主要途徑。2020年環境用水11.1億立方米,占再生水利用總量的92.5%。再生水作為北京市公園湖泊、河道主要補水水源,有效改善了城市河湖景觀和生態環境,緩解了北京市水資源緊缺的壓力,實現了水生態良性循環。
工業再生水利用量自2015年以后基本穩定在0.6億立方米,2020年占再生水利用總量的5.8%。北京經濟技術開發區中芯國際、京東方等企業逐漸使用高品質再生水代替自來水,高品質再生水約占全區工業用水量的40%。
市政雜用再生水利用量在這10年間變化不大,一直保持在0.2億立方米左右,2020年占再生水利用總量的1.7%。市政雜用再生水主要用于北京市的綠化灌溉、道路噴灑、施工壓塵、洗車、建筑沖廁等。
2 北京市再生水利用工作現狀
2.1 制度建設不斷完善
北京市政府的政策引導為再生水推廣利用提供了有力的保障。自2004年成立北京市水務局以來,北京市不斷加大再生水利用工作力度,在污水處理、再生水利用等方面出臺了《北京市排水和再生水管理辦法》《北京市節約用水辦法》規章制度和《關于進一步加強污水處理和再生水利用工作的意見》等一系列規范性文件(見表1),對再生水用途、監管、價格、行業投融資等多方面進行規范和指引,創造了良好的再生水發展環境。
2.2 技術標準逐漸成熟
再生水利用的水質標準和技術要求是推廣再生水利用的基礎條件。不同用途的再生水,水質要求不同,基本控制項目及指標限值應符合相應標準。國家質檢總局自2002年發布了一系列再生水水質標準,北京市自2012年以來也制定了適合本市的污水排放和再生水利用標準,包括《北京市城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB11890—2012)、《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB11/1612—2019)、《再生水利用指南第1部分:工業》(DB11T1767—2020)等,為再生水的廣泛應用奠定了基礎。特別是2012年的《北京市城鎮污水處理廠水污染物排放標準》,在國內率先規定所有新(改、擴)建的污水處理廠和再生水廠出水水質主要指標達到地表水環境IV類水平,不僅推動了北京市污水處理及再生水工程建設,而且推動了污水處理從削減污染物向污水資源化的轉變,對北京市再生水利用起到了重要作用。
隨著污水資源化實踐的不斷推進,污水處理技術日漸成熟,可將污水處理到生產生活所需的各種水質標準。再生水水質通過反滲透處理可以達到或者超過自來水水質標準,通過濾料過濾處理可以滿足生活雜用水和一般工業冷卻水等用水要求,通過微濾膜處理可滿足景觀水體用水要求。目前北京市大型的污水處理廠(處理能力在10萬立方米/日以上)在生物處理單元大部分采用A2O或MBR膜生物處理工藝;在深度處理單元,采用超濾或砂濾池去除懸浮物,臭氧脫色除臭;在消毒工藝上,基本采用紫外線消毒。
2.3 工程體系趨于完備
北京市在2004年就正式將再生水納入水資源統一調配,并加大了污水收集管線、污水處理及再生水廠、再生水管線、污泥處置設施建設,不斷擴大服務范圍。尤其是2013年以來,北京市政府的三個三年行動方案,極大地推動了北京市再生水利用設施建設。據統計,2013—2019年北京市在污水處理及再生水利用工程方面的投資達400~500億元人民幣,新建、改造污水管線2371公里,新建再生水管線956公里,升級改造污水處理廠34座,新建再生水廠74座,極大地推動了北京市城鎮污水處理基礎設施建設,完善了管網(溝渠)系統,提高了污水收集率以及再生水輸送能力,并優化了污水處理及再生水生產工藝和裝備,提高了回用率。根據《北京市水務統計年鑒》,截至2020年底,北京市污水管道長度為5735公里,再生水管道長度為2088公里,污水處理能力687.9萬立方米/日,污水處理率達95.0%。
2.4 支持政策逐漸完整
一是價格政策。價格因素是推動再生水得到廣泛應用的重要原因。2003年北京市確定了再生水價格為政府定價,為1.0元/立方米。由于再生水成本發生較大變化,2014年北京市為推進再生水生產與合理使用,將再生水價格調整為政府指導價,價格不超過3.5元/立方米,相當于非居民水價的40%,提高了再生水使用的吸引力。
二是補貼扶持政策。在財政補貼方面,北京市建立穩定規范的政府投資渠道,保證再生水設施建設的資金需求。通過政府購買公共服務,保障再生水利用設施運營成本及企業合理收益。在用電優惠扶持方面,北京市落實國家發展改革委《關于創新和完善促進綠色發展價格機制的意見》政策,印發《關于對本市部分環保行業實施用電支持政策的通知》,對污水處理等執行兩部制電價,免收容量電費。在水環境區域補償方面,2015年1月開始施行《北京市水環境區域補償辦法(試行)》,在流域上下游各區政府間建立了經濟補償制度,通過調整財政轉移支付方式,按服務人口比例等因素,由相關區縣分攤再生水廠及配套管線的拆遷資金以及污水處理服務價格與污水處理費收費標準的差價。
三是金融支持激勵政策。采用特許經營的方式引入社會資本,擴大企業融資渠道。按照《北京市城市基礎設施特許經營條例》,北京市采用BOT、TOT、區域性特許經營、PPP、委托運營等方式引入社會資本,擴大企業直接投資,同時鼓勵企業多渠道融資。以中心城區為例,北京市水務局與北京城市排水集團有限責任公司簽訂特許經營服務協議,確定北京城市排水集團有限責任公司為中心城區排水和再生水設施投融資、建設、運營主體(除BOT項目外),北京市政府向其購買排水和再生水公共服務,并明確服務范圍,服務時限,服務標準,服務價格等。
2.5 監督管理體系不斷健全
再生水生產監督管理方面,北京市水務局以《城鎮排水與污水處理條例》及特許經營服務協議為抓手,采取委托第三方專業性監督、行業抽查性監督、商業運營性監督等多種方式開展對污水處理與再生水利用設施的監管考核工作。
再生水重點用水戶監督管理方面,《北京市節約用水辦法》規定再生水輸配水管線覆蓋地區內的工業、洗車服務業等強制使用再生水,對應該使用再生水而未使用的作出了明確的處罰規定。
3 北京市再生水利用存在的主要問題
3.1 再生水替代自來水比例低
近年來,北京市新水利用量基本沒有變化,再生水基本直接排入河道,用于河道景觀補水,在市政綠化、工業上的使用則十分有限,利用量一直未有明顯上漲,因此再生水替代自來水的比例較低。
3.2 再生水配套管網建設有待加強
再生水配送主要靠管網輸送,有廠無網,是當前制約北京市再生水利用的主要瓶頸之一。大多數道路在建設時未考慮再生水管道,再生水管道建設難度大、成本高,特別是再生水用戶位置分散,再生水廠不能滿負荷運轉,再生水利用率更低。
3.3 分質供水、分質定價的價格體系尚未形成
再生水主要用于景觀環境、市政雜用、工業等,不同用途對水質處理要求不同,處理成本自然也不一樣,再生水價格應該體現出差異。目前,北京市再生水定價尚未形成分質供水、分質定價的差異化價格體系,難以反映再生水生產成本差異,影響再生水生產企業的積極性,同時不利于再生水利用的技術革新。
3.4 社會公眾參與度不高
從長遠看,公眾的普遍認同和充分參與是再生水利用市場拓展與行業健康良性發展的基礎。目前對再生水利用缺乏有效和全面的宣傳,公眾對再生水的安全性認識不足、參與范圍有限,一些潛在用戶對使用再生水存有顧慮,再生水利用難以形成規模。
4 進一步促進北京市再生水利用的策略及建議
4.1 通過“分質供水、優水優用”引導使用再生水
再生水水質一般低于自來水(但不排除一些深度處理的再生水具有比一般自來水更好的水質),應當通過強化“分質供水、優水優用”引導使用。在實施區域用水總量控制時,明確“低水質用途”優先配置再生水,能用盡用。河道補水、景觀用水必須優先使用再生水,小區綠化、公共綠化等要大力推廣再生水。洗車、降塵、道路灑水、建筑清潔用水和沖廁用水等,應優先使用再生水。鋼鐵、火電、化工、制漿造紙、印染等建設項目必須優先使用再生水。
4.2 全面推進再生水輸配管網配套建設
根據再生水利用規劃和再生水重點配置領域,全面推進再生水輸配管網配套建設?,F有工業企業、園林綠化對再生水有需求的用戶,要加快疏通再生水管網。對于新建工業園區,要將再生水利用納入園區建設規劃,要加強自來水廠、污水處理廠、再生水廠的“三點”與城市供水管網、污水收集管網、再生水輸配管網的“三網”統籌,場站與管網系統要配套建設,集中式再生水廠與污水處理廠新建、改建、擴建工程要同步規劃設計和投資建設。
4.3 推動建立分質供水、分質定價的價格體系
目前,北京市政雜用、生產生活用水等再生水利用量無法與景觀環境用量相提并論,所以分類價格體系長期未能建立。但應考慮在再生水利用市場發展到一定階段后,推進分質供水、分質定價的差異化價格管理體系。對于景觀環境、市政雜用的再生水價格,不超過政府最高指導價;對于用戶有特殊水質要求、需要進一步深度凈化處理的再生水價格,實行市場調節價,由供需雙方協商確定。
4.4 積極開展再生水宣傳,提高公眾參與度
推廣再生水利用,不僅要采取經濟和行政措施,更需要公眾廣泛參與,在精神層面實現價值觀、思維模式、行為方式的轉變。建立再生水利用感知體系,讓公眾能直接感知再生水利用工程、設施、技術等。加大再生水利用宣傳教育體系建設,結合戶外教育、傳媒教育、展館教育、課堂教育等載體,提升宣傳教育的鮮活性和時效性,引導人們對再生水利用形成正確的理念。