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再生水河湖生态利用的风险分析与水质保障技术研究

2025-03-23 52 上传者：管理员

摘要：再生水是一种重要的水资源，不属于常规水的范畴，但是其在迎合可持续发展及绿色发展方面有着积极的意义，能够对城市干涸河道进行回补，也可以满足城市景观用水、绿化用水以及清洁用水的要求，推动现代城市的绿色发展，实现水资源的高效利用。本文从保障再生水生态利用安全性的角度，结合具体案例，对再生水河湖生态利用的风险进行了深入分析，并提出了有效的水质保障技术，希望能够为再生水的生态利用提供技术支持。

关键词：
再生水
水质保障
水资源短缺
生态利用
风险分析
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伴随着城市化水平的提高,城市水资源短缺以及水污染问题变得越发凸显,严重制约了城市的健康发展｡再生水处理技术的发展和应用,可以很好地满足城市各个领域对于水资源的需求,也为河湖生态用水提供了更多选择｡在污水处理及资源化利用越发受到关注的情况下,使用再生水对河湖水进行回补,能够有效改善河湖生态环境,迎合绿色发展的要求｡

1、再生水的节水减排价值

一是节水价值｡通过再生水回用的方式,可以减少常规水资源的使用,降低用水成本,从而起到良好的节水价值｡以某城市新区为例,其在引入再生水处理技术的情况下,节水价值如表1所示｡

二是减排价值｡减排价值主要体现在两个方面,一方面是可以减少污染物排放｡城市杂用水涉及面较广,如道路冲洗､车辆冲洗等[1]｡这些再生水利用后本质依然是进入到河湖,不会改变污染物的直接排放量｡绿化灌溉会消耗再生水;公厕和工业再生水利用后,可以经过污水管网进入处理厂,经过处理后排放｡另一方面是可以减少碳排放｡绿化灌溉和道路浇洒一般是就近使用消防用水,完成再生水取用点的设置后,可以集中取水;公厕与汽车冲洗再生水的供给由再生水管网负责,能够在一定程度上缩短取水距离,减少碳排放｡

2、再生水河湖生态利用的风险分析

2.1风险识别

再生水是以城市生产生活污水为基础,经过处理之后回用的水体,即便经过了深度处理,也达到了相应的水质排放标准,但水体中的氮磷成分依然存在超标的情况,如果将其回用到河湖景观中,在景观本身流动性不足的情况下,无法很好地实现对于污染物的有效稀释,这样很容易出现水体富营养化的情况[2]｡不仅如此,再生水中还可能包含各种病原微生物,从保障水环境安全的角度,回用前一般都会进行氯化消毒,但是如果水体中的余氯量过高,水体中的微生物将无法生存｡在风险识别方面,采用了多准则决策模型,其可以分为多属性决策和多目标决策两种形式,其区别如表2所示｡

表1再生水回用的节水价值

表2多准则决策模型分类区别

2.2水质分析

以生态利用为目的,使用再生水对城市河湖进行补给后,水体本身会在重力作用和渗透作用的影响下,进入到地下水环境中,可能会对地下水的水质安全产生负面影响｡从这个角度分析,想要确保再生水河湖生态利用的安全性,需要明确再生水对区域内地下水水质的影响情况,对地下水水质中出现明显变化的风险因子进行分析,建立起相应的指标体系,为水质控制提供参考依据[3]｡

结合风险识别与水质分析,该新区河湖景观在使用再生水的过程中,存在一定的地下水污染以及环境污染风险,而想要防范这些风险,需要切实加强对于再生水的处理,以先进的水质保障技术为支撑,提高再生水的水质,满足生态利用的需求｡

3、再生水河湖生态利用的水质保障技术

为了能够规避水体富营养化的问题,有关部门必须从实际情况出发,做好对于水质保障技术的研究和应用,对再生水进行深度处理[4]｡而水体富营养化主要原因是水体流动性较差,温度条件适宜,同时再生水中的氮和磷含量较高｡因此,需要综合考虑再生水回用的各个环节,做好水质保障技术的研究与创新,增强河道水体的流动性,提升水体自身的循环净化能力｡

3.1提高再生水水质

一方面,污水处理厂在进行污水处理的过程中,可以将不同的处理工艺结合,达到深度处理,实现从污水处理到再生水生产的转变[5]｡条件允许的情况下,可以建设专门的再生水厂,对污水处理厂处理后的废水进行二次处理,不仅能够提高再生水的水质,也可以有效缩短污水处理工艺流程｡借助深度处理的方式,能够降低再生水中氮磷等物质的浓度,从源头避免水体富营养化的问题,确保再生水河湖生态利用的安全性｡对于景观中的再生水,必须进行必要的消毒处理以及脱磷脱氮处理,如可以借助离子交换工艺､生物处理工艺､膜处理工艺等,提高再生水的水质,不过其处理费用相对较高,需要综合考虑成本和效益的关系｡

另一方面,需要加强对城市人工湿地的处理工作｡有部分城市在水污染控制中,引入了人工湿地建设的相关内容,借助湿地来进一步改善达标水质,实现水质的提升｡如果区域空间充足,可以先将再生水厂的出水排放到人工湿地[6],经过自然缓冲以及生态处理后,实现河湖回用｡人工湿地包含的内容较多,如引排水系统､二次污染防治系统､强化处理系统等｡其对于再生水的处理采用的是分级处理工艺,先是在前置塘进行预处理,调节沉淀的同时,将水中的悬浮物(Suspendedsolids,SS)去除,实现水质和水量的有效调节;然后借助垂直潜流湿地,将水体中的磷和化学需氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)等物质去除;最后是表流湿地,其发挥着硝化作用和反硝化作用,也可以进一步去除水体中残留的磷,出水水质能够得到显著提升,可以被应用到河湖回补中[7]｡

3.2增强水体流动性

一方面,应该切实保障生态补水量达标｡在水体自主调控功能中,水流速度和换水周期处于核心地位,能够将补水水量很好地反映出来,同时也会影响水体中各种污染物的浓度及状态,与水质存在直接关联｡将再生水用作河湖水源的补充,可以帮助相关技术人员明确生态需水量,进一步提高水循环能力及水环境容量[8]｡在河湖生态环境中,可以将水需求分为两种,第一种是消耗型,主要是通过蒸发､渗透等形式流失,无法被重复利用;第二种是非消耗型,指依然存在于地表上,不会引发水系内总体水量的变化,可以被重复利用｡技术人员在对生态需水量进行计算时,前者需要采用叠加计算的形式,后者则需要做好全面细致分析,避免出现重复的情况｡

另一方面,应该确定好再生水的补水比例｡一般来讲,当环境温度较高时,水体中水质的恶化会加快,环境水体中如果再生水的占比较高,则会在环境条件的影响下,产生水质的变化｡从这个角度分析,如果城市河湖的补给水源为再生水和地表水,需要结合气候及环境条件,确定好再生水的补水比例,以保障再生水水质达标[9]｡

3.3推动水体自净化

水体本身有着一定的自净化能力,不过这需要完善的水生态系统作为支撑｡对于水环境污染以及水生态破坏引发的水体自净化能力下降的情况,有关部门应该做好污染治理和生态修复工作｡以生物修复法为例,可以根据水体的实际情况,设置生物浮床､生物滤池等,以高效生物膜和水生植物为支撑,实现对于污染物质的吸收和吸附｡相比较物理方法和化学方法,这种方法可以实现对水体的深度清洁,而且有着良好的景观价值,但是运行周期相对较短[10]｡

4、结论

总而言之,在绿色城市发展背景下,越来越多的城市在对水生态环境进行改善和优化的过程中已使用再生水作为回补水源｡但再生水中本身含有大量的氮和磷,容易引发水体富营养化以及水质恶化的问题,存在较大的安全风险｡对此,有关部门需要加强对于再生水河湖生态利用的风险分析,找出其中可能存在各种风险和问题,采取有效的水质优化措施和先进的水质保障技术,提高再生水的水质,营造出优质的河湖景观,更好地满足绿色可持续发展的要求｡

参考文献:

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[3]庞园,钟倩如.广州市再生水利用管理办法研究[J].水利技术监督,2024(3):56-60,85,89.

[4]王黛瑶,蔡婳婳,王成坤.城市再生水的利用现状与问题思考[J].智能城市,2024,10(3):96-98.

[5]杨赛国,谷康辉.浅谈某城市再生水回用的现状及进展[J].广东化工,2024,51(6):104-107.

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[7]胡洪营.推进区域再生水循环利用系统建设探索水生态环境绿色治理新路径[J].中国环境监察,2023(5):41-43.

[8]王羽辉.谈再生水利用下圩区型城镇生态补水思路及应用[J].山西建筑,2023,49(8):26-28,78.

[9]林永江.永定河平原段小红门再生水生态利用工程实践[J].给水排水,2021,57(S2):206-209.

[10]陶志佳,王斌,张勤,等.基于再生水利用的合肥市中心城区河湖生态需水量优化配置[J].给水排水,2020,56(10):52-58.

文章来源:李志国,李闯修,刘文.再生水河湖生态利用的风险分析与水质保障技术研究[J].黑龙江环境通报,2025,38(03):107-109.