山西省黃河流域再生水利用狀況及對策建議

薛 敏 施雁恒

（山西省水利發展中心，山西 太原 030002）

山西省地處中國華北平原的西部，位于黃河流域中部的東岸，省內黃河流域面積9.71 萬km2，在黃河流域社會經濟發展及地域空間格局中具有重要的戰略地位。2022 年4 月7 日，山西省委、省政府印發《山西省黃河流域生態保護和高質量發展規劃》，明確要求“把水資源作為最大剛性約束，加快污水處理設施和再生水利用系統建設，在水資源匱乏的市縣開展再生水利用試點”。

1 山西省黃河流域水資源狀況

目前全省上下正在深入學習貫徹習近平總書記考察山西重要指示精神，全面推進黃河流域生態保護和高質量發展。山西省地處黃土高原東端，屬溫帶大陸性季風氣候區，全省年降水量在358～621 mm 之間，由于降水分布不均及水文水系條件的差異，區域水資源分布極不均勻，大部分城市屬于典型的山區缺水型城市。全省人均水資源量不足全國平均水平的1/6，人均供水量不到全國平均水平的50%。

山西省境內黃河流域干支流流經全省86 個縣（市、區），涉及縣區的總面積為11.46 萬km2，占全省國土面積的73.1%；2021 年黃河流域天然年徑流量為95.979 0 億m3，與上年比較增加125.1%。山西省黃河流域和海河流域總供水量為72.647 1 億m3，黃河流域總供水量為48.653 1 億m3，其中黃河流域地表水源供水量為25.785 億m3，占總供水量的53%；地下水源供水量為18.810 3 億m3，占總供水量的38.66%；其他水源供水量為4.058 2 億m3（包括再生水3.219 億m3、雨水利用0.037 2 億m3、礦坑水利用0.802 億元m3），占總共水量的8.34%。

“十四五”期間黃河流域城市污水處理實施的主要目標是上游地級以上缺水城市可再生水資源利用率達到25%以上，中下游力爭達到30%，所以用非常規水源代替部分常規水源，用于工業生產、市政園林、生態補水等領域，對實現非常規水資源化、增加水資源供給、保障水生態安全具有十分重要的意義。

2 山西省再生水資源現狀

2021 年全省污水處理廠共144 座，設計處理能力505.9 萬m3/d，實際年處理能力為14.05 億m3。11個市擁有污水處理廠數量較多的是臨汾市、運城市和大同市，分別為21 座、17 座和16 座。太原市綜合經濟實力與技術水平較強，污水收集與處理基礎設施建設較為完善，12 座污水處理廠共設計處理能力138.8 萬m3/d。全省2021 年污水處理回用量為4.447 5 億m3，太原市、呂梁市和臨汾市再生水利用量最高，分別為1.410 3 億m3、0.429 2 億m3和0.406 1 億m3。

3 山西省再生水利用做法

3.1 政策引領試點先行

2021 年中共中央國務院印發《黃河流域生態保護和高質量發展規劃綱要》，明確提到“統籌地表水與地下水、天然水與再生水、當地水與外調水、常規水與再生水，優化水資源配置格局，提升配置效率，實現用水方式由粗放低效向節約集約的根本轉變”“積極推動再生水、雨水、苦咸水等非常規水利用，實施區域再生水循環利用試點，在城鎮逐步普及建筑中水回用技術和雨水集蓄利用設施，加快實施苦咸水水質改良和淡化利用”。

2022 年《中華人民共和國黃河保護法》規定“黃河流域縣級以上地方人民政府應當將再生水、雨水、苦咸水、礦井水等非常規水納入水資源統一配置，提高非常規水利用率，景觀綠化、工業生產、建筑施工等用水，應當優先使用符合要求的再生水”。

《山西省水資源管理條例》規定“縣級以上人民政府及其有關部門應當加強污水處理利用及配套設施建設，并采取措施，保證其污水處理、利用及配套設施的正常運轉，逐步提高污水再生利用率；縣級以上人民政府水行政主管部門應當優先配置非常規水，并對建設項目配置使用非常規水的情況進行全程監督；園林綠化、環境衛生和工程施工用水應當充分利用非常規水源”。

為扎實推進再生水利用工作，山西省水利廳等6 部門聯合印發《關于開展典型地區再生水利用配置試點工作的通知》（晉水節水〔2022〕40 號），要求試點城市再生水利用率達到35%以上。為此，山西省選取清徐縣、高平市、代縣三個再生水利用配置基礎好、再生水需求量大的城市作為試點先行先試，為全省進一步提高再生水利用水平，探索更多有益經驗和做法。

3.2 水權交易有償出讓

為進一步優化水資源配置，切實解決工業項目用水問題，將山西省靈石縣作為改革試點，以水權交易為突破，根據全縣13 家污水處理廠再生水水量較大且供水穩定的實際情況，在中國水權交易所的指導下，開展了再生水水權交易改革試點工作，探索出了水權交易改革的新模式，蹚出了一條運用市場機制實現黃河流域水資源集約節約利用的新路徑。

靈石縣污水處理站（廠）設計總產能3.2 萬t/d，實際總產能2.8 萬t/d，再生水收集輸送管網共三段總計67.787 km，可以直達企業用水一線。2021 年靈石縣水利局作為交易轉讓方，山西宏源富康新能源有限公司、靈石縣中煤九鑫焦化有限公司和山西聚源煤化有限公司作為受讓方，通過中國水權交易所水權交易平臺申請年交易水量100 萬m3、240 萬m3和380 萬m3，5 年可轉化利用再生水總量共3 600 萬m3。靈石縣再生水水權交易作為全國首單再生水有償出讓的有益嘗試，提升了再生水產權價值和生態環境價值，推動了再生水用水權從無償取得、有償使用向有償取得、有償使用的轉變，填補了常規水資源配置手段在再生水價值發現中的缺口。

3.3 試點城市科學規劃

區域再生水循環利用是在主要排污口、下游地區、進入河口的河流、進入主流河流的支流等關鍵節點，因勢利導新建人工濕地水質凈化項目，處理后的水經過進一步凈化后達到標準，在一定范圍內進行生活、生態、生產污水資源化的利用模式。2022 年山西省運城市和晉城市成為環境部、國家發改委、住建部、水利部聯合公布的區域再生水循環利用試點城市，嘗試構建再生水利用新格局。

運城市系統梳理全市再生水利用現狀和存在的問題，編制《運城市區域再生水循環利用試點方案》，列出針對各縣（市、區）再生水生產和使用單位的政策支持清單，投資43.8 億元，規劃19 個重點項目，著力解決人口過多、用水不足、時空分布不均、供求矛盾突出等問題，全面推進再生水循環試點工程的實施，全力破解缺水地區水資源短缺和水環境污染問題。晉城市投資18.6 億元，設計6 個試點項目19 個子項目，規劃中心與次中心市、特色縣、典型區3 個區域可再生水回用示范片。項目實施后，每年可增加再生水產生量約7 300 萬t，年代替常規水源取用量3 000 萬t，化學需氧量年減排1 071 t、水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4）形式存在的氮年減排53 t、總磷量年減排12 t，有效控制水體污染，緩解水資源空間分布不均現狀，改善沁河和丹河水質及周邊生態環境。

3.4 多種模式推動利用

山西省在涉水項目的水資源論證取水許可審批環節，優先論證使用再生水的可行性，推動再生水合理回用于城市生活雜用、河道生態補水、工業企業用水和下游農業灌溉，全省城市再生水利用率達到24.7%。以城鎮生活污水資源化利用為突破口，并選擇長治市、臨汾市、大同市、高平市為全省推薦的試點建設城市，實施降低管網漏損改造和再生水回用工程，完成更換老舊管網約3 600 km，全省城市供水管網漏損率呈逐年下降態勢。出臺《“十四五”城鎮生活污水處理及再生水利用專項規劃》，完成全省22 市、80 縣專項規劃的評審工作。在長治、太原、晉中、晉城、運城市等被評選為系統化全域推進海綿城市建設示范城市的基礎上，以點帶面加快推進山西省海綿城市建設步伐。

3.5 焦化廢水項目示范

太原市清徐經濟開發區再生水需求量大，再生水配置基礎好，利用率高。太原市清徐縣目前共有5 座污水處理廠，其中清徐泓博污水處理有限公司擁有全亞洲最大的焦化廢水處理項目。該污水處理廠由山西省美錦華盛化工新材料有限公司、山西省亞鑫新能科技有限公司和山西省梗陽新能源有限公司三家焦化企業合資組建，廢水以美錦、亞鑫、梗陽三家焦化企業產生的廢水為主，其它企業廢水和生活污水為輔。項目采用了較先進的工藝和技術設備，污水處理項目前端處理工藝為“預處理+生化處理+深度處理+再生水回用+提鹽”，最大限度地實現“三廢”利用，出水滿足回用水指標要求，生化處理工段的設計處理能力為3 萬m3/d，零排放處理工段設計處理能力為4.2 萬m3/d，廢水經處理后全部返回企業作為生產用水，實現了廢水的“零排放”。清徐泓博污水處理有限公司，作為太原市清徐經濟開發區的綜合配套企業，運營后大幅度削減園區污染物的排放量，節省大量水資源，實現環境效益、經濟效益和社會效益的統一，對保護當地的水環境質量具有積極意義，也為園區可持續發展奠定了堅實基礎。

4 存在問題

4.1 政府支持有限，配套資金欠缺

再生水資源利用具有較強的公益性特點，與常規水資源比較，再生水資源的收集、輸送、處理和利用需要鋪設管網、建設再生水廠和加壓泵站等一系列基礎設施，資金需求量大，存在再生水資源處理成本較高的問題，在行業發展初期尤其需要政府大力扶持。然而目前國家在財政、稅收、投融資、價格等方面，尚沒有實質性的扶持政策與專項資金，經營單位多處于維持或虧損狀態，企業投資經營積極性不高，用戶用量增長緩慢，造成再生水資源開發利用進程偏慢。

4.2 處理費用較高，運營發展困難

再生水利用工程成本主要由三部分組成，分別是污水回收管網、污水處理廠建設和再生水回用管網，建設總成本較高，且污水處理費用也比較高。由于再生水受到水質限制，不能與自來水并網供水，因此配套設施建設目前難以及時跟上，而對水量需求較大的工礦企業通常位于市郊，向企業供水需要修建專門的供水管網，且工礦企業的經營風險也在一定程度上增加了再生水利用的成本。加之存在部分用水戶直接取用污水處理廠達標排放尾水或人工濕地出水，未向污水處理廠或人工濕地運營單位繳納任何費用等情況，使用者付費機制不健全，對再生水生產者沒有相應的價格補償或政府補貼，多數企業實行一戶一協議，難以保障再生水項目正常運營，不利于再生水市場健康發展。

4.3 水質情況不穩，缺乏有力保障

山西省屬溫帶季風氣候，季節性溫差較大。溫度不僅影響微生物種群的代謝活動，而且還影響細菌群落的多樣性。較高的溫度能提高微生物活性，有助于提高污染物去除效率，而低溫環境往往影響生物酶功能的發揮，進而影響出水水質。由于水質受到季節性影響而失去穩定性，迫使污水處理廠必須采取多種措施，如加大曝氣量、增加污泥濃度、改進曝氣方式、延長污泥齡、增加填料等，以改善水廠出水水質，一方面增加了再生水成本，另一方面也使得對水質要求嚴格的大型企業對再生水的使用保持謹慎態度。

4.4 管理機制不健全，運營難以維持

再生水工程是一個系統化的工程，需要有完備的運管體系，協調建設、運營、利益等各方面的關系，目前存在體系建設不完善，責權利不明確，再生水建設運營和維護的融資渠道單一，造成再生水回用工程推進緩慢。由于市場投融資機制不健全，政府財政壓力大，缺乏專項資金支持，導致污水處理廠建設改造、人工濕地建設修復、再生水工程配套設施等投資收益相對較少，盈利能力較弱，多數人工濕地水質凈化工程經營單位基本處于勉強維持或虧損運營狀態。

4.5 標準體系不完善，發展缺乏約束機制

健全的標準化體系是再生水利用高質量發展的必然要求，我國存在再生水標準體系和水質標準不完善的情況。我國已有再生水水廠水質管理、再生水分級等相關規定，但是再生水水質評價、再生水設施標識、再生水水廠認證等相關標準亟待出臺。美國和世界貿易組織都分別制定了《再生水直接飲用回用指南》，2016 年歐盟制定了《再生水利用指南》，我國由于水質標準不統一，因此尚未出臺此類指南。為了加強城市污水處理廠的運行管理，統一管道和設備涂色標準，我國發布了《城市污水處理廠管道和設備色標》（GJ/T 158-2002），但是再生水輸配管道和設備顏色標準尚未發布，大部分生產廠家或者再生水公司缺少管道識別色。

5 政策建議

全省應遵循“統一規劃、互通互聯、共享治理、一體連接、聯合管理”的理念，采取與常規水源一盤棋籌劃、一體化發展的工作辦法，力爭到2025 年形成“多向輻射、立體互聯、綜合高效”的現代綜合再生水循環水體系。

5.1 科學規劃開發利用再生水

按照就近利用、分質用水的思路，科學規劃再生水利用方式與規模，確定污水處理設施、再生水輸配設施、再生水取水點位的布局，構建水質安全、水量穩定、取用便捷的再生水循環利用系統。著力推進再生水利用滯后地區的基礎設施建設和改造，加緊謀劃水系人工濕地工程等項目。加快雨污管網建設和改造，將再生水管網納入城市供水基礎設施統一規劃和建設，鼓勵工業園區、用水大戶與再生水生產實施運營單位合作建設再生水管網，簽訂再生水利用合作協議。依托季節性河道和閑置洼地，在充分論證調查地質和水文地質條件，確保防洪安全的前提下，因地制宜建設再生水調蓄庫塘，增加再生水調控能力，探索建設“供、排、凈、治”設施建設運維一體化，改革示范推廣資源能源標桿再生水廠。

5.2 加強再生水配置管理

黃河流域實行再生水使用額度管理，在涉水項目的水資源論證取水審批環節，由省級水行政主管部門明確并提高城市再生水年度使用比例，優先論證再生水的可行性，具備使用條件而未使用再生水的建設項目，不予批準取水許可或核減用水計劃，推動納入區域經濟社會發展規劃。工業冷卻水、服務業非接觸性用水、市政雜用和景觀用水應優先使用再生水，鼓勵水質符合條件的再生水用于農業灌溉，重要采礦區、重大涌水礦區應建設礦井水處理利用設施，優先將礦井水用于礦區生產，具備條件的納入地方供水規劃，向周邊城鎮居民和工業企業供水。省級水行政主管部門在辦理采礦取水許可時，充分考慮配置礦井水，對未合理利用的，應不予許可或核減地表水和其他地下水。

5.3 開拓投融資渠道

政府主管部門應加大再生水源的管理和配置工作力度，試行引入由常規水源供水企業運行和維護本區域內的再生水源工程；選擇再生水水源可利用量大、分布較為集中、需求量穩定的區域，探索建立多種所有制形式的市場化的再生水綜合利用工程；價格管理部門研究和出臺再生水水價體系，合理制定再生水資源供水價格，實現良性水價運行機制，全面助力加速再生水源工程的有效運轉。

5.4 提高技術和管理水平

相關技術部門應加強再生水技術研發，發揮成熟項目的引領作用，加快推廣各種先進適用的廢水資源化技術、再生水回用技術和再生水設施建設技術等，建立高效權威的信息發布平臺，收集、管理和發布有關再生水和水權交易的信息，滿足生產者和使用者的需要，提升再生水的產權價值和生態環境價值，推動再生水用水權向有償取得、有償使用轉變，填補常規水資源配置手段在再生水價值發現中的缺口。

5.5 再生水回灌至地下層

再生水補給地下含水層后，可通過土壤的過濾、截留、物理和化學吸附、化學分解、生物氧化以及生物的吸收等作用對再生水的污染物進一步綜合凈化，去除水中有害物質和病原微生物，提高再生水利用的安全性。我國可以借鑒美國、日本、以色列等城市污水再生利用方面的經驗，探索通過將深度凈化處理后的再生水在豐水季節補給地下含水層，擴大水資源儲備，緩解地下水水位下降，經SAT（Soil Aquifer Treatment）土壤含水層處理系統回灌地下再抽取使用，有效調節農業用水供需分配。