澳门再生水利用总体方案研究_张云

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澳门再生水利用总体方案研究_张云

０１４年１２月　２灌溉排水学报

３卷第６期　　第３

（）文章编号：１６７２－３３１７２０１４０６－０１３１－０５

澳门再生水利用总体方案研究

２，３２，汪义杰３，崔树彬３，陈晓宏１，张云１，

（中山大学水资源与环境研究中心，广州５华南地区水循环和水安全１．７５；２．１０２

），广州５珠江水利科学研究院，广州５广东普通高校重点实验室（中山大学）７５；３．１１１０２１０６

规划总体思路、关键问题和总体方案等方面，阐述了摘　要：结合澳门总体发展规划及当地实际情况，从澳门现状、

澳门再生水利用的可行性以及总体方案研究的目标、原则、内容和范围，污水资源可利用量及再生水利用需求量、水质标准及工艺，以及工程措施、非工程措施和分区分期实施方案等。

关　键　词：再生水；污水资源；节水减污；水资源规划；澳门

／：中图分类号：Ｘ９９　　　文献标志码：Ａ　　　　　ｄ１３５２２．ｃｎｋｉ．ｓ．２０１４．０６．０３０７０３；ＴＵｏｉ１０．ｊｇｇｐ

］（）：张云，汪义杰，崔树彬，等．澳门再生水利用总体方案研究［灌溉排水学报，Ｊ．２０１４，３３６１３１－１３５．

珠江河口，人口密度大、城市化程度高，水资源问题尤为突出。城市污水资源再　　澳门地处我国南海之滨、

生利用是应对未来咸潮上溯加剧的有效之举，也是澳门经济、社会可持续发展的必然要求。长期以来，很多

１］、再专家学者对城市污水资源再生水利用开展了大量研究工作，系统研究了污水再生利用系统的水量平衡［

３］４］，开展了生水的战略价值［以及城市污水资源化利用中的关键控制点、监控系统、关键限值和纠偏行动等［

５］６］、郑州市中心城区［昆明空港经济区［再生水利用的专项规划研究，同时探讨了北京高碑店再生水处理厂的

７］２］，。总体上，总结了国内外再生水利用的最新进展［再生水利用的重要性日益突出。针对澳门的处理工艺［

实际情况开展再生水利用总体规划的研究具有重要的现实意义，对于南方湿润区其他城市再生水利用亦有一定的参考借鉴价值。

１　研究区概况

１．１　澳门特别行政区概况

２，包括澳门半岛、澳门特别行政区现有总面积２凼仔岛、路环岛及路凼填海区组成。澳门现有居ｍ９．９ｋ

２，澳门半岛北区是世界人口密度最高的城区之一。２人口密度为１．住人口５３万人，ｋｍ８．６９６万人／０１２年人

［］３／均本地生产总值７．入境旅客人数２人均综合用水量０．ｄ８。澳门多年平均降雨３９ｍ６６万美元，８０８万人，　

多年平均水面蒸发量１量约１９０３ｍｍ，３００ｍｍ左右。　　

１．２　水资源及供排水现状

２３，。总库容２澳门当地无河流，境内主要有大水塘、石排湾、九澳和黑沙等库塘，总集水面积１９ｍ．２ｋ４万ｍ

３３，，多年平均地表水资源量０．地下淡水年可利用量为０．由于自身地理条件及历史等原因，３３亿ｍ０１亿ｍ

地表水、地下水资源实际可利用的数量极为有限，澳门城市供水主要依靠广东省珠海市对澳供水工程。近几年来，由于咸潮上溯严重，枯水期都要依靠珠江西江上游骨干水库统一调度长距离调水压咸解决季节性缺水问题。澳门周边海水泥沙含量偏高，水质状况较差，制约了海水直接或淡化利用。澳门现有青洲、大水塘和

３３／，，年实际供水总量０．按澳门本地用水类别划分，路环３座自来水厂，设计供水能力３其中ｄ３万ｍ８亿ｍ

家庭占４商业占３公共占１工业占８％。澳门现有澳门半岛、凼仔、路环和跨境工业区污水厂８％、１％、３％、

收稿日期：２２－１２０１３－１

：）基金项目澳门特别行政区供水安全专项；国家自然科学基金重大国际合作研究项目（５１２１００１３

，作者简介：张云（男，湖北枝江人。高级工程师，博士研究生，主要研究方向为区域水资源及水环境规划与管理。１９８１－）

：Ｅ－ｍａｉｌｉａｍｕｎ＠１６３．ｃｏｍｙ

１３１

３３／，／，设计处理能力２实际污水处理量日均１收集的污水资源量占澳门污水总排放量４座，ｄ５万ｍｄ６万ｍ４．

的９０％以上。

１．３　再生水利用现状

３／）主要澳门现有再生水利用系统或初步具备利用的条件主要有：如澳门皇冠酒店（ｄ２３０ｍ①商业酒店，

３／）收集游泳池及洗脸池内的水，收集酒店污水处理后，处理后用于冲厕及灌溉；威斯汀酒店（主要用ｄ８００ｍ

于喷洒、洗地及高尔夫球场灌溉。②污水处理厂二级出水，如跨境工业区污水处理厂和路环污水处理厂二级出水已建或改建均按中国国家一级Ａ排放标准。从实际调研情况看，受各种条件制约，澳门再生水实际利用量极为有限。

澳门再生水利用的有利因素：污水收集系统完善，收集率高，污水资源相对集中；现有用水以家庭及商业用水为主，水量相对稳定，作为再生水利用原水的水质较为理想；澳门政府及公众环保意识、危机意识及社会担当意识较强。不利因素主要包括：再生水在当地属于新生事物，社会认知度还较低；澳门属于高度城市化地区，地处南方湿润区，可供直接参考利用的案例较少；土地资源极其匮乏，新建处理及输送设施征地困难，老城区建设新的输水管道非常困难等。

２　总体思路与关键问题

２．１　目标及基本原则

以开源、减污和提高供水安全及水资源利用效率为目的，以水资源综合、高效利用为核心，按照统一规划和“安全、资源、环境”三位一体的总体思想，重点围绕再生水利用原水水源分布、处理工艺、输配水管线、用户分布，从经济、安全的角度对澳门再生水利用进行合理布局和优化配置，构建与澳门社会经济发展水平相一致，与城市总体发展规划、节水规划等相适应的再生水供应有保障、水质合格、运行安全、经济合理、技术先进、远近结合并能适应各类不同用水户要求的再生水利用系统。再生水利用规划的具体目标是根据澳门各地区、各部门、各行业不同水平年的潜在需水要求和再生水水源分布条件，遵循“经济、安全、先进”的原则，规划再生水利用规划建设工程方案和配套的非工程措施，以满足澳门社会经济可持续发展的需要。

规划的主要原则：经济可行，严控风险；积累经验，循序渐进；商业①技术成熟，②示范先行，③政府引导，

运作，持续利用；监控是保障，管理是关键。④工程是基础，

２．２　主要研究内容及范围

参照国内外再生水利用研究成果，在充分调查澳门污水资源分布和再生水利用潜力及潜在用户的基础上，分析澳门再生水利用主要存在的问题；根据现有污水处理厂资料和自来水公司提供的澳门用水资料以及未来发展规划，进行可利用污水资源分析；根据澳门需水预测成果和再生水可供利用范围，分析各地区各行业对再生水利用的需求；在可利用污水资源分析和再生水利用需求分析的基础上，考虑再生水利用的制约条

，件（经济、技术、安全及其他因素）根据“以需定供”基本思想，提出澳门再生水利用的原水水源、利用规模、污

水再生处理站位置及工艺、供水管网和再生水用户的布局方案，提出方案实施的相关工程措施及配套的非工程措施，同时提出澳门再生水利用总体布局和分期实施方案。具体研究内容包括：①国内外再生水利用现状分析；②可利用污水资源分析；③再生水利用需求分析；④再生水水质标准及处理工艺研究；⑤再生水利用分区布局方案；⑥再生水利用工程措施规划方案；⑦再生水利用非工程措施规划方案；⑧再生水利用工程总体实施方案；⑨规划实施效果评价等。

根据澳门的自然、地理、给水排水管网布局等实际情况，规划研究主要分为澳门半岛、凼仔岛、路环岛（含

包括市政用水、商业用水、政府用水、工业用水和家庭用水，用途包括城市绿化、景观、路凼填海区）３个分区，

清洗街道、污水处理厂自用、洗车、消防、冷却、冲厕、清洁、工业回用，重点研究市政绿化、污水处理厂自用、洗车、冷却、工业回用等用水。涉及的再生水利用措施和方案包括工程和非工程２个方面。考虑污水资源再生利用的现实基础及规划实施的预见性及可行性，以２５年为近期水平年，０年为远期水平年。０１２０２

２．３　关键问题探讨

１　再生水利用方式及用途２．３．

按系统供应范围大小和规模，澳门再生水水源可以分为４大类：家庭）再生水水源。取自本家庭①单户（

内优质杂排水，经集中处理后供家庭冲厕和清洁，其处理设施一般布置在家庭室内卫生间，适用于家庭内部自身利用。②栋建筑物再生水水源。取自本建筑物内杂用水和优质杂排水，经集中处理后供建筑物内回用，１３２

其处理设施根据条件可设于本建筑物内部或临近外部，适用于单栋建筑物自身利用。③小区域建筑群再生水水源。取自建筑小区内各建筑物所产生的杂排水，其处理设施放置小区内，可用于建筑住宅小区、学校以及机关团体大院等。④区域性再生水水源。主要取自城市污水处理厂处理后的尾水，将这些水输送至再生水处理站，经进一步深度处理后供区域内回用。可在澳门原有城市污水处理厂的厂址和二级处理工艺基础上，新建设再生水站或改造原有的处理工艺、引进深度处理工艺，该类系统可用于城市再生水大规模的应用，亦是澳门再生水利用的主要方式。

澳门再生水利用的用途主要包括：用　　根据再生水利用范围及澳门水资源利用和分类特点，①生活用水，途包括冲厕、清洁；用途包括冲厕、清洁、冷却、景观、洗车；用途包括城市绿化、清洗②商业用水，③市政用水，街道、消防；用途包括冲厕、清洁；用途包括污水处理厂自用、其他工业回用。④政府用水，⑤工业用水，２　可利用污水资源分析２．３．

根据现有污水处理厂和自来水公司提供的澳门用水、污水等资料以及未来发展规划，得到各地区在现状年和各不同规划水平年的可利用污水资源量，并考虑各个环节的损失水量，推算可利用再生水量，见表１。

表１　可供利用再生水量预测成果

单元划分

澳门半岛

分区域

凼仔路环

澳门半岛污水处理厂

分污水

处理厂

澳门跨境工业区污水处理站

路环污水处理厂凼仔污水处理厂

合　　计

现状年８２９６１　２５９５９　８７１８８　８２８９８　６３００　１８８８７　５９２５９　０２８１４１　

５年２０１９６８４２　３３６４６　３８３１０　８９１４２　７７００　３８３１０　３３６４６　１６８７９８　

３

／ｄｍ

２０２０年９８３４５３９７８３５０５２３８９９４５８４００５０５２３３９７８３１８８６５１

２．３．３　再生水利用需求分析

分析各地区、各行业对再生水利用的理论需求和潜在需求，重点分析市政、商业、政府对再生水利用的需求，同时分析工业、生活对再生水利用的需求，得到不同规划水平年各分区／污水处理厂各行业不同类型用水对再生水的需求量，结果见表２。该需水分析成果仅仅用于宏观分析，以确定澳门再生水利用理论（最大）规模的依据，实际规划利用规模必须经过确定具体（比较可行）４　再生水水质标准及处理工艺分析２．３．

表２　再生水利用需求量分析成果　

分类生活用水商业用水市政用水政府用水工业用水合计

现状年６３１１　８２１７８　２８０４　４２３６　１４１４７　４９１１５　

５年２０１６３０５　３１５２１　９１５７　３１４２　１５６２２　６５７４８　

３

／ｍｄ

２０２０年６６５３４００９０１０２５６３０７２２１５６５８１６３７

。供水区域后，经过逐一核算潜在用户水后才能最终确定工程建设规模（最终规模见工程措施规划方案）结合澳门实际，提出各行业再生水利用水质标　　借鉴其他地区现有已建再生水利用系统的实际利用情况，

准；在分析现有再生水利用工艺流程优劣的基础上，研究澳门再生水利用可采用的工艺流程，并分析评价污水处理的效果。考虑到澳门经济技术条件及安全角度，建议澳门再生水利用水质标准如表３所示，同时考虑到不同利用方式的差异，以及各区域收集污水及污水处理厂现有工艺及出水标准、再生水用途的差异，各种利用方式总体上优先采用“前处理＋膜分离过滤＋后处理”的工艺流程，考虑澳门实际，相关设施布局必须考虑尽可能减少占地面积，优先考虑地下建设方式。

表３　澳门再生水利用水质标准

控制指标控制值

－／／／／／ＣＯＤＢＯＤＳＳＮＨ３－ＮＴＰｒ５ｃ

１－－１－１－１（·）（·（·Ｌ）（·Ｌ）ｍ（·Ｌ）ｍｍｍｍｇＬｇＬ－１）ｇｇｇ

Ｈｐ６．０～９．０

粪大肠杆菌群

（数／个·Ｌ－１）

００≤２

嗅无不快感

色度（度）０≤３

≤６０≤２≤５５≤１．５≤０．　

３　总体方案

３．１　分区布局方案

，考虑再生水的制约条件（经济、技术、法律法规、心理习惯、与其他非常规水资源利用关系等）以及对可

１３３

利用污水资源和再生水利用需求的分析，澳门再生水利用以集中利用为主，分散利用为辅；结合利用规模，提出澳门再生水利用的原水水源、再生水处理、供水管网和再生水利用用水户的布局方案。各分区总体布局方案为：

）澳门半岛。根据澳门半岛管网改造困难的实际情况，规划在澳门半岛污水处理厂和澳门跨境工业污１

水处理站建立再生水处理站，通过管网供应污水处理厂周边地区的市政、政府、工业、商业等用水，同时在老城区考虑再生水分散收集利用方式作为补充。主要用途包括污水处理厂自用水、洗车、工业回用、市政绿化、道路清洁、学校杂用等。

）凼仔岛。根据凼仔岛的实际情况，规划在凼仔污水处理厂建立再生水处理站，通过管网供应污水处理２

厂周边地区的市政、工业、政府、商业等用水。主要用途包括污水处理厂自用水、工业回用、机场用水、市政绿化、道路清洁、学校杂用等。

）。根据路环岛（路环岛（含路凼填海区）含路凼填海区）的实际情况，规划在路环污水处理厂建立再生３

水处理站，通过管网供应污水处理厂周边地区的商业、工业、市政、政府等用水。主要用途包括污水处理厂自用水、商业杂用水、工业回用、市政绿化、道路清洁等。

３．２　工程措施规划方案

根据再生水利用的布局方案，结合澳门的实际情况，分地区（澳门半岛、凼仔、路环）和行业（市政、商业、政府、工业、生活）提出再生水利用系统的结构、工程布局、工程规模（依据供水管网能到达范围内目标用户现状及规划水平年用水、需水量及其利用意愿逐一核算相加得到可能利用规模最终确定工程规模，避免规模过

，大，影响工程效益发挥）以及供水管网的建设方案。

）澳门半岛污水处理厂再生水利用系统。以“前处理＋Ｂ为主要处理工艺，一Ｆ滤池＋超滤膜＋消毒”１Ａ

３３／，／，供水主干管网１．供水主干管网４．二期处理规模０．期处理规模０．ｄｄｍ；ｍ。主要用２万ｍ８ｋ４万ｍ０ｋ

水户为污水处理厂自用水及其周边地区停车场、新填海区、工业大楼、公园、发电厂、市政绿化等用水户（由于

。保密原因，省去具体用户名称，下同）

）澳门跨境工业区污水处理站再生水利用系统。以“前处理＋超滤膜＋反渗透＋消毒”为主要处理工２

３３／，／。主要用水户为污水处理供水主干管网２．二期处理规模０．艺，一期处理规模０．ｄｄｍ；２万ｍ０ｋ３万ｍ

厂自用水及其周边地区公园、工业区、苗圃基地、车检中心、学校等用水户。

）凼仔污水处理厂再生水利用系统。以“前处理＋Ｂ为主要处理工Ｆ滤池＋超滤膜＋反渗透＋消毒”３Ａ

３３／，／，供水主干管网３．供水主干管网６．二期处理规模１．艺，一期处理规模０．ｄｄｍ；ｍ。３万ｍ０ｋ２万ｍ０ｋ

主要用水户为污水处理厂自用水及其周边地区填海区、机场、垃圾焚烧厂、学校、车辆维修站、建筑业、市政绿化等用水户。

）路环污水处理厂再生水利用系统。以“前处理＋Ｂ为主要处理工艺，一期处Ｆ滤池＋超滤膜＋消毒”４Ａ

３３／，／，供水主干管网８．供水主干管网３．二期处理规模１．理规模０．ｄｄｍ；ｋｍ。主要用水户５万ｍ９ｋ５万ｍ０

为污水处理厂自用水及其周边地区填海区新建酒店、电厂、油库、学校、市政绿化等用水户。

）小区或单栋楼再生水利用系统。以“前处理＋Ｂ为主要处理工艺，主要应用Ｆ滤池＋膜分离＋消毒”５Ａ

于高校、政府部门或城区新建商业中心等，用于建筑内冲厕、小区内道路绿化浇洒、绿化和景观用水等。由于老城区市政管道建设困难，该利用系统是供水管网无法到达地区的一种补充。

）单户（家庭）再生水利用系统。以“前处理＋化学处理＋沉淀”为主要处理工艺，主要应用于家庭、小型６

宾馆等分散型用户，用于冲厕及清洁用水。单户利用主要由政府提供成熟设备，个人负责管理的方式，鼓励澳门环保意识比较强的个人及相关用户使用，主要目的为加强宣传，提高再生水的认识。

３．３　非工程措施规划方案

具体措施包括：提高对再生水的认识；构建完善的法律法规体系；①加强宣传，②修改供排水规章，③结合本地实际情况，制定可操作性强、严控风险、适度超前的技术规范体系；④制定合适的再生水与自来水相协调的水价格体系，充分发挥促进再生水利用的经济杠杆作用；再生水、污水等相关运营⑤理顺和优化自来水、

、污水）管道及用水端的水量水质监测体系；企业的关系；⑦针对可能出现突发事件⑥构建再生水利用源水（

的应急预案。

３．４　分期实施方案

）近期实施方案。尽早启动再生水利用宣传方案，在政府及公众中提高对再生水价值的认识；制定或完１

１３４

善再生水利用相关的技术规范体系、法律法规体系，编制应对突发事件的应急预案；结合自来水价格调整，制定合理的再生水价格体系；出台鼓励新建填海区、宾馆酒店、商业中心等双管网建设的政策；委托污水处理厂或自来水运营企业，逐步启动各污水处理厂一期工程及管网建设及管理工作；委托设计及采购、推广一定数量单户再生水利用系统，扩大宣传效果及再生水利用直观感受。

）远期实施方案。出台新建填城区及大型楼宇等强制建设双管网建设政策；总结再生水利用工程建设、２

管理及监督体系等经验，推进各污水处理厂二期工程及管网配套工程；合理调整再生水利用价格，协调与自来水、污水处理运营企业关系，加速推进再生水利用的市场化运营；启动老城区典型楼宇再生水利用系统的建设与改造工作；构建完善的再生水利用监测、管理与监督体系。

４　结　论

污水资源再生利用技术日趋成熟，应用广泛，已经不是主要制约因素；初期盲目追求工程建设规模，忽视后期运营管理成为主要原因。因此，在再生水利用总体规划编制过程中，在注重采用先进技术的同时，更需

，要关注配套的管理措施以及工程建设规模合理性和运营的经济性、专业性，突出“经济合理”和“风险可控”

才能实现再生水资源的可持续利用。随着我国最严格水资源管理制度的不断实施，再生水利用在用水总量、用水效率及限制纳污控制等方面的综合价值将逐步得到显现，成为各城市重要的第二水源。

参考文献：

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