3、构建城市污水可循环利用的平台
将排水系统看作是我国生态圈和水圈的一个有关子系统,并以可持续发展的战略去思考解决生态圈和水圈中的问题,建立一个生态型的,可经济运行的排水系统,并使水资源和营养物质得以形成闭合的循环。
3.1、工艺流程建议方案
城镇居民生活污水生产沼气、中性水和沼肥的工艺是该生态圈中关键的环节,它不仅要满足低成本投入、节能环保等条件,还必须具有可循环利用和可控性。
首先要将居民排泄物部分从城市污水中分离出来,为生产沼气、中性水和沼肥提供可用的原料(居民的其他生活污水含有洗衣粉、洗洁净等化学物质,对生产沼气有很强的抑制作用)。
其次,采用太阳能集热管式的供热方法,为沼气池供热,使发酵保持在高温发酵或中温发酵。同时,建议将沼气池修建在地表以下,其一可以有效保持沼气池的温度(尤其是北方城市);其二在地表上可以构建太阳能集热管设备,节约用地资源。
最后,采用目前已经成熟的发酵控制技术和脱硫、脱水等技术来生产沼气、中性水和沼肥。
3.2、城市改造建设建议方案
我国目前采用的城市排水系统是将人的排泄物用大量水稀释并与其它污水混合,并通过管网统一输送到城市下游做集中处理的方法,这样混合排污的方法即浪费了大量的可回收资源,又增大了处理成本,还污染了空气(沼气的自然挥发有助于加快温室效应)。所以我们必须要对现在的房屋建设标准和城市排污管网进行符合可持续发展战略生态圈的改造。
以居民住宅为例,将混合排污改造为居民排泄物和其他污水分类排污的方式,将统一给水改造为饮用水和中性水分类供给的方式。
根据我国目前的现状,建议将城市改造分为三步走:
第一,修改现有的房屋建设标准,将分类排污和分类供水的标准纳入规定当中,在居民排泄物管道和其他污水管道同时接入现有污水处理管网时(图3虚线部分),必须要预留居民排泄物管道与规划沼气处理管网的接口或控制阀;在分类供水方面,为不使自来水企业增加成本和居民使用不便(目前居民户内只有一个水表),可以将中性水管引入户内后空置,居民用水可暂时由饮用水管提供。同时,修改现有的城市排污管网规划,将居民排泄物管道纳入设计规划当中。
第二,用十到二十年的时间,依据修改后的城市排污管网规划,利用城市建设和排污管网更新维修的时机,将居民排泄物管道部分构通或全部构通。同时,依托污水处理厂或其他相关单位建设生产沼气、中性水和沼肥的基地。另外,在此期间可以选取具有代表性的市县进行试点,做到边建设、边实验、边完善,勿使国家投资的浪费和决策的失误。