北京污水再生利用中的技术挑战

在全国36个重点城市中，北京再生水利用率最高，达到了60%，作为一个特大城市，随着经济的发展，在每年45亿总用水量的限制下，北京除了雨水收集利用和外界调水外，水资源的补偿途径是充分利用再生水。预计到2015年，北京再生水处理能力将达到513万吨/日。
多种处理工艺保障再生水水质
再生水作为缓解北京水资源压力的一项重要措施，其利用量从2004年开始逐年增加，截至2012年达到7.5亿立方米/年，经处理的污水基本都实现了再生利用。杨向平介绍说，目前主要用于北京再生水处理方面的技术有三个方面，通过这些处理工艺，北京污水处理厂升级改造和设施建设项目的出水指标要达到地表Ⅳ类和北京市的污染物排放B级标准。
一是“污水处理+深度处理”。其中包括经消毒深度处理后直接供给农业的方式，以及2000年以后建的“混凝沉淀(铁、铝盐或石灰)-过滤-消毒”和“超滤-活性炭吸附-臭氧-消毒”工艺，；近期大规模开展的主要是“曝气生物滤池-自清洗过滤器过滤或超滤-紫外线杀菌器消毒”（1+1方式）或“MBR-臭氧-紫外线杀菌器消毒”（一步式）工艺，这些工艺最关键的是要满足再生水的利用。
二是“灰水处理”，主要是用于小区分散处理设施的“混凝沉淀-自清洗过滤器过滤-紫外线杀菌器消毒”和“MBR-臭氧-紫外线杀菌器消毒”工艺。
三是北京还有一座十几万吨的河水处理厂，将污染的河水处理之后再还到另外一条河，主要采用“MBR-臭氧-紫外线杀菌器消毒”技术，取得了良好的社会效益和经济效益。
杨向平举例介绍了北京典型再生水厂的处理工艺。
北京污水再生水厂采用的工艺技术
再生水厂 规模（万吨/日）  工艺 状态
高碑店 100 自清洗过滤器+超滤+臭氧 在建
小红门 60 自清洗过滤器+超滤+臭氧 在建
吴家村 8 曝气生物滤池+臭氧 在建
卢沟桥 10 曝气生物滤池+臭氧 运行
北小河 10 MBR+臭氧 运行
方庄 0.3 石灰混凝沉淀+过滤 运行
清河 55 MBR+臭氧（15） 运行
自清洗过滤器+超滤+臭氧  （40） 运行
    多项技术挑战制约行业发展提升
尽管北京再生水利用量逐年增加，已形成多种处理技术工艺，但污水再生利用实践中仍面临着多项技术挑战。
首先是高品质再生水的大量需求引发的技术改造问题。北京由于缺水，全部的污水处理厂都要改造成再生水厂，由此便引发了大规模的技术改造问题。
其次是不同用户的供水方案各不相同。面对景观用水、工业用水等在内的多种用户，污水再生处理设施如何实现供水？“这将是包括管网规划和水质管理在内的一个复杂的供水系统”，杨向平介绍说。
第三，再生水设施的运行保障措施的新要求。当污水处理厂改造为再生水设施以后，对运行保障提出了新的要求：即要根据用户的需求保障供水的稳定性，不能因来水的变化而间歇性供水。
四是再生水设施的安全设计规模要求的提高，要改变过去污水处理厂双路供电的模式，保障运行的稳定性，以满足用户需求。
五是上游超标废水排放的控制更加严格。
六是初期雨水的再生处理与利用问题。尤其是雨季大量的水排到污水处理厂，对于污水处理的冲击很大，后续的再生水运行管理也随之更加困难。
对于未来北京再生水技术体系的发展，要不断开发和实践稳定、高效、节能的再生水新技术和新工艺，加强深度技术的针对性（氮、磷），运行的稳定性和经济性，管理的简便性和经济性，应用的规模性，以及水质安全保障等方面的研究；同时建立起完善的再生水预警技术和监管系统。