探讨深圳市南山商业文化中心区核心区中水管道供水项目实际案例经验

探讨深圳市南山商业文化中心区核心区中水管道供水项目实际案例经验

金世峰1王焕坚2

深圳市坪山区深水水环境有限公司 广东深圳 518000

深圳市国祯环保科技股份有限公司 广东深圳 518000

摘要：深圳市中水使用途径主要是污水处理厂的尾水用于河道生态补水。《深圳市南山商业文化中心区核心区中水管道供水项目》是一个纯粹商业化的中水项目。该项目运营过程中遇到的进水浓度、氯离子含量高等不利因素，致使处理成本高，销售水量不理想，生产成本高于实际收入，最终难以为继。通过中水站实际使用中遇到的困境反思中水回用方案设计、中水用途、水源浓度以及成本、采用出水标准中氯离子标准对实际应用的影响，为以后类似项目提供经验。

关键词  中水回用  氯离子 绿地灌溉

前言

为提高城市污水循环再利用率，减轻城市供水紧张的状况，缓减城市环境污染程度，全面发展循环经济，以及保证城市用水安全；深圳市南山区商业文化中心区管理委员会办公室建设南山中水站，将管理范围内的建筑物排水收集后进行处理后再使用到景观、冲厕、冲洗道路、绿化等。

一、项目概况介绍

《深圳市南山商业文化中心区核心区中水管道供水项目》（以下简称“中水站”）处理规模为4000ｍ3/d。中水站的原水来源为核心区内各建筑物产生的废、污水。工程总投资额2200多万元人民币，于2008年正式开工建设，2009年10月正式实现供水。销售单价为2.8元/吨水，同时政府按处理水量的1.05元/吨水进行补贴。

出水水质综合《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T 18921-2002）及《城市污水再生利用　城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）标准和《再生水用作冷却水的水质控制指标》（GB/T 19923-2005）来确定。进水实际水质和出水标准如下：

2、工艺流程

处理工艺采用接触氧化+V型滤池。生产的中水主要用于市政道路的绿化、冲洗、景观等用水。

管网

用户

二、运营情况回顾

1、2009年10月正式运营，进水水质一直波动较大，COD最大值为1343mg/l，主要为进水来源复杂所致，收集原水主要为中心区各物业生活用水以及化粪池排水，餐饮业排水，有很大的变动性，对系统影响很大。2010年从市政泵站调水来稀释源水，到2012年度处理水量逐步上升3000吨/天，销售水量缓慢增加到1000吨/天。吨水处理成本降低到1.6-2.0元/吨水，但全年度销售总水量仅占实际生产总水量的33%，因此实际收入远远低于生产水量成本。原收集范围内进水水质和经市政污水稀释后的进水水质如下：

从上表可以看出，目前实际进水水质超过设计水质的2倍以上，直接导致处理成本的成倍上升。

2、2015年以后，陆续发现各办公楼的用户出现水箱和管道被腐蚀的现象，经过调查发现真正的元凶是氯离子，根据相关文献研究结果表明，氯离子浓度超过30mg/L就会对金属表明产生腐蚀。经过持续对进出水水质进行监测，发现进水氯离子在500-2000mg/L之间波动，出水氯离子在700-3000mg/L之间波动。中水站即使生产采取使用不含氯离子的药剂进行除磷和消毒，但出水的氯离子仍然超过500mg/L。

3、2019年以后，由于政府主管部门的变更，最大的中水客户景观水池停止使用中水，致使中水销售量突然减少75%，导致生产上严重亏损。后来其他用户因氯离子的问题陆续停止使用中水，到2022年底，基本每天中水销售量只有10吨/天。

4、2021年年底，深圳市因大旱政府要求城管减少自来水使用量，多使用中水绿化。城管局要求中水水质达到或优于行《城市污水再生利用 绿地灌溉水质》（GB/T 25499-2010）指标要求。与设计标准相比，主要是增加的氯离子指标要求≤250mg/L，而实际情况是现有出水不使用任何含氯的除磷剂和消毒剂，氯离子仍然≥500mg/L。由于深圳市沿海的水质净化厂的尾水氯离子一般都超过400mg/L左右，城管的绿化专家要求使用水质净化厂尾水用于城市绿化的，其氯离子含量不得大于400mg/L左右，叠加上管网、运输费用等因素，深圳沿海地区污水处理厂尾水目前很难大规模用来绿化。

5、在上述情况下，政府要求与BOT企业进行升级改造以满足城管等对用水水质的要求。企业聘请设计单位设计的升级改造方案为现有工艺后接超滤+反渗透，浓水（氯离子含量超过10000mg/L）直接排入市政管网，中水成本超过4.5元/吨水（不含折旧）。方案在专家评审时未能通过，主要是浓水排入市政管网是不合规，同时中水售价已经超过自来水价格。下图是改造方案流程图：

管网

     6、为解决中水站困局，主管部门拟将南山水质净化厂的尾水调入该地区，以满足该地区的中水使用需求。中水站的由于经济效益和社会效益不明显，政府拟拆除后以消除安全隐患。

三、南山中水站的经验总结

南山中水站是BOT投资建设的全地下结构工程，投资额达到5500元/吨水，投资偏大，在整个项目操作上有很多不足之处，可以说是交了巨额的学费。简述如下：

1、对项目的风险估计不足，对市场过于乐观

中水站的初衷是将方圆2平方公里内的的建筑产生污水收集处理后回用，主要的用水客户定位是收集范围内的景观中水（每日约1000吨）、空调冷却水（2000吨/日的预估用水量）、1000吨/天的绿化、冲厕、冲洗道路等用水量，合计需要水量4000吨/天。但实际上空调冷却水每天只是补充200吨的蒸发量水，同时业主自身实际需要700吨的量、周边的办公楼大部分没有安装中水管道或者是不认可中水，导致实际需要量只有1000吨/天。

同时服务范围的用户对中水的水质存疑，尤其是空调冷却水，要求水质超过自来水的标准。因此出于对成本的考虑，中水水质难以达到空调冷却水的标准。

2、对进水水源和客户的需求没有做详细调查

项目设计前期没有对源水进行检测，设计水质按照一般市政污水水质估算。由于服务范围内都是餐饮和化粪池，进水最高达到1500mg/L，导致与设计水质偏差近6倍。导致在试运行阶段，处理该浓度的污水量只能达到600吨/天。

项目没有对中水用途做认真的调研和分析，尤其是空调冷却水的水质标准和耗水量没有认知，尤其是没有预估到中水中氯离子含量对绿化、金属的腐蚀作用，这也是造成项目被失败的根本原因。

3、项目建设成本高，建设方案有缺陷

（1）项目建设初期对填海区的地基处理缺乏充分认识，导致建设成本上升。

（2）项目建设方案没有考虑到氯离子对后续金属设备设施和对绿化植物的腐蚀，导致用户拒绝使用中水。

（3）地下污水处理站建设管道送风和排风效果不理想，站内通风不畅，难以达到设计效果。

（4）为节省投资，方案放弃超滤膜的深度处理方案，对出水水质保障有一定的影响。同时设备的选型、污泥处置等都存在很多问题。

四、对中水回用的启示

1、对中水使用的水源来源需要做详尽的调研，水源水质应满足深圳市在2010年出台《再生水、雨水利用水质规范》的规定。如果进水水源浓度水质偏高，造成处理成本偏高，与自来水价格相比没有优势，中水难以大规模销售。

2、中水项目要有一定的规模效应和经济效益。对于规模偏小的项目，不能以中水单一的功能存在，否则难以收支平衡。对完全商业用途的中水会用项目，应该充分经济上要保底收益，才能长久维持正常运转。

3、应对于中水水质中氯离子含量是否对中水使用用途和使用的介质造成影响，应该引起足够的重视。例如用途是绿化、灌溉，则必须要考虑氯离子含量不能超标；如果是金属介质的做容器，则要考虑氯离子腐蚀的问题。

4、对于深圳市沿海地区的管网中氯离子含量高，主要是由于填海区的管网有渗漏，地下水夹杂盐分进入管网造成。在这种类似地区如何使用氯离子含量高的中水，目前还没有很好的案例，仅仅是在河道生态补水方面有很大的用量，深圳沿海污水处理厂尾水氯离子含量一般都高于400mg/L，这种中水能否能用于绿化灌溉是值得深入探讨的。

参考文献：

[1]罗迎春, 肖玉, 黄晖,等.高氯化物含量中水对园林植物的影响及合理利用对策[J].江西农业, 2018(14):2.DOI:CNKI:SUN:JXNG.0.2018-14-079.

[2]于福洲. 金属材料的腐蚀性【M】:北京：科学出版社

[3]陈辉. 深圳市中水回用现状与思考.技术与市场，2012，第19卷第12期35(24):9.