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缺水大国沙特阿拉伯如何进行污水处理与再利用

水工业市场杂志2018-07-05 08:29:14


过去40年里,高收入的原油使得沙特阿拉伯的社会经济获得了重大发展,人口从20世纪70年代初期的700万增加到2010年的约2700万。作为一个气候干旱、天然水资源极其有限的国家,人口的大幅增长也使得用水需求大幅增加。因此,沙特极其重视污水处理与利用,将其视为解决水需求不断增加而导致供水缺口问题的重要途径。


一、沙特的污水处理服务

沙特的污水系统覆盖情况因城市而异,大城市覆盖率往往更高。2010年,首都利雅得的污水处理率为60%,吉达市为50%,达曼市为78%。沙特大部分地区都建有污水处理厂,主要服务于大中城市。目前,很多污水处理厂正在建设中,主要分布在国家水务公司管理的城市,如利雅得、吉达、麦加、塔伊夫和麦地那。这6个最大城市(利雅得、吉达、麦加、塔伊夫、麦地那和达曼)的污水处理达到了二级或三级水平。沙特最常用的二级处理技术为常规的活性污泥系统。介质过滤和氯化消毒是最常见的三级处理技术。另外,在工业城市也存在一些使用反渗透技术的先进污水处理设施。只要处理厂根据国际最佳实践进行设计和运行,经三级处理的污水可适用于各种再生应用,包括工业、景观和农业灌溉。

2010年,沙特的一些城市,包括利雅得、塔伊夫、吉达、达哈兰和朱拜勒,大约1/4的处理污水用于市政公园景观植物、树木和草地的灌溉。利雅得成功使用了近50%处理后的污水(约1.2亿m3),其用途包括:

(1)农业。灌溉约9000hm2的枣树和饲料作物。

(2)娱乐和生态。大量经过处理的污水排放到位于利雅得东部的哈尼法河谷,并延伸到城市周围的农村地区。哈尼法河谷的发展愿景是使用经过处理的污水将城市化的山谷变成自然化的公园带,推动该地区安全、绿色和健康环境的建设。此外,这也将推动该区域的住宅开发、农业、娱乐、文化活动和旅游业的发展。

(3)园林景观。处理后的废水用于城市各处的景观灌溉。

(4)工业。目前,处理后的污水己用于城市各类工商企业,由于淡化水成本高(0.8美元/m3),因此,未来处理污水的使用率有可能进一步增高。

(5)地下水补给。处理后的污水由阿尔海耶南部地区一条长40km的运河排放,并存储在该地区的储水池,经砂质土壤过滤后补给地下水。

未来,污水收集和处理服务将进一步增多,污水处理量也将增大。预计处理后的污水使用范围将从目前主要的农业用途转向工业用途,预期财政收入更高。


二、污水处理和利用法规

20世纪70年代,沙特就开始关注经处理污水的利用并考虑实施。1978年,沙特伊斯兰高级学者委员会发布了一项法令(伊斯兰声明),鼓励使用这种再生水,该法令为沙特广泛使用再生水铺平了道路。

2000年5月,沙特颁布了第一个污水处理和再生利用条例—《生活污水处理及其再利用条例》,要求达到二级或三级污水处理水平。之后,沙特水电部于2006年出版了《沙特阿拉伯污水处理厂设计指南》和《利用处理污水灌溉:控制、条件、违法与处罚》。这些举措在建立安全污水处理和再生利用技术标准方面发挥了重要作用。2006年制定的污水处理和利用标准,规定了限制使用和非限制使用处理后的污水最低质量要求。企业层面上,朱拜勒-延布皇家委员会等机构所采用的污水处理标准,在许多参数上甚至超过沙特国家标准,如浊度、粪大肠菌群和总溶解固体等参数。


三、污水处理和利用:挑战与举措

在发展污水服务、污水处理和利用方面,沙特制定了雄心勃勃的愿景规划,但是完成这一愿景还面临许多挑战。

1.挑战

沙特现有的下水道系统存在漏水的情况,整个基础设施网络没有充分连接,污水处理所需的先进处理厂也比较缺乏。现有污水处理服务的条件可能会带来环境和公共卫生问题,包括土壤污染、海洋污染和地下水污染。沙特仍然缺少为终端用户提供处理污水的配送管网,卡车是目前的主要配送手段。

此外,与其他海湾国家相比,沙特的污水处理服务并不理想。服务的区域差异给政府造成了额外的压力,政府需要为所有地区提供污水服务。污水服务现状表明,公共部门在污水系统管理和处理污水使用计划方面的表现并不理想,与沙特的经济地位不适应。成功实现污水系统和污水处理利用的目标,需要综合解决能力建设、管理、体制改革以及开发污水处理综合数据库等问题。

2008年以来,主要城市供水服务的发展导致污水量大幅增加。例如,利雅得市污水量从2008年每天约63. 6万m3增加到2014年的每天约95. 3万m3,6年内增加近50%。沙特其他主要城市的情况也与之类似。沙特为消费者免费提供污水收集和处理服务。目前,沙特采取政府大量补贴的水价制度,消费者支付的水费低于水成本的5%。公众对水资源问题的认识严重不足,表现在大多数社区居民不了解水资源生产和配送的成本以及水资源短缺情况。在这样的情况下,无法开展水资源保护,这一制度的经济可持续性和运营效率也受到了挑战。

政府和水电部计划扩大污水处理的工业使用,促进地下水含水层补给。然而,对于这两种污水处理的应用方式尚未制定合理的标准。污水处理中的污染物,包括重金属、药物化学品和消毒副产品,如果在污水处理厂设计中没有得到妥善处理和仔细考虑,则会导致重大公共卫生问题。

2.举措

沙特历届政府都对污水部门的制度和管理体系进行过调整。历史上,污水系统由地方市政当局负责管理和运行,并向市政和农村事务部报告。为了强调处理后的污水是一种水资源,2007年污水系统转交由水电部管理。2007年,水电部成立了污水管理局,通过地方办事处管理全国污水处理服务。此外,水电部制定了战略转型计划,在淡水和污水管理部门逐步建立公私伙伴关系。该计划己在城市按阶段实施。2008年,颁布了M/1号皇家法令和部长理事会第5号决议,批准建立国家水务公司及其章程。沙特国家水务公司是政府全资拥有的股份公司,旨在2024年实现沙特供水和污水服务达到世界发达国家水平。目前,该公司管理4个最大城市(利雅得、吉达、麦加和塔伊夫)的污水,服务人口占全国人口42%。国家水务公司成立章程授权水电部监管和监控公司业绩,评估公司是否遵守相关法律法规。这是水电部的一项重要任务,为了有效地发挥其作为监管机构的作用,水电部需要全面加强能力建设、监管和体制改革。

污水处理是沙特的重要财政收入来源,因此,公司成立了污水处理业务部门,管理公司业务范围内城市的污水处理生产、营销和配送。污水处理业务部门确定了5个行业,不同行业对污水处理的终端应用不同,污水处理对其市场吸引力也不同。该公司完成了一项综合研究,评估上述不同行业为污水处理付费的意愿和支付能力,并估算了污水处理的生产成本。研究结果用于确定各行业污水处理价格。处理后的污水应该优先供应工业和商业部门,这些行业的付费意愿和支付能力最高。此外,该公司与19家公共和私营机构签署了合同和谅解备忘录,每天提供处理后的污水约110万m3。到目前为止,该公司己经获得了10个可盈利的长期(20—30 年)合同,合同总价值21亿美元。此外,还在与沙特石油公司和马登公司等其他机构进行新合同的谈判。该公司正在与私营公司谈判组建新的合资企业,推进私营部门进入污水处理市场。

2014年12月,沙特部长理事会宣布提高饮用水价格,公布了政府、商业和工业部门使用经处理污水的新价格,于2015年12月实施。目标部门包括酒店、私人医疗保健设施、精装住宅单元、商业市场(商场)等大型商业机构以及其他商业和工业消费者。实施新水价的主要目的是鼓励工业和商业部门使用再生水,将其用于非饮用用途,确保水和污水处理基础设施的长期可持续性。新水价将饮用水成本从平均0. 03美元/m3提高到1.6美元/m3,并引入0. 8美元/m3的污水服务成本。新水价对污水处理市场将产生明显影响,预计商业和工业部门的污水处理回用需求将增加,同时这种再生水水价将低于饮用水水价。新水价也将鼓励政府、商业和工业部门节约用水。

2008年,沙特水电部制定了各地区污水处理利用的总体规划。规划确定了实现污水处理系统及其再利用目标所需的所有项目。到2025年,总共需要投资大约2000亿美元。目前,沙特13个地区已经在进行污水项目建设。