再生水廠(chǎng)是現代城市發(fā)展和水資源保護不可或缺的組成部分，城市再生水廠(chǎng)在國外已經(jīng)有較為成熟的經(jīng)驗?？傮w來(lái)講，美國、新加坡、納米比亞、澳大利亞、日本、以色列等國家在再生水回用量與回用技術(shù)上處于全球領(lǐng)先地位。開(kāi)展污水回收利用，推廣再生水使用已經(jīng)在各國水資源規劃與利用中凸顯出越來(lái)越高的地位，相信再生水的利用前景會(huì )越來(lái)越廣闊。

　　新加坡

　　
　　NEWater 水廠(chǎng)

　　
　　NEWater 的成功推廣，不僅歸功于新加坡政府戰略層面上的大力推動(dòng)，同時(shí)還要歸功于一系列卓越的品牌策劃。NEWater 和Usedwater 名稱(chēng)的確立，摒棄了污水、廢水、中水、回用水等傳統詞匯，并且選擇在重大場(chǎng)合請國家領(lǐng)導人當眾飲用，從而產(chǎn)生轟動(dòng)效應，有效地幫助民眾確立起對再生水安全性能的信心;并且建設了NEWater 接待中心，深入宣傳科普關(guān)于“水”的新理念，確立社會(huì )對水處理技術(shù)路線(xiàn)的信心。

　　
　　旨在促進(jìn)社會(huì )護水、親水的“ABC”計劃(Active,Beautiful,CleanWater)， 充分展現了一個(gè)更好的雨水管理方式。盡可能把每滴雨水留住，將下水道、溝渠、水庫改造成為富有活力的、美麗的、清潔的小溪河流與湖泊，與鄰近的地上成為一體，以創(chuàng )造出充滿(mǎn)活力的社區公共空間。創(chuàng )辦新加坡水周，通過(guò)大型的論壇、展會(huì )、頒獎，使新加坡不但匯聚了全球最智慧的思想，還成功塑造了新時(shí)期水務(wù)領(lǐng)導者的形象，成功實(shí)現了從極端缺水國家到世界水務(wù)樞紐的跨越式發(fā)展。

　　
　　澳大利亞

　　
　　澳大利亞于20世紀90年代早期開(kāi)始對再生水進(jìn)行利用，再生水在2001~2003年全國干旱時(shí)期發(fā)揮了重大作用，500多座城市污水處理廠(chǎng)生產(chǎn)的再生水有效緩解了干旱缺水和國家限水政策給城市發(fā)展和居民生活帶來(lái)的壓力，甚至在缺水地區一度成為不可替代的飲用水源。

　　
　　澳大利亞農村的再生水利用要多于城市，內陸城市多于沿海城市，未來(lái)計劃主要向悉尼、堪培拉、昆士蘭、墨爾本以及南澳大利亞發(fā)展。2004年頒布的墨爾本都市水計劃中指出，再生水將更多地利用于鋼鐵廠(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)、牧場(chǎng)、公園景觀(guān)用水以及住宅用水等方面。2004年昆士蘭頒布《再生水安全利用指南》草案旨在鼓勵對再生水的利用和發(fā)展。與此同時(shí)，布里斯班也積極開(kāi)展綜合區域內的再生水利用，建立再生水開(kāi)發(fā)與監管部門(mén)，確保所有區域綠地的發(fā)展要有再生水利用的規劃與設計，將用再生水的20%替代城市引用水源，實(shí)現零污水排入莫頓灣，保持對再生水的可持續使用。

　　
　　再生水在澳大利亞悉尼奧運村被廣泛利用，其中包括：大面積的草坪灌溉、沖廁、消防、洗衣、裝飾以及噴泉娛樂(lè )場(chǎng)所和新商業(yè)區用水。悉尼奧運村再生水利用項目的關(guān)鍵和核心是再生水的質(zhì)量，采用兩條供水管網(wǎng)分別輸送再生水和飲用水，與日本的雙管供水系統相似。為了保障公共健康和飲用水安全，對再生水水質(zhì)進(jìn)行連續監測，并且在所有使用再生水的地區采用有效措施減少再生水與飲用水接觸風(fēng)險，尤其是再生水和飲用水共同使用的地方采用了明顯的標志和公共警示信息。悉尼的再生水循環(huán)過(guò)程包涵了一系列新興、有效的技術(shù)，這些技術(shù)用于生物處理過(guò)程、微過(guò)濾和反過(guò)濾過(guò)程;同時(shí)使用高科技的遠程控制系統對循環(huán)再生水的操作和監控進(jìn)行自動(dòng)和連續的監測，確保了再生水水質(zhì)安全。

　　日本

　　
　　日本的水資源相對豐富，但由于國土狹窄，水資源利用率不高，加之二戰后日本重建和20世紀70年代起日本經(jīng)濟高速發(fā)展，工業(yè)用水、生活用水耗費巨大， 造成日本部分地區，特別是一些大中城市頻繁發(fā)生嚴重的缺水、斷水現象，迫使日本政府不得不大力加強節水和水循環(huán)利用措施。

　　
　　日本于1962年開(kāi)始利用再生水，并從20世紀80年代開(kāi)始進(jìn)入了高速發(fā)展階段，并在當時(shí)的日本通產(chǎn)省下面成立了一個(gè)專(zhuān)門(mén)從事污水再生利用的技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣機構——財團法人造水促進(jìn)中心。

　　
　　日本城市污水處理主要以集中處理和分散處理兩種模式為主，而其中生活雜用再生水主要以分散處理模式為主，其他用途再生水以集中處理為主。日本再生水的輸送采用的是兩管水系統：其一為飲用水系統，其二為再生水系統，該系統被稱(chēng)之為獨特的“中水道”系統，也被稱(chēng)之為經(jīng)典“日本模式”。“中水道”系統除采用傳統的污水處理方法外，又開(kāi)發(fā)了一種地下毛細管滲透系統，將污水處理與綠化結合起來(lái)，通過(guò)滲透在灌溉的同時(shí)補充地下水。

　　
　　其實(shí)，日本的再生水很少用于農業(yè)灌溉，大多作為生活用水，在日本南部地區，甚至直接作為飲用水。

　　
　　2009年，日本公布《下水道白皮書(shū)》，強調對再生水利用的重要性，在再生水安全性方面比較重視對再生水水質(zhì)數據的積累與分析，積極進(jìn)行再生水相關(guān)信息的公開(kāi)，嚴格控制再生水的水質(zhì)，定期向公眾公開(kāi)監測結果，以實(shí)現安全利用再生水的目的。

　　
　　東京都有明再生水廠(chǎng)

　　
　　日本的再生水廠(chǎng)大多數建在地下。位于東京都江東區的有明水再生中心的地上是一座運動(dòng)場(chǎng)，可供大家健身鍛煉。

　　
　　東京都將再生水定義為在通常的污水處理工藝上再進(jìn)行過(guò)濾、臭氧處理等深度處理后的水。目前，東京都有數個(gè)再生水供水區域和再生水廠(chǎng)。以芝浦水再生中心為例，通過(guò)砂濾設施去除二級出水中的細小污染物，加入次氯酸鈉作為污水處理廠(chǎng)的機械設備清洗用水、冷卻用水和沖廁用水等。另外通過(guò)膜生物過(guò)濾、臭氧消毒、臭氧耐性膜過(guò)濾等工藝去除二級出水中的渾濁和臭味，以供給周邊地區作為沖廁用水。

　　
　　美國

　　
　　在全世界范圍內，美國的再生水廠(chǎng)不僅起步早，而且規模和先進(jìn)程度也都位居前列，在全球十大再生水廠(chǎng)中就有四座來(lái)自美國，今天我們重點(diǎn)介紹其中的兩座：21世紀水廠(chǎng)和West Basin 再生水廠(chǎng)。

　　
　　美國雖然水資源量豐富，但加利福尼亞、德克薩斯、佛羅里達和亞利桑那等州仍屬于水資源短缺、地下水超采嚴重地區， 因此再生水廠(chǎng)被廣泛地用于這些地區的城市市政、工業(yè)設備冷卻、農業(yè)灌溉、河湖景觀(guān)娛樂(lè )、地下水補給等方面。

　　
　　21世紀水廠(chǎng)

　　
　　1975年，加州橙縣水管局在加州泉水谷地區建造了一座名為“21世紀水廠(chǎng)”，該廠(chǎng)是世界上第一個(gè)采用膜處理的再生水廠(chǎng)。

　　
　　自1933年成立以來(lái)，橙縣水務(wù)部門(mén)(Orange County Water District, OCWD)一直在監測該流域的地下水位，并在當時(shí)啟動(dòng)了地下水補給計劃。因為自然補給不再能夠抵消地下水開(kāi)采帶來(lái)的影響，OCWD 開(kāi)始從其他來(lái)源進(jìn)口水，但是依靠遙遠的流域來(lái)解渴和補給地下水也會(huì )帶來(lái)一些挑戰，比如進(jìn)口水源的昂貴和環(huán)境敏感地區對瀕危物種的影響。

　　
　　在1963年，橙縣水管局就開(kāi)始研究將二級污水進(jìn)行深度處理后回注地下，直到21世紀水廠(chǎng)投產(chǎn)運行后，經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)和建設，終于在2008年水管局又在21世紀水廠(chǎng)建立起全新的地下水補給系統，希望該系統不但能滿(mǎn)足橙縣北部和中部地區用水需求，同時(shí)也能補給地下水，解決海水入侵問(wèn)題保護當地的自然生態(tài)環(huán)境。于是再生水地下水回灌系統(groundwater replenishment system, GWRS)不僅成為了橙縣可靠水資源的重要部分，并成為目前世界上最大的回用水間接用于飲用水和生態(tài)補給的污水凈化項目。而加州橙縣水管局由于在水回用方面的突出成就，也獲得了2014年“李光耀水獎”。

　　
　　美國加州橙縣21世紀水廠(chǎng)不僅引領(lǐng)了再生水大規模利用，實(shí)踐飲用水水源循環(huán)制造，而且長(cháng)期堅持并能持續創(chuàng )新發(fā)展，不失為低調而奢華的行業(yè)先行者。

　　
　　West Basin 再生水廠(chǎng)

　　
　　在美國加利福尼亞州洛杉磯地區還有一個(gè)再生水廠(chǎng)同樣堪稱(chēng)經(jīng)典，并與21世紀水廠(chǎng)同樣入圍全球十大再生水廠(chǎng)，那就是West Basin 再生水廠(chǎng)。

　　
　　West Basin 再生水廠(chǎng)采用了五種不同的工藝路線(xiàn)，分別為：

　　
　　(1)二級出水+ 砂濾+ 消毒;

　　
　　(2)二級硝化出水+ 砂濾+ 消毒;

　　
　　(3)二級出水+MF+RO【低壓鍋爐】;

　　
　　(4)二級出水+MF+RO【高壓鍋爐】;

　　
　　(5)二級出水+ 石灰軟化+UV+H2O2。

　　
　　這五種工藝分別滿(mǎn)足灌溉、工業(yè)冷卻、高低壓鍋爐用水及阻止海水入侵等目的，是名副其實(shí)的多用途水廠(chǎng)。

　　
　　該廠(chǎng)從90年代逐漸興建，服務(wù)于當地周邊17個(gè)城市及洛杉磯地區的100萬(wàn)人口，通過(guò)對外部水源、地表水、雨水、海水淡化及再生水等多種水源進(jìn)行處理回用，供給當地工業(yè)及生態(tài)用水，很好地預防保護了洛杉磯沿海區域的生態(tài)，并解決了加州內水源緊缺的問(wèn)題。

　　
　　West Basin 一共有5期再生水工程：

　　
　　1947年，West Basin 城市水務(wù)局成立，服務(wù)人口85萬(wàn)人。

　　
　　1995年建立一期6萬(wàn)m³/d 的廢水回用處理設施，滿(mǎn)足南加利福尼亞不斷增長(cháng)的供水需求。其中1萬(wàn)m³進(jìn)行地下水回灌以防止海水入侵( 石灰+RO)。

　　
　　1997年，第一個(gè)使用Memcor 低壓膜的6萬(wàn)m³/d 的再生水廠(chǎng)二期投產(chǎn)。其中2萬(wàn)m³進(jìn)行地下水回灌以防止海水入侵(MF+RO)。

　　
　　1998~2002年，該市2萬(wàn)m³/d 的三期再生水廠(chǎng)又安裝了三套Memcor 系統，此系統作為預處理，提供鍋爐和冷卻所需的供水反滲透程序。

　　
　　2006年4萬(wàn)m³/d 的四期再生水投產(chǎn)。四期擴建農灌用水項目包括：預處理( 高速澄清池)、把原有回灌用濾池改造成農罐用濾池、把原有的石灰澄清池改造成絮凝池、500萬(wàn)gal 的貯水池;地下水回灌項目包括：微濾池的升級改造、反滲透池擴建、增加紫外消毒、增加雙氧水投加設施等，共投資5200萬(wàn)美元。West Basin 再生水廠(chǎng)的進(jìn)水鹽度約700mg/L，MF+RO+RO 后減少到2mg/L。到2006年West Basin 再生水廠(chǎng)實(shí)際共產(chǎn)生輸水3330萬(wàn)m³/ 年(9 萬(wàn)m³/d)，超過(guò)23km的輸送管道。2006年處理成本約為0.63美元/m³，其主要資金來(lái)源包括撥款、地方撥款、依靠發(fā)行債券募集資金。

　　
　　再生水地下水回灌系統(GWRS)

　　
　　GWRS 是世界上最大、最先進(jìn)的凈化再利用系統。經(jīng)過(guò)橙縣衛生部門(mén)(Orange County Sanitation District, OCSD)先處理的污水，不再排入太平洋，而是通過(guò)GWRS 進(jìn)一步凈化。在微濾、反滲透和紫外線(xiàn)與過(guò)氧化氫消毒三步高級工藝處理之后，可生產(chǎn)出符合，甚至優(yōu)于州及聯(lián)邦飲用水標準的優(yōu)質(zhì)水。這些凈化過(guò)的水通過(guò)自然滲透，補給橙縣地下水盆地，并補充飲用水。

　　
　　自2008年1月開(kāi)始運營(yíng)以來(lái)，GWRS 最初每天生產(chǎn)7000萬(wàn)加侖(265,000m³)高度凈化水。2015年，該項目擴建至1億加侖每天(378,000m³)。在增加從OCSD 到GWRS 輸水流量的設施建設完成之后，GWRS 的最終產(chǎn)量預計為1.3億加侖每天(492,000m³)。預計擴建項目將于2023年完工并投入使用。

　　
　　納米比亞

　　
　　溫得和克Goreangab 再生水廠(chǎng)

　　
　　溫得和克是納米比亞的首都，位于納米比亞中心高地，地處喀拉哈里沙漠東部和納米比沙漠西部之間。離此最近的常年河流是距離為750km外的Kavango 河。為了解決旱季嚴重缺水的問(wèn)題，1968年在溫得和克建造了一座產(chǎn)量為4800m³/d的再生水廠(chǎng)，成為世界上第一個(gè)市政污水回用做直接飲用水項目，處理后的城市污水經(jīng)過(guò)一系列復雜的處理達到飲用的程度。運行的半個(gè)世紀中，水廠(chǎng)一直穩定地生產(chǎn)出可接受的飲用水水質(zhì)的回用水。經(jīng)過(guò)幾次的擴建，水廠(chǎng)現行的產(chǎn)水量已經(jīng)達到21,000m³/d。該廠(chǎng)的實(shí)踐證明采用今天的水處理技術(shù)，污水完全可以處理為飲用水。

　　
　　該水廠(chǎng)建設初期工藝為：氣浮除藻—泡沫分離—化學(xué)澄清—砂濾—顆?；钚蕴?mdash;氯化消毒。2002年擴建后工藝為：臭氧預氧化—氣浮—砂濾—臭氧氧化—活性炭吸附—超濾—氯化消毒。

　　
　　從1968年以來(lái)，回用水占溫得和克總供水量的4%。但是在旱季嚴重缺水的季節，回用水所占的比例可以達到31%?；赜盟渌巴珿oreangab水處理廠(chǎng)處理后的水相混合，旱季時(shí)最大的混合比為1:1，1968年以來(lái)平均的混合比為1:3.5。從Goreangab水處理廠(chǎng)來(lái)的混合水再同來(lái)自幾個(gè)其他水源水庫的水相混合，所以通常情況下，回用水在任何時(shí)期和任何區域所占的最大比例是25%。

　　
　　1976~1983年，溫得和克進(jìn)行了回用水的流行病研究，還沒(méi)有發(fā)現癌癥或其他疾病的異常情況。經(jīng)研究發(fā)現，使用回用水的地區腹瀉病的發(fā)病率并不比未使用的地區高。研究者用老鼠作致癌性研究，還作了回用水的誘變分析，以及對魚(yú)進(jìn)行了生物學(xué)監視，結果都為陰性。研究者的結論是使用回用水對人類(lèi)健康不會(huì )有不利影響。

　　
　　Luggage Point 再生水廠(chǎng)

　　
　　澳大利亞Luggage Point 再生水廠(chǎng)處理規模7萬(wàn)m³/d，處理工藝包括了化學(xué)沉淀、微濾、反滲透、UV 消毒、高級氧化等多重保障手段。污水處理的二級出水經(jīng)過(guò)該廠(chǎng)的處理后接近飲用水級別，當有需要時(shí)會(huì )補充到布里斯班的飲用水源地。

　　
　　Gerroa 污水處理廠(chǎng)
 

　　
　　Gerroa 污水處理廠(chǎng)平均流量為2200m³/d，在傳統的污水生物處理工藝之后引入了砂濾、臭氧、生物活性炭、微濾、紫外線(xiàn)消毒等各種技術(shù)手段。Gerroa 污水處理廠(chǎng)以其復雜的工藝流程和高質(zhì)量的出水水質(zhì)成為南半球污水再生利用領(lǐng)域中最為知名的污水處理廠(chǎng)之一。

　　
　　以色列

　　
　　以色列是世界上水資源最匱乏的國家之一，但其對再生水的認識比較早。以色列長(cháng)期缺水，所以以色列人認為，把城市污水作為傳統的水資源加以開(kāi)發(fā)利用是解決水問(wèn)題的唯一出路。

　　
　　早在20世紀60年代，以色列政府就把污水回用列為一項國家政策：廢水如果沒(méi)用盡，不可使用海水淡化，城市的每一滴水應至少回用一次。以色列已經(jīng)將污水處理作為了基本國策，在每個(gè)以色列人心中都將再生水銘記于心。到2020年，以色列100%的生活污水要實(shí)現再生利用，即滿(mǎn)足50%的灌溉用水需求。

　　
　　Shafdan 再生水廠(chǎng)

　　
　　以色列的Shafdan 再生水廠(chǎng)有很多自己的獨特處理方法，首先工廠(chǎng)的廢水通過(guò)普通設備凈化后將重新注入地下，再通過(guò)取自里雄萊錫安市和雅夫內城的沙子進(jìn)行再一次過(guò)濾，通過(guò)這一過(guò)程，顯著(zhù)改善了水質(zhì)，過(guò)濾后的水最終可以安全地用于各種形式的灌溉。該廠(chǎng)處理規模35萬(wàn)m³/d，根據當地特有的地質(zhì)發(fā)明了獨特的污水處理方法，也因此在聯(lián)合國的評選中脫穎而出成為了全球的樣板。

　　
　　全球十大經(jīng)典再生水廠(chǎng)

　　
　　美國加州橙縣21 世紀水廠(chǎng)——世界上第一個(gè)采用膜處理的再生水廠(chǎng)

　　
　　新加坡NeWater 水廠(chǎng)——亞洲再生水工程領(lǐng)域的典范

　　
　　納米比亞溫得和克Goreangab 再生水廠(chǎng)——世界第一個(gè)市政污水回用做直接飲用水項目

　　
　　美國加利福尼亞州Monterey 再生水廠(chǎng)——美國首個(gè)再生水用于農灌的大型工程，對世界其他地區此類(lèi)項目的發(fā)展產(chǎn)生了明顯的影響

　　
　　美國加州West Basin 再生水廠(chǎng)——再生水實(shí)現多種用途的經(jīng)典之作

　　
　　美國維吉尼亞UOSA 再生水廠(chǎng)——踐行再生水回用于間接飲用的典范

　　
　　澳大利亞Luggage Point 再生水廠(chǎng)——處理工藝包括了化學(xué)沉淀、微濾、反滲透、UV 消毒、高級氧化等多重保障手段，處理后接近飲用水級別

　　
　　日本東京都有明再生水廠(chǎng)——再生水用于生活用水的典范

　　
　　澳大利亞Gerroa 污水處理廠(chǎng)——南半球污水再生利用領(lǐng)域中最為知名的污水處理廠(chǎng)之一

　　
　　以色列Shafdan 再生水廠(chǎng)——特有的地質(zhì)發(fā)明了獨特的污水處理方法，成為全球再生水利用的樣板