再生水作為城市的第二水源，既削減了環(huán)境污染，又能有效增加了水資源，對城市的發(fā)展具有重要意義。許多國家和城市已經(jīng)將再生水納入戰(zhàn)略考慮，再生水一般用于綠化灌溉、生活雜用水、地下水回灌或者工業(yè)用水，部分地區(qū)將在再生水作為飲用水或者間接飲用水。面對世界各地日益增長的再生水飲用研究、實踐和發(fā)展需求，世界衛(wèi)生組織（WHO）于2017年8月首次發(fā)布了《再生水飲用回用：安全飲用水生產(chǎn)指南》，旨在為各國開展再生水飲用規(guī)劃、設(shè)計、運行、管理和系統(tǒng)評價等工作提供技術(shù)指導(dǎo)，逐步引導(dǎo)并規(guī)范再生水飲用的廣泛、深入和可持續(xù)發(fā)展。
美國再生水利用發(fā)展
美國是世界上最早，也是最多開展污水再生利用的國家之一。最早的再生水飲用是1962年美國加州Montebello Forebay再生水間接飲用案例。目前，間接飲用約占再生水總利用量的15%，直接飲用約占0.2%。主要采用的處理工藝為“反滲透-高級氧化（RO-AOP）”或“臭氧+生物活性炭（O3-BAC）”路線。洛杉磯計劃在2035年實現(xiàn)污水100%回用，洛杉磯4座主要污水處理廠Hyperion、Glendale、Tillman和Terminal Island，提供了全市用水量的2%來自它們提供的回用水。位于洛杉磯國際機場西邊的Hyperion污水廠，是洛杉磯最大的污水處理廠，目前接收全市約81%的城市污水，出水回用率為27%。洛杉磯計劃將Hyperion改造成100%的回用率，屆時全市再生水供給率將升至35%。
新加坡再生水利用發(fā)展
新加坡國內(nèi)水資源總量6億m³，人均水資源只有211m³，居世界倒數(shù)第二，是全球范圍內(nèi)水資源最為匱乏的國家。目前新加坡的用水需求約為193萬m³/d，其中居民生活用水占比45%，工業(yè)等其他用水占比55%。人均綜合用水量350 L/（人?d），人均居民生活用水量143 L/（人?d）。根據(jù)新加坡相關(guān)規(guī)劃，到2060年，新加坡的總需水量將增加一倍，其中居民生活用水占比30%，工業(yè)等其他用水占比70%，人均居民生活用水量進一步降低至130 L/（人?d）。面對水資源嚴(yán)重匱乏和日益增長的用水需求問題，新加坡政府提出開發(fā)四大“國家水喉”計劃，即雨水收集（存水）、進口水、新生水（NEWater）和淡化海水。目前新生水和淡化水處理規(guī)模已達到130萬m3/d。未來計劃到2060年（與馬拉西亞供水協(xié)議到期前一年），新加坡將完全實現(xiàn)水資源的自給自足，即在總?cè)丝谶_到目前3倍的情形下，海水淡化和新生水要能夠滿足水資源需求量的80%，其中新生水占55%。NEWater采用嚴(yán)格的三步純化工藝生產(chǎn)，包括超濾/微濾，反滲透（RO）和紫外線（UV）消毒。
自NEWater項目開展以來，新加坡陸續(xù)建設(shè)了多座NEWater 水廠，包括勿洛、克蘭芝、烏魯班丹以及樟宜Ⅰ、Ⅱ期等5座水廠。新生水廠總產(chǎn)量超過70萬m³/d，已能滿足40%的用水需求，計劃在2060年產(chǎn)能上升至 60%的用水需求。新加坡現(xiàn)有現(xiàn)有和即將建成海水淡化廠總產(chǎn)量達到86萬m³/d，包括大泉、新泉、大士、濱海東及裕廊島等5座水廠。樟宜第二新生水廠是新加坡產(chǎn)能最大的NEWater水廠，由我國北控水務(wù)集團旗下進行開發(fā)建設(shè)，并于2016年11月投產(chǎn)，設(shè)計進水規(guī)模約30萬m³/d，設(shè)計產(chǎn)水能力為22.8 ×104m³ /d，總系統(tǒng)回收率可達到75%以上。原水為樟宜污水廠出水，經(jīng)處理后生產(chǎn)新生水，為新加坡提供工業(yè)用水和自來水水源補充。
日本再生水利用發(fā)展
東京都管理的20個再生水中心，每天處理污水約550萬m³，每天向7個地區(qū)的188個設(shè)施供應(yīng)1萬m³的再生水，作為大樓的廁所用水、冷卻水等。日本下水道局充分利用了“夏天冷，冬天暖”的溫差特性，在13個再生水中心作為冷暖氣的熱源使用的同時，在3個地區(qū)作為冷暖氣的熱源使用。為了節(jié)約用地面積，有效利用土地，采用將沉淀池分為兩層，加深反應(yīng)槽等措施。另外，與區(qū)政府和市政府合作，在覆蓋設(shè)施的屋頂上建造公園或者科普館，并向公眾開放。日本東京森崎水再生中心是日本最大的水再生中心。處理后的水一部分排放至東京灣內(nèi)，另一部分經(jīng)砂濾后除用作中心內(nèi)設(shè)備的清洗與冷卻用水、洗手間用水外，還供應(yīng)給大田清掃工廠。
我國再生水利用發(fā)展
目前我國再生水利用率約為13%，再生水設(shè)施、設(shè)備生產(chǎn)率仍然較低，亟待發(fā)展。今年年初國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部、科技部、工業(yè)和信息化部等十部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進污水資源化利用的指導(dǎo)意見》明確要推動我國污水資源化利用實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，到2025年，全國地級及以上缺水城市再生水利用率達到25%以上，京津冀地區(qū)達到35%以上。預(yù)計2035年我國再生水利用率將達到40%以上。
