水是生命之源，也是人类社会发展无可替代的能源，与煤炭及石油不同，水资源具有一定的可再生性质，因此对水资源进行回收利用势在必行。在人类社会进入工业时代之后，尽管社会生产力实现了质的飞跃，但人类对水资源过度利用和污染的速度同样大幅提升，时至今日单是我国每年需要处理的污水就达到数百万吨。体量如此庞大的污水如果能够得到有效的回收利用，无疑能在很大程度上减轻整个国家面临的水资源负担。因此，污水处理厂尾水资源化利用的研究被作为污水回收利用的重要工作内容，由相关部门主导展开了对应的研究工作。
1.国外尾水资源化利用研究现状
从客观条件及历史因素上来看，发达国家在技术力及科研能力上具有不可忽视的先发优势，因此在多个方面均明显领先于我国。同样，发达国家在尾水回收处理上也具有这样的优势，而这种优势最显著的两个国家则是美国和日本，从对美日尾水处理经验的研究上显然可以得到一些启示。
1.1美国尾水处理
美国的城市污水再生利用早在1920年就实现了从试验研究到生产应用的跨越，其城市污水处理等级全数达到二级以上，城市生活生产制造的污水也能够被完全处理，甚至现在已经能被作为一种合法的替代水源，与淡水共同构成美国城市水资源体系。当前美国从污水处理厂排出的尾水在经过处理之后，能够应用到农业、工业、地下水回灌及娱乐等众多社会产业中，其中灌溉及景观用水占比最多，达到约62%；工业次之，占比达到31.5%；余下则由地下回灌和农业、娱乐业瓜分。用一个相对简单的概念来表述：在美国，处理过的尾水除了不能直接喝，基本上干什么都可以[1]。但从美国城市污水处理及尾水利用的现状来看，这些处理过的尾水很少直接投入到城市生活中，且在处理过程上凸显出集中处理回收利用的特征；另外美国在尾水回收利用工程的分布上也表现出明显的针对性，其工程主要分布在美国境内地下水严重超采的地区，如亚利桑那州、加州、德州和佛罗里达等，一般以中部及中南部地区较为多见。
1.2日本尾水处理
作为中国的邻国，日本的自然条件比美国要苛刻得多，其独特的国土面积和造型意味着日本境内非常缺乏大规模的河流湖泊等淡水资源，这种地理环境在制约了日本封建社会发展的同时，也将资源节约的概念深入到每个日本人心中，时至今日日本也是资源利用率最高的国家之一，其资源回收工作甚至到了苛刻的程度。而由于日本在20世纪50年代后选择了明智的发展方向，因此在很多前沿科研方面获得了非常可靠的技术支持，其中也包括污水处理和尾水的利用；加之日本在进入现代社会后完全演化为工业国，因此其回收利用的尾水中同样有大部分用于工业生产（占比达41%），其他的被环境用水和农业灌溉瓜分，其中农业灌溉占比非常少[2]。和美国不同的是，日本城市污水在处理方案上同时采用了集中处理和分散处理，且分散处理后的污水会投放到城市生活杂用所需中，而且还为工业用水配备了独特的管线。
2.我国南方面临的水资源现状
就我国的自然环境及地理条件来看，南方城市普遍存在降雨多、雨量大、雨季长的气候特征，且淡水资源也大多集中在南方，为缓解北方水资源短缺进行的南水北调工程就很能说明问题。由于南方的自然环境更有利于经济发展，因此自古以来南方都显得更加富庶，在当今时代东南沿海地区的发展水平更是走在全国前列。
更先进的发展水平也意味着人口、产能的大量集中，这将南方的水资源需求提升到了一个天文级别的数字，更使得南方城市虽然拥有着充沛的水资源，由此造成的水资源浪费状况也同样十分严重，加之南方经常面临台风、暴雨、内涝等气候因素及由此引发的山洪、泥石流等自然灾害因素，使得南方的水系呈现出一定的脆弱性，更需要对污水处理厂的尾水进行有效的资源化利用[3]，这不仅仅是为了缓解南方水资源问题的重要举措，更是整个中国社会实现可持续发展的关键步骤。
3.某城镇污水处理厂尾水资源化利用的方案研究
3.1研究背景
某城镇地处南方沿海省份，拥有得天独厚的水资源优势，年降水量充沛但存在分布不均的情况，六月降水量可超过300mm；周边河流众多，但水资源分布严重不均，夏秋季节易出现洪涝，冬春季节则常有干旱情况发生；同时依托港口能实现与国际社会在经济、文化及科技上的交流，由于整个省份发展水平较高，对当地环境造成了一定影响，大量河流在中下游河段受城市污水排放造成的严重影响，导致当地存在明显因水质原因导致的缺水问题，因而具有研究污水处理厂尾水资源化利用方案的必要性。
3.2设计策略
该城镇尾水资源化利用方案以人工湿地的建设为主要呈现形式，在设计策略上围绕水质、工艺、配套设施建设三方面进行。后续还需要预测处理效果并安排运营管理工作，最后通过对方案效益的分析来确定方案各方面的价值及社会意义。
3.3尾水资源化利用方案设计
以水质为中心的设计环节除保证尾水资源化利用应达到的水质标准之外，还需考虑尾水处理量是否能达到应有的处理需求，在综合考虑了污水处理厂的短期规划及长期规划、尾水水量随城市发展产生的变化等众多因素之后，确定尾水处理量应达到2*104m3/d。在水质上则根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，明确其进水水质与出水水质应分别达到如下水准：
进水水质：COD≤50mg/L BOD≤10mg/L(总氮)≤50mg/L(氨氮)≤5(8)mg/L p(总磷)≤50mg/L；
出水水质：COD≤30mg/L、BOD≤6mg/Lp(氨氮)≤1.5mg/L p(总磷)≤0.3mg/L。
工艺流程方面，在对施工条件、尾水资源化利用需求、人工湿地不同类别的特征及施工难度进行分析之后，明确应用表流人工湿地的策略，其目的在于表流人工湿地能更有效为尾水补充内部碳源，在净化水质和水状态调节上都具有更明显的优势。结合2*104m3/d设计水量的净化需求，得出表面水力负荷为133m/(m²·d)；表面COD负荷为16g/(m²·d)；表面NH-N负荷为0.80 (m·d)；表面TP负荷为0.19/(m²·d)；平均水深1.0m；水力停留时间0.75d；占地总面积须达到1.5万平米，结构形式上采用素土结构，以胁迫构筑池边坡，为使湿地具备一定的集配水功能还需分别在湿地前后设置配水区与集水区，并辅以碎石控制水流分布，额外配置溢流堰于出水端位置来控制湿地水位[4]。湿地植物上大量应用浮叶植物、挺水植物及沉水植物，其中沉水植物和浮叶植物种植在湿地大面积深水区，挺水植物则种植在边缘浅水区，形成一定的生态水景。
最后的配套设施则在湿地附近建立管理用房，配备相应的水质检测设备与水量检测设备，安排专人轮班监测并管理湿地状态。
3.4预测处理效果
在按照人工湿地污水处理技术规范中内容，以及人工湿地水质净化工程技术规范中要求进行对比之后，预测出该利用方案的最终效果应如下表1所示：
表1 某城镇尾水资源化利用效果预测
结合表格中内容来看，虽然是单一类型的人工湿地，但整体上仍能达到理想的净水效果。碍于该城镇发展水平有限，暂时不具备经营复合型人工湿地的条件，因此当后续城市发展到一定规模时，如果出现尾水处理量需求超过此人工湿地承受范围，则可根据城市发展状况在原有湿地基础上增加规模，或结合尾水处理需求额外补充其他类型湿地，以复合型湿地来提升城镇尾水处理水平。
3.5运营管理及效益分析
人工湿地运营管理的关键是确保不同单元各自在运行上的稳定性，以及单元相互之间的关联性，以确保出水水质达到相应要求。因此需要结合污水处理厂的排水量做好湿地水量控制工作，并密切关注水生植物的生长状态、湿地各类设备的工作状态（不同结构的渗漏及耐压情况）。冬季来临时需要延长水力停留时间，因此在霜冻前后应对大型植物予以保温措施，做好湿地植物的维护及生物控制策略。
4.结语
该湿地创造的效益首先体现在生态层面，在得到良好管理的前提下，能够为湿地中众多的植物、动物及微生物创造宜居的生态环境，并逐渐演化出较为复杂的生态系统，又能确保生态系统中的各项功能，因而在增加生物多样性上具有非常独到的意义；社会效益则集中体现在对当地生态环境的改善以及对生态文明建设的积极作用，并使城镇污水处理厂排出的尾水能够得到一定程度的回收利用，有效减轻了当地面临的水资源问题，同时也为其他地区的污水处理及尾水资源化利用提供了有效参考。
参考文献：
[1] 邹学圣.污水处理厂尾水资源化利用[J].区域治理.2021，（5）：184-186.
[2] 吴云飞.污水处理厂尾水资源化利用[J].建筑工程技术与设计.2017，（14）：4776.
[3] 刘玉芳.北方地区污水处理厂尾水湿地深度净化的工艺研究[J].节能与环保.2021，（8）：68-69.
[4] 王建、王文冬.人工湿地在污水处理厂尾水深度处理领域的应用研究[J].市政技术.2021，（10）：150-153.
