一、水资源的重要性
我国人均水资源拥有量只有2200立方米，仅为世界平均水平的四分之一。目前有14个省市、自治区的人均水资 源拥有量，低于国际公认的1750立方米用水紧张线，其中低于500立方米严重缺水线的有北京、天津、河北、山西、上海、江苏、山 东、河南、宁夏等9个地区。
在一个现代化城市中，约有40%的生活、生产用水，与人们的健康生活紧密相关。而多达60%的城市用水，主要 是工业生产、农业灌溉、环卫清扫、消防用水和绿化用水，其给水质量并不需要等同于自来水的水质标准。即使是在家庭用水中，冲 厕、拖地等用水也无须高水质的给水。在循环经济发展模式凸现生机及倡导建设节约型社会的今天，开拓“低开采、高利用、 低排放”式的节约型社会发展之路，已经成为全社会节约水资源的当务之急和重中之重。
二、中水回用原理
伴随着污水资源化，一个新的科学名词正在被科学界、产业界的科技工作者提出：中水回用。那么何为中水？回用的定义又是什么呢 ？要了解中水的基本概念，应当首先从城市的给排水系统说起。城市用水有上水、中水和下水之分。人们平时所饮用的自来水即为上 水，而生活污水和工业废水统称为下水。
中水介于上水和下水之间，指下水（各种排水）经过一定处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环 境等范围内杂用的非饮用水。其实，“中水回用”的概念由来已久。在一个现代化大型加工制造企业，例如石油化工生产 装置，采用夹套式热交换，导致工业用冷却水的水质相对稳定；即使是连续化的炼钢、轧钢生产线所采用的接触式热交换，其工业用 冷却水的水质也仅仅是增加了若干物理性的机械杂质。对于这部分水体，稍加物理、化学、生物处理，就可以周而复始地在工业生产 中循环使用。
在不同的场合，中水有不同的叫法。在污水处理工程上称为“再生水”，工厂往往称为“循环 水”或 “回用水”，一般以水质要求作为区分的标志。目前无论国内还是国外，中水回用的技术已经成熟，100吨污 水最多可以有80吨被回用为中水。因此，中水已经被国际社会公认为“城市第二水源”。
三、中水回用的典型案例
中水回用主要有两种形式：一是集中式市政中水。它是指通过大的市政管网收集城市污水进行集中处理，再通过市政管网系统回供给 相应的工厂、环卫、绿化、景观、消防等市政用水使用，以缓解、满足市政用水的需求，避免重蹈“牺牲环境，换取发展 ”的覆辙。二是用水单位或居民小区自建中水。它是指城市居民小区、院校、机关大院等建筑相对集中的区域，通过“就 地”取水、处理和回用的方式，节约城市自来水，弥补和减缓市政中水供给的压力。淡水资源匮乏且临海的香港地区，早就有 “海水冲厕”的先例。
四、中水回用技术简介
中水水源一般包括：城市清下水（例如雨水）、中央空调冷却排水、城市商旅排水、居民家庭用水、城市污水厂二沉池出水以及少量 河、湖地表水等。一般不采用工业污水作为中水水源，更是严禁传染病医院、结核病医院污水和放射性污水作为中水水源。
中水的水体调质，无论在加工流程，还是技术装备上，与城市自来水厂相比，没有太多的区别和简化。即经水 源采集后，大都进行三个阶段的处理：预处理、主处理、后处理。预处理的作用是去除污水中的机械性固体杂质和物理化均匀水质； 主处理的作用是去除污水的溶解性有机物；后处理主要以消毒处理为主，对出水进行深度处理。只有经过上述三步处理的中水，才能 达到回用标准，既保证中水的卫生、安全、可靠，没有有害物质，且外观和气味上无不快感，又不会引起设备和管道的严重腐蚀。
主处理有3种基本的方法：一是生物处理法，其原理是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物，包括 好氧和厌氧微生物处理，一般以好氧处理为多。二是物理化学处理法，其原理是以混凝沉淀（气浮）技术及活性炭吸附相结合为基本 方式，与传统的二级处理相比，可以提高水质，但运行费用较高。三是膜处理法，其原理是采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其优 点是溶解性有机物去除率很高，与传统的二级处理相比，可大大减少设施的占地面积。
五、中水回用的进展
我国开展中水回用已有20多年。1985年，北京试验性建设了第一座中水处理利用设施。进入21世纪以来，上海不仅率先出台了《用水 定额管理办法（试行）》，而且在中水资源利用方面更是积极推进，一批“中水回用”示范项目总体运行良好。
如：闵行2个污水处理厂的中水回用量累计6000立方米/月。在居民住宅小区的中水回用示范工程中，万 里小区11号街坊回用规模达到70立方米/小时，奥林匹克花园回用规模也在56立方米/小时。
又如：上海通用公司将处理后的部分污水再进行深度加工和进一步消毒，这部分中水由厂区的中水变频供水管 网供给厂区的绿化和冲厕，年回用中水达14万吨，减少厂区污水总排量的17％。同济大学在高校中率先推广中水回用，对浴室废水进 行处理，水质达到景观用水标准，年处理浴室废水达10万吨。不仅大大节省水资源，美化校园环境，还能节约热能等资源。
六、中水回用的经济评价
近年来，城市水价的大幅度上涨以及低廉的中水价格，已经吸引众多的用户转而关注中水回用。2003年，北京 城市自来水的综合价格已达4.07元，而市政中水价格仅为1元。中水价值的凸现，还为相关产业注入了活力。一家热电厂利用中水进 行热能发电，仅此一项便降低成本1000多万元/年。
中水回用，不仅仅是环境科学的一项环保工程技术，更是一种符合我国水资源现状与经济社会科学发展的经济 模式。中水回用可谓一举数得：一是实现了水资源的多次重复利用，极大地节约了水资源；二是合理的中水价格政策大大降低了中水 使用成本；三是中水作为一种资源进行开发利用，可为生产企业带来可观的经济效益，从而大大增强水资源对经济、社会、生态的保 障作用及其拓展科学发展的空间。
在住宅区采用二段式生物处理或“生物+物化”处理的中水回用技术。当中水处理规模在150立方米/ 日时，中水的单位运行成本可降到0.75元以下，即使包括设备折旧等因素，也可以实现1.30元以下的经济运行合理性。若以住宅区人 均用水量0.25立方米/天以及中水回用是污水的40%来测算，一个600人以上的住宅小区，就能实施类似的二段式中水回用技术。在水 价不断调价及其“阶梯式水价”时，3口之家的年节约水费开支至少可降低30%。由此可见，贴近寻常百姓生活的“ 中水回用”，将通过中水的价格优势，被众多的城市居民和家庭欣然接受，也使中水回用这项新兴技术有着非常广阔的应用前景。
七、城市中水回用任重而道远
中水回用是一项复杂的系统工程，除了采用行政、经济、法律、社会等综合措施外，还有三大制约因素：一是中水回用设施及其建设 的覆盖率低，管网不健全；二是城市居民对中水的认识有待于进一步提高；三是小区中水回用设施、管网铺设等一次性投资，以及居 民住宅内部装修。
凡此种种瓶颈，决定了政府在推动中水回用中应当发挥主导作用。一要纳入水资源体系进行配置和管理，包括 城市用水发展规划、奖惩与补贴办法以及推进社区中水设施建设；二要充分发挥市场经济机制，探索、鼓励各种所有制经济，参与中 水回用设施的建设和运营；三要利用街头画廊、社区公益广告和科普网站，普及中水回用的技术、水质标准等常识，让广大市民认识 中水和了解中水，同时介绍国内外成功的中水回用实例，以减少人们对污水处理回用的种种顾虑，树立使用中水的信心。
2007•大学组一等奖
同济大学环境科学与工程学院 戚雁俊
评注：结合自身专业，从水资源的重要性、中水回用原理、典型案例和中水回用的经济评价等方面，对技术性 较强的中水回用与节约型社会的科学发展进行论述。语言通俗，深入浅出，雅俗共赏。