段煥豐
（同濟大學 環(huán)境科學與工程學院，上海 200092）

　　摘要 隨著城市生活水平的不斷提高，人們對用水的需求及水質(zhì)要求日益增加，特別是飲用水，人們越來越要求使用到直接飲用凈水，以提高他們的生活質(zhì)量水平。對此，許多大中城市正逐步試點實施直飲凈水工程，以滿足人們的各種用水的高質(zhì)量要求。本文探討了在城市實行直飲凈水工程過程中有關技術上的可行性和可靠性；并且對于國內(nèi)管網(wǎng)供水現(xiàn)狀條件下，推行直飲凈水工程存在的問題和解決對策作了理論上的技術分析；同時，對直飲凈水工程在可行性條件下也進行了經(jīng)濟效益和風險分析。
　　關鍵字 直飲凈水工程 供水現(xiàn)狀 經(jīng)濟效益 風險分析

Technical discussion about the generalization of city direct drinking water project

Duan Huanfeng
(School of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092)

Abstract: The demand for water and water quality increases day by day with improvement of living level in city, especially for drinking water. People in city more and more like to use direct drinking water for improving their living quality level, and many large or medium cities are trying to generalize the direct drinking water project to satisfy citizens’ demands for all kinds of high quality water. This paper discusses the feasibility and reliability on its technology during the generalization of city direct drinking water project, and analyzes technically problems existing in that process and countermeasures theoretically according to the actuality of water-supply interiorly. Meanwhile, it also discusses the economic benefits and venture analysis on the condition of feasibility for that project.
Key words: Direct drinking water project Actuality of water-supply 　Economic benefits Venture analysis

1 背景與現(xiàn)狀分析

　　水是人類賴以生存的基礎，而水質(zhì)則是人們健康的保證。隨著生活水平越來越高，普通的自來水逐漸不能滿足人們對水質(zhì)與健康的要求，人們越來越關注水質(zhì)特別是飲用水質(zhì)。自1998年3月上海市錦華小區(qū)第一個管道直飲水工程建成以后，人們開始認同并推行直飲水。上海、香港、深圳、廣州、杭州、北京等地紛紛推行或試點直飲凈水工程并取得了一定的成效。
　　目前國內(nèi)供水狀況有著共同性的問題，表現(xiàn)為城市水資源短缺、地面水污染嚴重、生產(chǎn)工藝落后、城市設施老化以及水壓偏低等。如上海，盡管水源豐富，但是出現(xiàn)水質(zhì)型缺水，并提出了在2010年全面實行直飲水目標；香港實行兩套供水管網(wǎng)系統(tǒng)分質(zhì)供水，并且把用水量與用戶利益掛鉤，采用用水單價隨用水量增加而提高的政策，以鼓勵節(jié)水；廣州、北京等地也正在試點實施城市直飲水工程及其改造工程。
　　國外特別是歐美國家的城市供水系統(tǒng)供應的水都是可飲用的優(yōu)質(zhì)水。其原水一般都經(jīng)過預沉淀，水廠處理工藝采用（預處理+常規(guī)處理+深度處理+消毒），管網(wǎng)水質(zhì)采用水濁度、余氯、PH和細菌四大指標，另外在管材、自動化等方面都比國內(nèi)有所先進。而國內(nèi)的水質(zhì)指標也與國外有相當差距，須逐步改進完善。
　　盡管國內(nèi)與國外特別是發(fā)達的歐美國家相比，從技術和經(jīng)濟現(xiàn)狀上都有相當一段差距，但是，隨著人們綜合素質(zhì)和觀念的提高，在國內(nèi)實施飲用凈水工程也是必要的，并且具有一定的可行性和可靠性。特別是在幾個城區(qū)實行飲用凈水工程試點成功以后，這就更加增加了這方面的經(jīng)驗以及加快了該工程的發(fā)展。推行城市飲用凈水工程的可行性和可靠性可以從以下的幾個技術方面來探討。

2 關于自來水能否直飲的問題

　　推行直飲水的首要問題是要能夠說服人們?nèi)ゴ竽懯褂弥憋嬎Ｔ瓌t上講，符合標準的自來水都可以直接飲用，我們應該倡導大家使用直飲水。但是，在向廣大用戶宣傳或引導直飲前，需要對直飲的做出技術上的風險分析。這種風險主要體現(xiàn)在水中的微生物安全。特別是近些年，由于飲用水而引起的流行疾病事例很多，已引起了廣大用戶和專家們的注意。水中致病的主要是原生動物，而這些原生動物中又主要是賈第鞭毛蟲及隱孢子蟲的危害。這也是推行直飲水時水廠的主要難點。近年來各國專家用常規(guī)處理工藝及各種消毒劑去除隱孢子蟲作了大量研究，許多國家特別是美國日本這些發(fā)達國家對出廠水濁度提出了嚴格的要求并在必要情況下用臭氧、二氧化氯或紫外消毒以控制這些原生動物。由此，我們可以根據(jù)這些國家的已有經(jīng)驗，加強對這些不利因素的控制；同時，對城市管網(wǎng)作徹底的管網(wǎng)分離和定期沖洗，防止含糞便的污染物進入配水管網(wǎng)系統(tǒng)以及盡量降低管網(wǎng)水中色、鐵、錳、濁度、某些微生物和其他雜質(zhì)濃度。在充分做好這些工作的情況下，我們就可以以保證供水水質(zhì)來推行城市直飲水工程，使廣大市民能夠用到高質(zhì)水。

3 我國推行城市直飲凈水工程在供水現(xiàn)狀中存在的問題

　　在國內(nèi)供水現(xiàn)狀條件下，推行城市直飲凈水工程將受到很多因素的影響，并且會存在不少的問題，主要有：
　　首先是在水廠方面。直飲水的首要問題是保證水質(zhì)，而水廠水源多數(shù)很難達到預想的標準；出廠水質(zhì)由于受到處理方法和工藝方面的限制也與飲用凈水水質(zhì)標準有些差距；并且在水廠生產(chǎn)能力維持不變的情況下，隨著供水量的增加，特別是在城市用水量達到高峰時，水廠將會超負荷運行。這些都為實行城市直飲凈水帶來很大阻力。
　　其次是城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)方面。直飲凈水將直接關系到人們的身體健康問題，所以在輸水過程中，輸水管的管材將是重要因素之一，目前條件下，多數(shù)城市仍然存在一部分老舊的管道，是否對其改造是實行直飲凈水的重要因素；另外，管網(wǎng)系統(tǒng)中的水質(zhì)與水壓監(jiān)測系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)（GIS）、管道施工、沖洗和爆漏搶修、管網(wǎng)運行方式等都對實行直飲凈水工程有很大的影響。
　　再者就是用戶管網(wǎng)與二次供水問題。與上面輸水管網(wǎng)一樣，用戶的配水管網(wǎng)的材質(zhì)也是很重要的影響因素；二次供水問題也同樣是要解決的重要問題之一，而現(xiàn)有的二次供水技術標準也有待進一步完善。
　　另外就是供水管理與法規(guī)方面。目前狀態(tài)下，很多情況是供水監(jiān)督與管理職能不分，行業(yè)管理也有待規(guī)范化，水價政策不合理等，特別是對于分區(qū)供水，其供水成本與水價以及公平性之間存在一系列矛盾。
　　上述這些問題都是現(xiàn)狀中存在的并且是實行城市飲用凈水工程所要解決的難題。推行該工程結(jié)果的優(yōu)劣與這些問題解決的程度將會有很大的關系。

4 解決對策

　　針對上述現(xiàn)狀中的問題，就目前城市飲用凈水的試點工程方案來說，主要就是解決其中的主要問題。
　　對于水廠的出水水質(zhì)保證，從處理方法與工藝以及水源保護的角度出發(fā)，實行在水廠外的水源保護法規(guī)與政策，在水廠內(nèi)實行水的深度處理相結(jié)合，爭取引進國外一些先進的技術方法，實現(xiàn)飲用凈水的水質(zhì)目標；對于管網(wǎng)系統(tǒng)，就目前已有的管網(wǎng)現(xiàn)狀來說，最理想的就是在原來已有管道的基礎上，新建一套優(yōu)質(zhì)（管材）管網(wǎng)系統(tǒng)，以使用兩套管網(wǎng)系統(tǒng)實行分質(zhì)供水，同時，最大程度上實現(xiàn)自動化控制與優(yōu)化調(diào)度，管網(wǎng)采用環(huán)狀網(wǎng)供水，并且對流速過低存在死水區(qū)的地方進行實時連續(xù)監(jiān)測以保證水質(zhì)。
　　對于用戶供水方式及其二次供水問題，包括有二次加壓泵站的改造，水箱的改造，水池的改造等方面，按供水方式的不同，其改造可采取如下幾種方案：
4.1 直接給水方式（不設加壓和儲水設備）
　　如圖1（a）所示的直接給水方式，當城市供水水壓下降或者停水時，室內(nèi)水易發(fā)生倒流，從而造成污染。此時，可以增加逆流防止器如圖1（b）所示。

4.2 單設水箱的給水方式
　　如圖2（a）、（b）所示的單設水箱的給水方式易引起二次污染，其改造方案可有兩種：（1） 逐步取消屋頂水箱；（2） 全面取消屋頂水箱。改造后分別如下圖3（a）、（b）所示：

4.3 水池改造
　　城市中的一些高層建筑或者大型建筑及公共設施用水量較大并需要進行壓力提升時，在其底部一般設有水池和提升泵站，以便在不同用水時的調(diào)節(jié)供水量和水壓。但是，設置這些水池也會帶來很多的問題，如浪費市政管網(wǎng)中的壓力能量、二次污染、管理不便等等，特別是供應水質(zhì)較高的飲用凈水是更為突出。因此，有些水池有必要進行改造。其改造方案可有：（1）直接水泵供水，取消水池；（2）改造水池。對于第一種方案來說，可設變頻調(diào)速無負壓水泵來供水，這對于用水量變化不是很大時較為適用，其供水示意圖如下圖4所示；對于第二種方案來說，對一些較為特殊的用水單位，其用水是變化系數(shù)很大，繼續(xù)保留水池供水調(diào)節(jié)供水量，但是需對水池進行清理，并且平時進行嚴格管理，以保證水質(zhì)。對某些用水單位在條件允許的情況下，可將水池更換成封閉水塔，如下圖5所示，這樣，既充分利用了市政管網(wǎng)的余壓，不造成能量浪費，而且可以盡可能減少二次污染。

5 經(jīng)濟效益與風險分析及其對策

5.1 用戶效益分析
　　在未實施飲用凈水工程以前，每戶每月消費4桶純凈水（以每戶3人計），每桶純凈水按10元計，共40元，用水約20噸左右，按每噸1.0元計，約25元，每月消費水費共計約60元。而在實施飲用凈水工程后，按照規(guī)劃，該用戶使用飲用凈水，每月約20噸左右，其費用基本同上，但是，由于生活用水直接影響人體健康途徑多，不僅是飲用水，還包括洗滌、淋浴用水等，并且飲用、烹飪、洗滌等用水占70%左右，這樣，不僅保證了飲水安全而且保證淋浴、洗漱等生活用水安全，大大提高了人們的生活品質(zhì)，有益健康。所以，從用戶的效益角度，實施城市飲用凈水工程是必要、可行的。
5.2 風險分析
　　無論什么工程，都要承擔一定的風險，飲用凈水工程也不例外。該工程的主要風險因素包括：資金籌措風險，水廠投資回報風險，水廠水源水質(zhì)下降風險，水廠工藝處理過程中承受氣候、水量、原水水質(zhì)變化沖擊而致水質(zhì)下降風險，爆管風險，二次污染風險等等。
5.3 對策
　　上述這些風險因素中任何一個因素都能影響到該工程的可行性，所以要實施飲用凈水工程，就得先解決好這些問題。從目前城市現(xiàn)狀來說，一些較大城市還是有能力解決這些問題的，資金上可以通過政府撥款和從銀行貸款來實現(xiàn)，水源水質(zhì)可以通過相關政策來提高市民素質(zhì)并保護水源，水廠可以設調(diào)節(jié)水池來緩沖水量及氣候等因素的變化沖擊，而爆管和二次污染問題則可以通過更換舊管和改造城市管網(wǎng)（如上文所述措施）來降低風險。所以，從這些方面和角度來說，大中城市推行飲用凈水工程是可行的，并且也有一定的可靠性。

6 國內(nèi)實例介紹

6.1 實例一
　　北京市最大規(guī)模的自來水戶內(nèi)管線改造工程即北京奧運“直飲水”第二階段工程已經(jīng)啟動。目前，北京市自來水廠的出廠水質(zhì)量已經(jīng)優(yōu)于國家標準，但由于市內(nèi)部分供水管線生銹，使得進入居民家中的自來水水質(zhì)出現(xiàn)不同程度的下降。這次改造城市供水管線的目的，就是解決“直飲水”工程的關鍵環(huán)節(jié)——老舊管線的二次污染問題，以便如期實現(xiàn)2008年以前，北京居民喝上“直飲水”的目標。據(jù)了解，這次工程采用了當前最為先進的鍍鋅技術對供水管道進行防腐處理，這項技術可以在不破壞墻面、路面和建筑裝潢的情況下，對管道內(nèi)壁進行除銹，而且可以自動尋找只有針眼大小的滲漏。
6.2 實例二
　　廣州將投資４７億元建設直飲水工程，使市民擰開水龍頭就能喝上符合衛(wèi)生標準的飲用水。工程計劃到２０１９年全面完成。目前，廣州在中心城區(qū)的幾個區(qū)內(nèi)實行試點工程，將對這些區(qū)域內(nèi)的部分管道進行改造，其一期工程中管網(wǎng)改造投資就達2億多，而提供一期供水的南洲水廠深度處理投資亦近3億。在不久，廣州將有近1/3市民能夠享用到直飲凈水。
6.3 實例三
　　全國一次建設規(guī)模較大的管道直飲水工程近日在東營市經(jīng)濟適用房小區(qū)開工建設。據(jù)介紹，這項工藝就是利用自來水在密封的管道中通過砂碳過濾、納濾、臭氧消毒等多道生產(chǎn)工序，經(jīng)過再加壓后通過管道直接進入居民家中，生產(chǎn)的純凈水干凈新鮮，質(zhì)量不會有問題。工程完工后，居民在家中只要擰開水龍頭，直接就可飲用。 東營市經(jīng)濟適用房小區(qū)管道直飲水工程總建筑面積211.87萬平方米，總規(guī)劃10542戶，是目前全國范圍內(nèi)飲用水區(qū)域較大、飲用水用戶較多的一項直飲水工程。

7 結(jié)語

　　從上述分析可以看出，推行城市飲用凈水工程不僅僅是現(xiàn)代生活條件的需求，而且從技術上是可行的。但是，由于該工程在我國尚處于試點實行階段，較其他國家起步晚，技術上沒有其他國家成熟，所以，在實際實施過程中，還需根據(jù)國外已有經(jīng)驗并充分考慮各城市的規(guī)模和經(jīng)濟條件，以逐步擴大發(fā)展飲用凈水工程的推行力度和范圍。

參考文獻：

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作者：段煥豐(1982.9—)，男，安徽安慶人，同濟大學環(huán)境科學與工程學院　 郵編：200433

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