嘉兴市市区分质供水的探讨

嘉兴市自来水公司
贺尧基　　查人光

　　城市供水工程是城市建设的重要基础设施，历年来，在市领导部门的重视关心下，多次增加投入建设新水厂，并列为市政府建设的重点项目和市府实事，使我市总供水能力达到23万t/d，这对缓解我市供水紧张状况、促进社会经济高速发展，发挥了重要作用。但从另一方面看，随着社会经济的快速发展，因各种原因，我市的供水水源受到不同程度的污染。对此，人们对提高生活饮用水的质量日益关注。本文就嘉兴市区的分质供水问题作一初步探讨。

　　一、目前我市水源状况

　　嘉兴地区水源属太湖水系，为典型的平原河网地带，受大环境影响和地理因素制约，水源水质有不断恶化的趋势，其主要污染为有机污染和微生物污染。
　　南门水厂取水水源为长水塘，取水口位于西南湖北侧杨家桥附近，正常水流由南往北。南门水厂供水能力为7.5万t/d，据市环保监测资料表明，长长塘水质1990年至1995年期间一般情况为Ⅳ类水体，水源倒流期内，超过V类。石臼漾水厂一二期工程合计供水能力15万t/d，水源为新塍塘河，是我市城市供水的主要地表水源，取水口位于新塍塘大桥西侧约三百米处，正常水流由西向东。新塍塘水体水质1990年至1993年为Ⅲ类水体，1994年为Ⅳ类水体，倒流期间超V类。
　　从严格意义上说，上述两水厂水源已不能满足生活饮用水取水标准，且取水河道河面较窄(25m～35m)，河床较浅（不足3m），上下游高差小，水体稀释自净能力差。随着排涝工程（长山闸、南台头工程）上马，对整个水域的流向形成冲击，再加上水源受台风、季节降雨不均和潮汐顶托影响，水域倒流频率增多引起净水处理的困难，因此目前嘉兴全市范围内已很难找到Ⅰ、Ⅱ类水体的水源，故我市属“水质型”缺水城市。

　　二、水厂新工艺的采用及其局限性

　　传统的净化处理手段以物化处理为主，其主要处理手段为混凝沉淀、吸附过滤和消毒杀菌三大块，主要去除对象为水体中的悬浮物、胶状物和细菌等。南门水厂、石臼漾水厂一期均属此例。
　　针对嘉兴地区水源水质有机物、微生物污染较为严重这一现状，石臼漾水厂在二期工程建设中增加了对微污染水的微孔曝气生物接触氧化预处理工艺，并对加氯系统进行了改造——采用了二级三点加氯新工艺，这一系列改进，对提高源水等级、改善源水水质有一定效果，但仍属传统水处理范畴。据初步观察表明，由于取水水源有机物、微生物污染较为严重，故对于水中的有机污染的溶解性物质和一些低分子物质的去除，仍有难度。同时水厂出厂水送到用户需经过数公里的城市管道，由于城市供水管道均有相当长的历史，管道内壁粘着各种物质和微生物，存在着二次污染的可能。另外，一些住宅建筑屋顶水箱形成的二次供水等原因，使确保饮水水质受到一定程度的威胁。为保证水质，目前国内自来水厂基本上均采用氯消毒。因为氯是强氧化剂，杀菌消毒效果好，成本较低，同时氯消毒能保证水中余氯，继续杀菌。如果采用其它方法，如臭氧消毒，则投资大、成本高，目前我国自来水厂还普遍难以承受，而且臭氧消毒无余氯作用，有可能会被二次污染。这样用氯对自来水杀菌消毒，就会对饮用水带来口感上的不适。

　　三、对采用地下水分质供水的讨论

　　根据调查情况表明，目前我市水厂取水水源的污染主要是在河水倒流期间较为严重，使自来水产生异味，影响到居民饮用水。在平时自来水是完全能够达到国家规定的生活饮用水卫生标准。造成污染的主要原因还是我市一些工业企业排污和生活污水排放的治理，采取切实有效的措施，保护我市供水水源仍是一项十分紧迫的工作。至于考虑采用地下水分质供水问题，因我市工矿企业和居民区的布局相互交叉，情况复杂，加上现城市供水管网经40年来的发展已形成供水网络，管径100mm以上的管道已超过100多km，因此要设立一套专用饮水管线，其工程量、投资和难度都很大。
　　另一方面，据统计，目前我市地下水的开采总量已大大超过允许开采量，局面相当严竣。据省地矿厅测绘大队测量资料表明：我市历年来因地下水的严重超采，已造成地下水的大面积漏斗引起地面严重下沉，造成城市防洪能力下降、城市排水受阻。漏斗中心最大沉降量截止1995年底累计达737mm，而且沉降范围还在继续扩大。累计沉降量大于300mm的面积已达20.25平方公里，几乎包括整个嘉兴市区。尽管近几年来市有关部门做了很多工作，市区范围乱打井、超度开采地下水的现象有所控制，地下水开采总量有所下降，由1982年的2363万m³/年开采量下降到1994年1038万m³/年，下降幅度达56%，但距省地矿厅测绘大队提出的嘉兴市区地下水控制开采总量为600万m³/年的目标，还相差甚远。这一严竣的局面，务必要引起我们的高度重视和警觉，因此我们认为在目前全市各工矿企业自行开采地下水局面没有得到有效控制前，不宜再扩大打井取用地下水的范围。如果在某一生活小区用地下水作为供水水源，供水水质在感观上会有所改善，但也未能从根本上确保饮用水水质，因为城市管网年久老化又朴素沟通，同样存在着二次污染的可能，必须要加氯杀菌，这样就影响饮用水的口感。如果采取独立饮用水管线进户，设两套供水管路，不仅投资大，工程复杂，涉及面广，根据我市实际情况，目前还难以实施，同时在供水经营管理上将带来很大难度。

　　四、优质饮用水的推广价值

　　鉴于城市供水目前普遍存在的共性问题，“城市污染控制国家工程研究中心”主任、同济大学环境工程学院高廷耀教授等专家，结合实际，经过多年研究取得的高新科技成果——优质饮用水。经专家论证具有一定的先进性。
　　优质饮用水是指以自来水为原水经过深度处理的水，其水质的各项指标均能达到或接近美国和欧共体制订的“标准”，Ames试验呈阴性，可直接饮用和制冷饮水。水中有益成分的保存和原水基本一致，去除的是水中的有害物质。其深度净化处理工艺流程如图。

　　自来水→吸附过滤→预涂膜过滤→消毒杀菌→优质饮用水

　　“吸附过滤”是颗粒活性炭滤料；“预涂膜过滤”是以硅藻土为主体的预涂膜过滤器；采用紫外光线、微电解消毒杀菌，并能使饮用水增加口感。不采用氯消毒，以免再次产生氯味。经微电解消毒杀菌后的优质饮用水有一定的持续杀菌能力。
　　“上海四方同济净水有限公司”利用该项新技术，专门以这种制水设备在上海市布点，建立“净水屋”连锁网。广泛布设于居民社区、学校、大型企业等地，并计划逐年扩大。
　　从饮用水市场供应来看，前阶段以纯水、蒸馏水为主，自优质饮用水项目开发成功以后，发展热头很快，其优势是：
　　(1)作为饮用水水质来说，主要是去除水中有害物质，特别是“三致”物质，使Ames试验为阴性，使各项指标符合直接饮用的水质标准。没有必要把水中微量的、人体所需要的钙、镁、钾等元素去除，美国MartinFoxpn.D学者在《健康的水》文献中指出：“对于饮用水，应符合下列指标：硬度（理想的指标170mgl左右），TDS（指总溶解固体、矿物质，理想的指标是300mg/l左右）和pH（偏碱性）”，由此可见，对于饮用水来说并不等于越纯越好。国内医学界也有人指出：长期使用纯水可能会对人体微量元素的平稳带来影响。而自来水进行深度处理后的优质饮用水即去除了水中的有害物质(Ames试验为阴性)，又保留了水中对人体有益的微量元素。
　　(2)纯水、蒸馏水的生产流程要比深度处理优质饮用水的工艺流程复杂得多，如采用反渗透或超滤等，则压力高、电耗大，制水成本也高。因此桶装的纯水、蒸馏水价格一般均超过1元／公升，作为日常饮用水，对广大工薪阶层来说是很难承受。而优质饮用水经测算售价为0.25元／公升左右（上海售价为0.30元／公升），三口人家每户每天5公升每月消毒约为30元～40元，这对广大群众来说都能承受。上海同济大学环境工程学院曾在上海作过社会调查，结论是10%～15%高收入者对纯水、蒸馏水饮用的价格是可以承受。75%～80%人群既要求提高饮水水质，又希望价格不能太高，10%～15%低收入者对此问题尚未提到议事日程。这也说明优质饮用水更容易普及、推广。

　　五、关于优质饮用水的供水模式

　　据有关资料统计，目前我们一般城市居民用于烹调、饮水的饮用水约为每天每人2公升左右，按此标准计长，我市目前饮用水数量为2公升×25万人=500t/d左右，对于这部分饮用水，按社区设饮用水供应站，把自来水进一步深度净化处理，达到直接饮水标准的优质饮用水，进行分质供水是可行和现实的。对净水站的供水方式可根据布点设立，以桶装的方式供应。桶体容积可分为5升、7.5升、10升、19升等数种规格，根据用户需要选用。供水式可以自取灌装，也可送水上门，收取一定劳务费。空桶在灌装前均要经过严格消毒，防止二次污染。净水站的供水时间，根据居民区供水量的大小和逐时供水而定。在自负盈亏的基础上逐渐增大供水能力和扩大供水范围。
　　至于设两套管网分质供水在我国目前还很少采用，不仅工程复杂、投资大、工期长，因涉及的因素较多，相对较困难。而新建小区一步到位，同时上马则有可能。如果有条件，在我市实施小康住宅小区时，可以作为设两套管网分质供水的试点。但全市性的实施两套管网分质供水，显然是不现实的。
　　综上所述，为提高和改善饮用水水质，结合我市实际情况，采取划分社区设深度处理净水站，由点到面，逐步做到分质供水，这对我市目前来说是比较可行，也是比较现实的。因此我们认为：小规模、广设点，联网经营优质饮用水是我市分质供水的理想模式，这可从以下几方面来论证：
　　1、上马快，基建投资省。居民用于直接饮用的水量相对较小，每人每天约2升左右，以目前嘉兴市25万人口计算，每个水站按净水生产设备1t/h，每天生产14个小时，建点20多个净水站基本上可解决市区居民饮用水问题。
　　2、深度处理技术成熟及分解布点分质供水模式经营经验的积累为“优质饮用水工程”的实施从理论上提供了保障。
　　3、该分质供水的优点：
　　(1)保证质量。消除了城市管网对供水水质的影响，直接布点于居民区，减少了输贮水环节；联网经营又从人员培训、水质监测、监督上提供了保障，将影响水质的诸因素降低到最低程度。
　　(2)分散布点方便用户。在居民小区就近设点，将优质饮用水的生产过程置居民的监督中，使用户放心，同时也方便了居民购水。
　　(3)降低成本。免去灌装钱，减少了中间环节，使水价贴近群众。
　　通过一些生活小区布点生产的实践，在取得经验后普及推广，由点到面，逐步推开，争取在未来几年，在市区范围内全面实现饮用水优质化和分质供水。