城市分质供水的可行性分析

宋仁元

　　一、分质供水问题的提出

　　自然界存在着数百万化合物，科技进步和生产发展,每年又增加数以万计的新合成有机物,在供水系统中已检出2221种微量有机物,有的是有毒有害的;检测技术的提高,能检出水中μg/L,甚至ng/L级(即十亿分之一及一万亿分之一)的微量有机物及金属;对污染物认识的发展,又不断发现有些有机物或化合物对人体是有毒有害的,特别是致癌或可疑致癌的;随着人们生活水平提高,为增强身体健康,人们舍得化钱买金施尔康,昂立一号等辅助营养品。这种情况下,当人们〝认为〞所饮水质对健康有些影响,或感到口味不够满意时,就会追求更高的水质。地方主管领导在考虑为人民办实事时,也会把提高饮水水质放到重要议事日程。
　　从用水构成分析,1998年我国城市人均总耗水量为362升/日,其中工业占35.5%。人每天平均饮2升水,不到总耗水量的百分之一。如加上烹调﹑洗碗以及洗食品的用水,也不超过总耗水的5-10%。
　　人们在考虑提高水质时,特别是涉及重大工程方案时,联系到上述二种情况,必然会想到分质供水方案。
　　确实,分质供水方案在技术上是可行的。它可能大幅度降低长距离引水工程的造价,可能充分利用附近水源,可能降低深度处理的费用。因此在考虑提高水质的总体方案时,或进行提高水质的重大工程方案时,应该分析分质供水的可行性。

　　二、分质供水可能的几种形式

　　分质供水在国内外已有很多实例并取得很好的效果。比较多的是用在工业。如我国兰州和株州,为降低处理费用,把原水或沉淀水供作工业用水,其生活用水及部分高品质工业用水由城市供水系统供应;如上海桃浦化工区,为了充分利用就近河水,降低供水成本,把附近河水处理为沉淀水作为工业用水,生活用水及部份高品质工业用水由城市供水系统供应;再如日本横滨等城市,在五十年代为压缩地下水开采量,缓和地面沉降,在工业集中地区建立工业用水系统,替代地下水。
　　也有将污水处理后作为工业用水﹑市政用水﹑灌溉或补充河道水量,这类实例很多。如日本1998年利用污水厂处理后的排水共2.06亿m³,其中1.35亿m³来自集中式污水处理厂;0.71亿m³来自1475个大楼或小区的污水,经各自处理后再回用。处理后的水,其中0.74亿m³用于冲厕所,0.639亿m³用于环境水,0.126亿m³用于工业,0.112亿m³用于清洗，0.159亿m³用于灌溉。
　　也有把大楼及小区的洗涤用水经就地处理后用于冲厕所,在日本称其为中水道。我国北京、深圳等地也设置了多处这样的重复利用系统。
　　也有就近利用海水作为部份工业用水,如我国的青岛﹑大连;也有用于冲厕所,如香港。
　　上海、深圳等城市，在小区或以几幢大楼为单元，以城市供水为原料，再进一步处理，另建饮食水系统专供饮食水。大庆油田也用类似方式，已建立19座净水装置和相应饮食水系统，供43万居民用水。
　　本文讨论的是在整个城市,建立饮食水系统和非饮食水（包括工业用水）系统。这样的城市分质供水至今国内外尚无实例。
　　把饮食水分开,建立分质供水系统,可能有几种形式。
　　1.整个城市建立两套供水系统。一套供少量饮食水,另一套供一般生活用水及工业用水。
　　2.把供水区分为许多个小区,在每个小区设点处理设备,城市自来水经进一步处理后作为饮食 水,并建立小区饮食水配水系统。
　　3.在每个单位和用户的自来水管上或水咀上装净水器,经净水器处理过的水作为饮食水。
　　4.饮食部份用瓶装水。
　　也可把上述几种方式组合起来。

　　三、可行性分析需要考虑的几个主要问题

　　1.可能的普及率
　　如用分质供水方案提高水质是为了保障公共健康,则分质供水的普及率应该是100%,或很接近100%.那么各个分质供水方案首先要考虑能否达到该普及率的要求。以瓶装水方案为例,目前瓶装水每升价格为0.5-0.7元,如一户三口每人每日吃2升水,则每月饮水费为90-126元。原来每户每月自来水费一般为15-20元,为此增加了约5倍。广大居民承受程度如何?该方案能否达到要求的普及率？
　　美国是经济上富裕的国家之一,到1989年只有1/18家庭买瓶装水,其中加利福尼亚比例最高,已有1/3家庭用瓶装水。1998年日本国土厅调查,居民饮瓶装水的为15.9%,用净水器的为25.4%。
　　2.工程可行性或方案可实施性
　　如果整个城市实施分质供水方案,需要在每条道路﹑街坊,每幢房子内再敷设一条管道。在新建城市或新区为主的城市,这个方案是现实的。在建成的城市要实施这样的管道工程,在技术上是可能的但在工程上是非常困难的,完成这些工程在时间上可能也是漫长的。也就是说改善水质需要有一个较长的过程。
　　香港是个海岛,淡水资源缺乏,1950年起建设海水冲冼厕所的管道系统,。经过40多年发展,目前70%的居民用了海水系统,日用水量为43万m³,计划最终普及率达到90%。在繁华的城市再建立一套管道系统是相当复杂的事。
　　用小区分质供水方案,可大幅度减少在城市道路下排管的数量,但仍要研究在街坊内和每个楼房内排管并在每个小区设点处理设备的可行性。
　　天津和上海在进行引水工程时,曾考虑过城市分质供水方案,主要因排管条件的制约而未能实施。
　　3.技术经济的合理性
　　在有几个能同样改善水质的方案时,要进行方案的技术经济比较。从技术上合理,经济上合算,运行管理上可靠等角度,择优迭用。
　　一般讲,城市分质供水可能大幅度降低引水工程[如为改善水质而引水]的费用,也可能降低处理费用,但管道系统的费用将有相当增加。上海在研究长江引水工程方案时,曾对浦东新区分质供水方案作过研究。基本情况是,引水距离超过60里以上的新区，用区域性分质供水方案在经济上是合算的。当时因合算的地区较小,为便于管理等因素未予实施。
　　4.可持续使用的管理办法
　　为持续发挥分质供水方案的作用,要有一套与之相适应的可操作的管理办法。如采用家用净水器方案,得考虑如何使每人吃到经净水器处理后的水?如何使这些净水器能正常使用?又如何进行必要的维护和换炭?

　　四、基本概念

　　分质供水是改善供水水质的可能方案之一。
　　当改善水质是为了保障公共健康,采用分质供水改善水质的方案，要在有很高普及率及有效的管理办法的基础上,进行各方案的技求经济比较。从技术上合理,经济上合算,运行管理上可靠的原则,择优迭用。
　　当供水水质已达到水质标准或目标要求,部分用户为口感更好,或进一步降低污染物的风险,小区分质供水﹑净水器﹑瓶装水可按市埸规律,作为产品满足部份人的需要。