东京的供水和水质

高乃云1，李富生2， 汤浅晶3， 刘隧庆1， 邓慧萍1 ?
（1同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092；2日本国立岐阜大学工学部土木工学科，岐阜市柳户1番1，501-1193；3日本国立岐阜大学流域环境研究中心 岐阜市柳户1番1，501-1193）

　　中图分类号：TU991.21
　　文献标识码：D
　　文章编号 ：1000-4602(2002)06-0087-02

　　东京的水源主要是地面水，但也采用少量地下水，其比例仅占6%左右。地下水有的经消毒后使用，有的经接触过滤和消毒等简单处理。地面水源的处理流程主要是根据原水水质采用混凝、沉淀、过滤和消毒等常规处理外，还采用粉末或颗粒活性炭、臭氧、生物、曝气、锰砂接触过滤、多层过滤等方法中的一种或两种，使出厂水水质达到标准。东京具有完备的配水系统，共有137座配水站，344个配水池(有效容量达267×104m³)，20个配水塔(有效容量约为5.4×104m³)。据不完全统计，东京的用水量为180542.2×104 m³/a，供水系统的用电量为828330524×104(kW·h)/a，自来水耗电约为0.46(kW·h)/m³。?

1 供水量和供水管道

　　供水量的变化与供水人口有很大的关系，在1975年～1996年，1990年供水人口最多(1097.2万人)；1980年的供水人口最少(1 034.0万人)，此间最大日和平均日供水量见图1。

　　从图1可见，东京的供水量变化不是很大，总的趋势是用水量在缓慢减少。?
　　1975年—1996年东京人均供水量变化见图2。?
　　由图2可见，人均供水量的变化范围略大于总供水量的变化范围。?

　　东京的配水系统中，配水管道总长约为24000km，最大管径＞2.0m。同时，东京也较重视水消防设施的建设，共设122175个市政消火栓，相当于管径＞100mm的管道，平均每隔185m即设有1个消火栓。?

2 原水和自来水水质

　　东京较大的5座净水厂均以地表水为水源，其中最大的朝霞净水厂(平均产水量为1212800m³/d)采用常规处理，其工艺流程的特点是三次加氯(有前加氯、中加氯和后加氯)，同时 采用粉末活性炭；而金町净水厂(平均产水量为924900m^３/d)在常规工艺的基础上还采用臭氧与颗粒活性炭；东村山净水厂产水量为879200m³/d，采用常规处理工艺，但进行三次加氯；三乡净水厂(产水量为639 700m³/d)除常规处理外还采用粉末活性炭，但仅进行两次加氯(前、后加氯)；三园净水厂的工艺流程与东村山水厂相同，产水量为267500m³/d。5座水厂的产水量之和约占东京都总供水量的84%，工艺流程上多采用粉末或颗粒活性炭(或臭氧与活性炭)进行深度处理，并且大部分进行三次加氯。?
　　5座水厂的原水平均浊度只有9NTU；氨氮最高为0.88mg/L，最低为0.01mg/L，平均为0.20mg/L；有机物(CODMn)最高为30.4mg/L，最低为3.5mg/L，平均为6.6mg/L，该指标相当于我国CODMn值的3.95倍。?
　　在东京的原水和出厂水的水质控制中，对两种产生泥土气味的化合物：土臭素(geosmin)和2甲基异冰片［2methylisoborneol(2MIB)］均进行了监控。这两种化合物即使浓度很 低(ng/L数量级)也能闻到，而且抗化学氧化性能很强，氯气和高锰酸钾都不能消除这两种化合物产生的气味。目前，日本的自来水厂采用颗粒或粉末活性炭来去除这两种化合物。在附加的饮用水水质标准参数中规定：采用粉末活性炭处理，要求土臭素和2甲基异冰片含量＜0.02μg/L；而采用颗粒活性炭处理，要求这两种化合物的含量＜0.01μg/L。?
　　经自来水厂的常规处理和深度处理之后，这5座净水厂的出厂水水质令人满意，其浊度为零，色度也极低，而进、出厂水中的四氯化碳均为零，表明经水厂的常规和深度处理后，水中形成消毒副产物的前体物大部分被去除。实践证明，优质的出厂水水质仅仅依靠常规处理是难以达到的，除非原水水质特别好。?
　　日本的饮用水水质标准中，除对CHCl₃、CHBr₂Cl、CHBrCl₂和CHBr₃有限定之外，还对这4种物质的总和(TTHMs)有限定(要求TTHMs＜0.1mg/L)，以严格控制消毒副产物的总含量。除水质指标外日本还有附加的优质饮用水水质标准参数，其中规定龙头水浊度＜1NTU，进入配水系统的入口处浊度＜0.1NTU；锰含量＜0.01mg/L；有机物含量(CODMn)＜3mg/L；溶解性总固体为30～200mg/L；Ca、Mg等(硬度)含量为10～100mg/L。同时还有26项监控参数，主要对农药等物质含量进行监控。

3 结论

　　洁净的原水是生产优质自来水的先决条件，水源保护政策的实施是使原水免受污染的保证，采用深度处理法是生产优质饮用水的有效措施之一。自来水能够直接饮用的基本条件是浊度为零，色度极低，出厂水中四氯化碳含量为零，大肠菌群检测不出，溶解性总固体相对也较低。?
　　土臭素和2甲基异冰片两种产生嗅味的化合物应该列为饮用水水质指标。?

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　　收稿日期：2001-11-12