分質(zhì)供水技術(shù)(一)

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前言
    隨著人們生活水平的提高,保健意識的增強(qiáng),城市邁向現(xiàn)代化,人們對水質(zhì)的要求越來越高。盡管我國大城市自來水水質(zhì)近幾年來通過技術(shù)改造有較大的提高,但目前一些自來水隨著源水污染加重,超過水廠自身凈化負(fù)荷及存在嚴(yán)重二次污染,使出廠合格的水經(jīng)過輸配管道、中間水箱,到達(dá)家庭時(shí)已成為不合格的龍頭水。由于我們國力所限,目前還不能一下解決城市供水所存問題,因此產(chǎn)生了分質(zhì)供水的想法和行動(dòng),也就是要把僅占自來水百分之五的直接飲用水進(jìn)行深層加工,通過管道直飲或瓶裝形式分質(zhì)供水,把與國際飲用水質(zhì)接軌的健康水送入到家家戶戶,讓大眾逐漸飲上“安全水”、“方便水”、“放心水”。通過國內(nèi)的部分示范工程證明分質(zhì)供水符合我國國情,深受大眾歡迎,大有發(fā)展趨勢。
    管道直飲分質(zhì)供水是眾多分質(zhì)供水中最有發(fā)展前途的健康飲水工程,是一種新生事物,也是落實(shí)江澤民書記提出的"大力發(fā)展飲水工程,改善市民飲水質(zhì)量"重要途徑。需要因地制宜通過試點(diǎn),逐步摸索經(jīng)驗(yàn),不斷完善。人可以一日無糧,但不能一日無水。潔凈的水可以滋養(yǎng)心靈,骯臟的水則會窒息生命。沒有水就沒有科學(xué)和文明。它關(guān)乎著人類的命運(yùn),關(guān)乎著一個(gè)民族的素質(zhì)。因此分質(zhì)供水關(guān)系到每個(gè)人的切身利益。需要行業(yè)主管部門和各級政府給予支持和扶持。特別是此項(xiàng)工程涉及到城市規(guī)劃、市政配套、衛(wèi)生檢疫、市場管理等方面,又直接關(guān)系到每個(gè)人身體健康,必須緊緊依靠政府,加強(qiáng)管理和規(guī)范。
    因此我們期望各級政府站在跨世紀(jì)的高度來看待和支持這一新生事物,使這項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)健康順利的發(fā)展。
    一. 分質(zhì)供水前景宜人
    分質(zhì)供水正是解決當(dāng)前水質(zhì)污染與人們健康需求之間矛盾的有效措施,是我國飲水文化發(fā)展和社會進(jìn)步又一時(shí)代性的重要標(biāo)志,是人類飲水事業(yè)發(fā)展又一次歷史性的變革。實(shí)行城市供水現(xiàn)代化,提高人民群眾生活質(zhì)量和健康水平有著重大的戰(zhàn)略意義。
    1996年上海率先在錦華小區(qū)實(shí)驗(yàn)建設(shè)了全國第一個(gè)分質(zhì)供水系統(tǒng)。同年上海成立了國內(nèi)第一家管道分質(zhì)供水專業(yè)公司,并在一些小區(qū)建立了管道分質(zhì)供水系統(tǒng)。之后,深圳、廣州、西安、、寧波等省市的一些小區(qū)也相繼建立。目前從中央到地方都高度重視分質(zhì)供水工程,建設(shè)部已在全國10個(gè)重點(diǎn)城市開展試點(diǎn)工作,而且各省市政府正把分質(zhì)供水作為建設(shè)現(xiàn)代化都市的基礎(chǔ)設(shè)施來抓、市政建設(shè)形象和重大的民心工程列入重要議程,采取相關(guān)的政策措施,廣東、上海等政府產(chǎn)門組織了分質(zhì)供水示范工程,試點(diǎn)先行、逐步推廣。
    廣東省委、省政府再全國率先把分質(zhì)供水網(wǎng)建設(shè)工程正式列入全省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十五”計(jì)劃中,明確提出要積極推廣建設(shè)“珠江三角洲”城市小區(qū)分質(zhì)供水網(wǎng),計(jì)劃建設(shè)總規(guī)模為日供純凈水5萬噸,投資約80億元,爭取在“十五”期末使“珠江三角洲”城區(qū)城鎮(zhèn)1000多萬居民享用到分質(zhì)供水提供的優(yōu)質(zhì)飲用水。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國現(xiàn)有300多套住宅新區(qū)近100萬戶居民打開水龍頭就能喝到甘冽爽口的飲用水。
    二.自來水的水質(zhì)超標(biāo)及二次污染引出分質(zhì)供水的設(shè)想
    我國的城市自來水事業(yè),自1874年滿清政府在旅順口修建了龍眼泉地下水源供水設(shè)施開始,至今已有125年歷史。長期以來,自來水作為城市人們飲用水對此從沒有被懷疑過。自從1977年美國Bellar 和Rook首先發(fā)現(xiàn)水中含有三鹵甲烷(THM),并證明了該物質(zhì)對人體有致癌作用,再加上近幾年國內(nèi)水源污染加劇,例如中科院1996年發(fā)布的一份國情研究報(bào)告表明,全國532條流經(jīng)城市的河流中,有436條受到不同程度的污染,七大江河流經(jīng)的15個(gè)主要城市河段中,有13個(gè)河段水質(zhì)受到污染,全國內(nèi)陸河流符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》一、二類的河段僅為25%,48%屬四、五類水質(zhì)。廣東省1999年度調(diào)查結(jié)果,全省4316.2公里河長中已沒有Ⅰ類水的河段,Ⅱ類水河長制占14.2%,Ⅲ類占72.5%,Ⅳ類占13.3%,而且河長水質(zhì)總體逐年還在下降。水源污染速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自來水廠的處理能力。因此人們對習(xí)以為常的自來水的安全、健康提出種種疑問。
    很多城市自來水廠,特別是北京、上海、廣州等大城市自來水廠,近幾年通過對自來水傳統(tǒng)加工技術(shù)進(jìn)行改造,再增加預(yù)處理和深度處理,自來水廠的水質(zhì)有了長足的改善,大多數(shù)自來水已達(dá)到國家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn),但由于輸配管道等二次污染的問題,到每個(gè)家庭水龍頭出來的自來水的質(zhì)量受到不同程度的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國有76%的自來水廠所供應(yīng)的自來水有些指標(biāo)尚未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)報(bào)道全國飲水水質(zhì)超標(biāo)率及其順序?yàn)椋?BR>    ⑴ 總大腸菌群 70.6%
    ⑵ 鐵 32.9%
    ⑶ 濁度 30.4%
    ⑷ 錳 29%
    ⑸ 耗氧量 13.3%
    ⑹ 氟化物 8.73%
    自來水二次污染主要途徑有兩個(gè):
    1. 輸配管網(wǎng)對水質(zhì)的污染
    從自來水廠出來的水,盡管經(jīng)過各種處理,但仍存有一部分有機(jī)物和游離氯結(jié)合形成致癌前體物三鹵甲烷,另一方面成為微生物再繁殖的培養(yǎng)基,重新繁殖的微生物常年在輸配管道中形成生物膜,膜的老化與脫落引起用戶水的嗅和味、色度的增加,并且這些管網(wǎng)上的微生物漸漸對消毒劑產(chǎn)生了抵抗力,不易被殺滅,更增加了終端自來水微生物的數(shù)量。國外在自來水管網(wǎng)表面殘留和沖洗下來的顆粒沉淀物上已檢出細(xì)菌種類多達(dá)21種。
    Allem等人發(fā)現(xiàn)在美國各個(gè)水廠的管網(wǎng)垢中,都有大量的球菌、桿菌、雙螺旋菌和藻類,具有鐵細(xì)菌特點(diǎn)的螺旋莖的蓋氏鐵柄桿菌屬也大量出現(xiàn)在水樣和管壁上。Ivagy和Olsson還發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)的服務(wù)年限和細(xì)菌的密度之間有著某種關(guān)系。據(jù)估計(jì),每增加10年服務(wù)期,管壁上異養(yǎng)菌的數(shù)量就增一個(gè)倍數(shù)。
    美國的管網(wǎng)污染如此嚴(yán)重,我國輸配管道,尤其是陳舊老化的管道的污垢微生物污染程度更為嚴(yán)重。我國一些自來水廠,有相當(dāng)一部分檢了Ames試驗(yàn)呈陽性結(jié)果的物質(zhì)。南方水中有機(jī)物污染程度均比北方高,因此南方城市輸配管網(wǎng)的二次污染程度比北方更嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),我國管網(wǎng)水的水質(zhì)比出廠時(shí)指標(biāo)均有提高,如濁度、鐵、錳、銅、細(xì)菌總數(shù)等,管網(wǎng)出水口比出廠分別增加了24.3%、21.83%、17.31%、33.64、26.41%,其中尤以細(xì)菌總數(shù)增加百分?jǐn)?shù)。
    2.輸配管網(wǎng)系統(tǒng)中,中間水箱二次污染嚴(yán)重
    據(jù)上海全市統(tǒng)計(jì),中間水箱有7萬個(gè),廣州市中間水箱有1.1萬多個(gè),其他城市數(shù)量也不少。由于長期暴露空間,密封不嚴(yán),管理不善,這些水箱里細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物和藻類的繁殖污染水質(zhì)。廣州每年均有家庭自來水中發(fā)現(xiàn)紅蟲的報(bào)道,就是中間水箱引起的。另外在個(gè)別中間水箱中有的還發(fā)現(xiàn)死老鼠、死貓等,這些腐爛動(dòng)物的尸體會增加水體的惡臭味和酸腥味。
    對自來水二次污染的預(yù)防及去除成為目前國際、國內(nèi)對于提高自來水水質(zhì)關(guān)注的焦點(diǎn)。我們目前推廣的終端自來水的深度加工處理及分質(zhì)供水方式是消除自來水二次污染的的途徑和方式。
    3.我國自來水低標(biāo)準(zhǔn)合格
    自來水傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝已有100多年的歷史,目前大部分水廠還停留再"絮凝-沉淀-過濾-氯消毒"的基礎(chǔ)上。為什么在水源污染日益惡化的今天,經(jīng)常還會看到對“自來水是安全的”、“是符合國家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)”等內(nèi)容的報(bào)導(dǎo)。
    我們要問“安全”、“達(dá)標(biāo)”的標(biāo)準(zhǔn)是什么?我們至今自來水的檢驗(yàn)還是沿用國家1985年修訂的《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。本標(biāo)準(zhǔn)至今已沿用15年,而國外發(fā)達(dá)國家一般對標(biāo)準(zhǔn)3-5年就要修訂一次。我國的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有35項(xiàng),其中有機(jī)物指標(biāo)只有六項(xiàng)。 1992年WHO制定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)135項(xiàng)。在有毒有害的指標(biāo)中我國的指標(biāo)制定的比較寬松?,F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中重點(diǎn)考慮了水的感官指標(biāo)(色、嗅、味等)和微生物指標(biāo)以及控制水源性疾病方面,對水源有機(jī)物污染的指標(biāo)重視不夠。
    當(dāng)前我國水源有機(jī)物污染非常嚴(yán)重,有機(jī)物種類越來越多,據(jù)統(tǒng)計(jì),常見的就有約7萬多種。水中有機(jī)物的存在對膠體有保護(hù)作用,使其穩(wěn)定性提高,不但對于給水處理增加一定的難度,同時(shí)有毒的小分子有機(jī)物難以降解,并在生物體內(nèi)蓄積,并有強(qiáng)烈的三致作用(致癌、致畸、致突變)或慢性毒性,有機(jī)物對人體的危害往往是滯后的,從發(fā)現(xiàn)到得病需要一個(gè)漫長的時(shí)間,甚至20-30年。另外有機(jī)物和氯消毒劑結(jié)合后產(chǎn)生鹵代化合物,有許多已經(jīng)確認(rèn)是癌癥的誘發(fā)物。其中主要是揮發(fā)性三鹵甲烷和非揮發(fā)性得鹵乙酸,后者致癌的危險(xiǎn)是前者的50-100倍。
    目前城市給水處理普遍采用常規(guī)得處理工藝,受其凈化功能的限制,對水中有機(jī)物的去除能力比較低,特別是對小分子有機(jī)物的去除效果。因此,如果說自來水合格也只能是低標(biāo)準(zhǔn)得合格。