關鍵詞: 城鎮(zhèn)供水 歷史 現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟建設的大規(guī)模開展,我國城市給水工程建設也得到了飛速發(fā)展。在“八五”期間,我國城市平均每年供水量遞增998×104m3,城市供水行業(yè)累計投入建設資金為400億元人民幣,約占整個城市基礎設施總投資的14.7%。全國自來水日供水能力5年新增2974×104m3,完成計劃的118.8%,比“七五”時期增加77%。
據(jù)建設部1996年統(tǒng)計年報,在我國現(xiàn)有的666個城市中,建設系統(tǒng)內已有水廠2 032個(全社會為4000個),綜合供水能力為10 617×104 m3/d(全社會供水能力為19 994.46×104m3/d),供水普及率達到94.99%,人均用水量為208.02 L/d。若以1元/m3計算,年產(chǎn)值達300多億元。
按照建設部的《建設事業(yè)“九五”計劃和2010年規(guī)劃綱要》,“九五”期間將新增供水能力4000×104m3/d,到2000年時城市供水普及率要達到97%(2010年的目標為98%),城市人均生活用水量達到210L/d(2010年的目標為240L/d)。2000年要重點解決108個缺水城市供水不足問題,城市供水能力達到2.4×108m3/d以上,農(nóng)村自來水受益人口達到3.2億。在“九五”城市建設大中型的507個項目中,城市供水項目為183個,占36.09%,投資達723.16億元,占總投資的24.3%。
2 城市給水存在的問題
2.1 供水量不足
我國城市缺水有4種類型,即資源型缺水、工程型缺水、管理型缺水和污染型缺水等。我國河川多年平均徑流量為2.62×1012m3,相當于全球年徑流量的5.6%,居世界第6位。但人均占有量只有2392m3/a,相當于世界人均占有量10800 m3/a的22%,是美國的1/5,加拿大的1/50,居世界第110位,被列入世界12個貧水國家名單。
據(jù)統(tǒng)計,1996年在全國的666個城市中,有330個不同程度缺水,其中嚴重缺水的達108個;在32個百萬人口以上的特大城市中,有30個城市長期受缺水的困擾。值得注意的是,在我國經(jīng)濟比較發(fā)達、人口比較集中的地區(qū),特別是水資源短缺地區(qū)的城市,水的供需矛盾尤為突出。據(jù)報導,由于供水不足,城市工業(yè)每年的經(jīng)濟損失達2300億元。同時給城市居民生活造成許多困難和不便,成為城市社會中的一種隱憂。
2.2 水源污染日趨嚴重
近年來,全國水污染仍呈發(fā)展趨勢,工業(yè)發(fā)達地區(qū)水域污染尤為嚴重。據(jù)7大水系和內陸河流的110個重點河段統(tǒng)計,符合“地面水環(huán)境質量標準”Ⅰ、Ⅱ類的占32%,Ⅲ類的占29%,屬于Ⅳ、Ⅴ類的占39%(主要污染指標為氨氮、COD、揮發(fā)酚和BOD等)。黃河、松花江、遼河屬Ⅳ、Ⅴ類水質的河段已超過60%?;春涌菟诘乃|已達不到Ⅲ類,其大部分支流的水質,常年在Ⅴ類以上。長江和珠江的水質為Ⅳ、Ⅴ類的江段已超過20%。與此同時,城市內及其附近的湖泊普遍已嚴重富營養(yǎng)化,例如滇池的藻類含量達3 000×104個/L。此外,全國以地下水源為主的城市,地下水幾乎全部受到不同程度的污染。據(jù)1993年的資料報導,全國有97%的大中城市地下水受到嚴重污染,118個城市中只有3個城市的地下水未受到污染。地下水污染物一般以酚、氰、砷、硝酸鹽為主,鉻、硫、汞次之。
總之,目前我國80%的水域、45%的地下水受到污染,90%以上的城市水源嚴重污染。因此,除危害人們健康和影響工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之外,對城市供水也造成了嚴重危害。
2.3 供水水質標準偏低
與經(jīng)濟發(fā)達國家相比,我國制訂的飲用水水質標準存在著項目少、標準低的差距,尤其對水中溶解性有機物的檢測項目更少。我國現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標準僅有35項指標,而世界衛(wèi)生組織制訂的有49項,日本1993年底開始執(zhí)行的為59項,歐盟制定的為66項,美國環(huán)保局安全飲水法中規(guī)定的水質指標共83項。并且在一些單項指標的規(guī)定上,我國較低。例如濁度,我國是3~5 NTU,發(fā)達國家是1 NTU。
另外,從飲水標準制訂頒布的周期上看,我國是10年左右修訂頒布一次,而發(fā)達國家是3~5年就要修訂一次。
關于我國飲水的合格率情況,根據(jù)有關研究部門的調查資料:1986年符合飲水標準的占10%,尚可的占20%,不合格的占70%;1992年符合、尚可的共占50%,不合格的占50%。另據(jù)統(tǒng)計,全國有76%的自來水廠水質存在指標不合格現(xiàn)象。
2.4 建設資金短缺
由于歷史原因及80年代以來國民經(jīng)濟的突飛猛進,使城市的市政工程設施處于滯后狀態(tài)。在城市供水方面,形成目前“欠賬”多、面大、點多而又須集中快上的態(tài)勢。另外,給水工程是系統(tǒng)工程,一般工程量較大,施工較復雜,建設周期較長,故所需的投資相對較多。尤其是長期形成的“城市自來水是社會公益福利性事業(yè)”的觀念,未能把供水行業(yè)當成工業(yè),未視自來水為商品,使市場經(jīng)濟的機制無法在供水行業(yè)推行,造成不少城市供水行業(yè)一直處于虧損狀態(tài),靠國家財政補貼運營。因此,形成了城市給水工程建設資金普遍嚴重不足的狀態(tài)。
3 城市給水工程發(fā)展特點
近年來,我國城市給水工程的發(fā)展特點,主要有以下幾個方面。
3.1 建設規(guī)模越來越大
現(xiàn)在新上的城市給水工程,起步一般都很高。過去衡量大水廠的標準是以10×104 m3/d為界,現(xiàn)在尤其是城市地面水廠的建設規(guī)模,大量為(10~30)×104 m3/d,不少城市已開始建設(50~100)×104 m3/d的水廠。
3.2 長距離引水工程越來越多
由于城市近區(qū)水源的水量或水質已不能滿足供水的需求,只有跨地區(qū)跨流域尋找水源,造成長距離引水工程越來越多。
3.3 水廠凈化工藝越來越復雜
由于經(jīng)濟和技術的原因,使水環(huán)境污染越來越嚴重。加之隨著人們生活水平的提高,對自來水水質的要求越來越高。這樣就導致了水廠凈化工藝將越來越復雜,處理流程越來越長。
3.4 利用外資建設的項目越來越多
由于近些年所上的給水工程規(guī)模大、水源遠、要求高,因此工程量大,所需投資多,而國家財力不足。所以,近些年來北京、天津、成都、哈爾濱、南京等城市有近百項城市供水工程建設,分別采用長期貸款、合作經(jīng)營等方式成功地引進國外資金,新建擴建給水工程。
據(jù)資料統(tǒng)計,全國引進外資建設的給水工程項目,已列入國家計劃的共129項,規(guī)模2 811×104 m3/d,總投資287.7億元人民幣,引用外資額為16.57億美元。1990年-1996年,僅19家自來水廠引進的設備費就達1.84億美元。
3.5 特殊水處理技術的經(jīng)驗越來越豐富
例如,高濁度水、低溫低濁水、湖泊水庫水、微污染源水、以及除鐵、除氟等的處理工藝技術,都已積累了較多的寶貴經(jīng)驗。
3.6 給水增壓技術設施越來越新
隨著城市內高層建筑的發(fā)展,一些新型的加壓和流量調節(jié)裝置,例如氣壓給水裝置、變頻調速供水設備等正在逐步替代高位水箱或水塔。
3.7 水廠自動化程度越來越高并趨普及
近年來,供水行業(yè)特別在新建水廠中已大量采用先進的儀器儀表、自動化裝置、各種新型專用器材與設備等。水廠運行的調度管理以及生產(chǎn)過程的監(jiān)控系統(tǒng)和自動化技術,已在大中型水廠廣泛采用,小型水廠也已逐步推廣。同時,還開展了管網(wǎng)和生產(chǎn)管理上優(yōu)化調度的研究。
3.8 分質供水與廣域供水系統(tǒng)越來越多。
例如,上海等一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)或水源受到較多污染的城市,已開始興建區(qū)域性雙給水(飲用與使用)系統(tǒng)的試點工程。湖南省岳陽市已被建設部列為推行分質供水(生活、生產(chǎn)雜用)的試點城市。廣域供水系統(tǒng)即一個水源工程供應幾個城市使用。
3.9 避咸蓄淡的河口水庫逐漸增多
在沿海地區(qū)為充分利用淡水資源,采用在河流入??谔幮藿ㄋ畮欤岳贸毕拈g隙,伺機取蓄淡水供城市使用,如杭州的珊湖沙水庫等。
3.10 集成化水處理裝置越來越多
這種水處理裝置一般分兩種類別:第一類是常規(guī)凈化工藝的集成化,適用于對一般原水水質的凈化處理,其出水可作生活飲用水使用;第二類是深度處理(或精加工處理)工藝的集成化,用于優(yōu)質飲水的生產(chǎn)和對質量不好的自來水進行再加工處理。
4 給水處理的熱點技術
4.1 微污染水源水處理技術
微污染水源水,主要含有微量有機物、農(nóng)藥、氨氮等有害污染物,用常規(guī)的凈化工藝很難去除掉。尤其是微量有機物的去除,引起人們的高度重視。
4.2 制造純水的膜濾技術
膜濾法是新興高效分離技術,系用天然或人工合成的高分子薄膜作介質,以附加能量為推動力,對雙組分或多組分溶液進行過濾分離的處理方法。
一般說,對于濁度和細菌可用微孔精濾膜去除,例如大同市水司曾用中孔纖維膜微濾設備對水庫微污染水進行了試驗,出水濁度0.1 NTU,細菌總數(shù)趨于0等;對于病毒、天然有機物,可用超濾膜去除;納濾膜可去除水中的鈣、鎂離子、消毒副產(chǎn)物、農(nóng)藥、表面活性劑等;反滲透膜可去除更小的無機離子與有機物等。
4.3 富營養(yǎng)化水的除藻技術
近些年來,水庫及天然湖泊水被大量用作城市的供水水源,這些水源由于富營養(yǎng)化而在夏季大量滋生藻類等。因此,除藻已成為我國水處理的一個重要課題。
4.4 飲用水的消毒技術
現(xiàn)在,國內外的多數(shù)水廠仍用氯作飲用水的消毒劑。70年代開始發(fā)現(xiàn)氯消毒會產(chǎn)生具有致癌作用的鹵代甲烷類化合物。根據(jù)三鹵形成的規(guī)律,去除它有以下幾種方法:
?、?原水中先加氨,提高pH值,然后再氯化。
?、?對原水進行生物預處理,去除原水中能形成的三鹵甲烷的前體物。
?、?用活性炭吸附去除三鹵甲烷。
?、?改變氯的加注點位置。即盡量不采用濾前預氯處理,采用濾后水加氯消毒,讓前道工序先去除一部分三鹵甲烷前體物后再加氯,可以大大降低出廠水中三鹵甲烷的含量。資料介紹,這樣加氯后三鹵甲烷含量可減少75%~90%。
?、?更換消毒劑。為降低氯仿含量,可采用氯胺、二氧化氯、臭氧等作消毒劑,或采用紫外線、超聲波等物理消毒方法代替單純的氯化消毒,不僅可克服產(chǎn)生三鹵甲烷的問題,同時還有廣譜殺菌作用。