蘭鴻毅

（山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院，山西大同037003）

分質(zhì)供水工程應(yīng)用

蘭鴻毅

（山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院，山西大同037003）

水污染及水資源緊缺是城市供水面臨的主要問題，將市政給水經(jīng)過深度處理可使之成為優(yōu)質(zhì)直飲水，在單個小區(qū)或整個城市中供用戶使用，這樣既可以解決居民對飲水質(zhì)量更高的要求，同時也可以減少政府在水處理上的投入，做到按需分質(zhì)供水。

水資源；城市供水；分質(zhì)供水

水資源緊缺、供需不均、水源污染是我們國家大多數(shù)城市水供應(yīng)所面臨的主要困境。而大同市資源型缺水的客觀現(xiàn)實(shí)，決定了水資源的開發(fā)、利用和保護(hù)將在社會發(fā)展中的重要性。同時隨著人們生活水平的不斷提高，人們對飲水安全也更加重視。就現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)看，分質(zhì)供水能在很大程度上提高水的綜合利用率，保證群眾用水安全的要求，緩和城鎮(zhèn)供水供應(yīng)和需求的不均衡。如何通過分質(zhì)供水來緩解大同市的一系列水資源問題，如何實(shí)現(xiàn)管道分質(zhì)供水工程的應(yīng)用，在采用分質(zhì)供水時應(yīng)該注重哪些方面，是我們應(yīng)該深入思考的。

1 大同市的供水現(xiàn)狀

大同作為一個資源型的缺水城市，水資源十分缺乏，大同市2012年的年均降雨量在400 mm以下，年均蒸發(fā)量卻在1 000 mm以上，而該市水資源總量平均也只有9.5×108m3。其中，地表水為2.2×108m3；地下水為7.3×108m3。特別是市區(qū)以及郊區(qū)近年來水資源的總量平均只有2.6×108m3，而市區(qū)人均占有水資源量只有81.1 m3，是全國平均水平的3％。

造成此種現(xiàn)象的原因有三點(diǎn)：一是供需不均，該市水源主要以地下水為主，為了滿足城市供水要求，地下水常年處于超采狀態(tài)，這已經(jīng)在地質(zhì)上造成了諸多不良后果。在城區(qū)的很多地方都出現(xiàn)了不同程度的地面沉降和裂縫；二是該市的地表水十分有限而且污染相對比較嚴(yán)重，近幾年全市污、廢水的排放每年近9×108m3，而污廢水的治理相對滯后，這些污水排放進(jìn)入自然水體，直接導(dǎo)致地表水受到污染；三是浪費(fèi)嚴(yán)重，目前一些企業(yè)仍做不到重復(fù)或循環(huán)使用工業(yè)用水。

鑒于以上嚴(yán)峻的問題，應(yīng)盡快出臺地方統(tǒng)一水資源管理辦法，限制地下水的超采，開發(fā)替代性的水源工程，進(jìn)一步推行水的重復(fù)、循環(huán)使用，使污廢水的利用做到資源化，進(jìn)而走上科學(xué)的發(fā)展道路。

2 分質(zhì)供水的必要性

2.1 分質(zhì)供水的概念

分質(zhì)供水是以市政管網(wǎng)中的自來水作為原水，供應(yīng)時把生活用水和直飲水分別設(shè)置管網(wǎng)，將經(jīng)深度處理的高質(zhì)量水供居民用戶的飲用和盥洗；將低質(zhì)量水等再生水用作沖廁、澆灑綠地等雜用，實(shí)現(xiàn)直飲水和生活雜用水的按需供水。

而我國的分質(zhì)供水和國外的又有所不同，受我國經(jīng)濟(jì)因素的限制，大規(guī)模建設(shè)分質(zhì)供水系統(tǒng)不太現(xiàn)實(shí)，所以我國的分質(zhì)供水是將市政給水分成生活用水和直飲水兩個部分，各自設(shè)置成相互獨(dú)立的系統(tǒng)，直接飲用水需設(shè)單獨(dú)的凈水設(shè)施，而這種系統(tǒng)服務(wù)的范圍較為有限，通常為一個小區(qū)或是一座建筑。

分質(zhì)供水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)目前采用《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ94-2005，分質(zhì)直飲水給水水質(zhì)與市政給水相比水質(zhì)有較大提升，見表1。

表1 市政給水及直飲水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對比

2.2 分質(zhì)供水的工藝

分質(zhì)供水是對于傳統(tǒng)的同一水質(zhì)供水方式而言的，近年來在人們生活水平日益提高的同時，人們對飲水的安全和健康也提出了更高的要求，分質(zhì)供水也就成了大勢所趨。就大同市的發(fā)展?fàn)顩r及經(jīng)濟(jì)情況來看，目前還不能大規(guī)模建設(shè)集中式的分質(zhì)供水管網(wǎng)系統(tǒng)，可以考慮采用局部分質(zhì)供水的過渡辦法。所謂局部分質(zhì)供水是以一個建筑或小區(qū)為單位的分質(zhì)供水的方式，可以在小區(qū)或建筑物中集中設(shè)置水處理裝置，針對用戶對水質(zhì)的要求對現(xiàn)有市政給水管網(wǎng)中的水進(jìn)一步凈化處理后作為直接飲用水供居民使用，未經(jīng)凈化的水直接供居民作為日常的生活雜用水，從而實(shí)現(xiàn)局部的分質(zhì)供水。其分質(zhì)供水系統(tǒng)，見圖1。

圖1 分質(zhì)供水系統(tǒng)簡圖

在整個系統(tǒng)中，管道布置的要求與給水管道相同，只是在凈水部分管材、管件除符合強(qiáng)度、防腐等要求外還應(yīng)滿足不污染水質(zhì)管材，例如室外可用聚乙烯管材，室內(nèi)使用塑料或復(fù)合管材。系統(tǒng)的關(guān)鍵是凈水處理部分，目前常用的直飲水凈化工藝為利用膜法過濾，各種膜法的比較，見表2。

表2 各類膜的比較

通過比較，反滲透膜過濾處理法較其他幾種膜過濾效果都要理想，可作為直飲水處理的主要工藝，但在使用過程中應(yīng)注意濃水的收集和處理，同時為提高使用壽命還應(yīng)該采用活性炭對原水進(jìn)行預(yù)處理。反滲透凈水工藝，見圖2。

圖2 反滲透處理系統(tǒng)工藝圖

2.3 分質(zhì)供水的可行性

局部分質(zhì)供水是解決當(dāng)前水資源諸多問題的一種積極探索。在新建的住宅小區(qū)，尤其是像大同市這類以水質(zhì)較好的地下水為主要水源的城市，實(shí)行區(qū)域局部分質(zhì)供水靈活可靠，投資成本低，既可以滿足人們對高品質(zhì)直飲水的需求，又能改善城市給水和水處理所處的窘境，是一種比較理想的給水方式。

近年來，在廣東省新建住宅中，將直接飲用水直接供應(yīng)住戶已蔚然成風(fēng)。這樣既可以提高人們的生活品質(zhì)，同時也成為樓盤的賣點(diǎn)，取得了不錯的效果?，F(xiàn)在這種供水模式已經(jīng)由新建小區(qū)延伸到了學(xué)校、機(jī)關(guān)，甚至公共場所。

在新建住宅小區(qū)投入管道輸送直飲水的分質(zhì)供水，有著成本低、高回報等優(yōu)點(diǎn)。

一個3 000戶規(guī)模的小區(qū)安裝一套直飲水系統(tǒng)，可按下面方法選擇設(shè)備。

住宅直飲水用水定額：q0＝5 L/人·d

系統(tǒng)服務(wù)人數(shù)每戶按3.5人計算，

則最高日用水量：

Qd＝Nq0＝3 000×3.5×5＝52 500 L/d＝52.5m3/d

凈水設(shè)備容量：

Qj＝1.2Qd/T2＝1.2×52.5/10＝6.3m3/h

凈水箱有效容積：

Vj＝kjQd＝0.4×52.5＝21m3

原水調(diào)節(jié)水箱容積：

Vy＝0.2Qd＝0.2×52.5＝10.5m3

經(jīng)過設(shè)備選型計算，該工程總投資約300萬元左右，而管理運(yùn)行的成本相比而言卻非常低。目前我國大多數(shù)城市的管道輸送直飲水的定價一般都在每升0.3元左右，而大同市當(dāng)前居民用自來水價格為2.3元/m3，二者相差近100倍。如果經(jīng)營得當(dāng)、服務(wù)到位，預(yù)計在三年內(nèi)便可將初期投資全部收回。

目前很多家庭都在使用桶裝飲用水和家庭直飲凈水器，前者（5加侖裝）的價格售價為每桶10~ 20元不等，而且質(zhì)量良莠不齊，桶裝飲用水在不少家庭使用時間較長，一般一個星期至一個月不等，很容易造成二次污染。家用凈水機(jī)目前使用也較為普遍，但購買的一次性投資較高，而且也存在更換濾芯的麻煩。如此看來，實(shí)行局部分質(zhì)供直飲水無論從經(jīng)濟(jì)性還是從安全性來講都是有很大發(fā)展空間的。

3 分質(zhì)供水的潛在問題

注重技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，切不可盲目實(shí)施，否則可能在經(jīng)濟(jì)和社會方面造成不良后果，得不償失。其一，在思想和行為上，過分依賴分質(zhì)供水在目前創(chuàng)造的社會和經(jīng)濟(jì)效益可能會淡化人們保護(hù)水源和提高水處理技術(shù)的意識，最終會導(dǎo)致現(xiàn)有市政管網(wǎng)供水水質(zhì)逐漸下降成為非飲用水，而直飲水就其較高的成本會制約它的供應(yīng)量和使用量，讓低收入人群的飲水條件逐漸惡化。其二，過分依賴分質(zhì)供水可能會對城市未來的水資源利用發(fā)展帶來難以預(yù)計的不良影響。目前我國分質(zhì)供水主要是針對直飲水的供應(yīng)，而長此以往就會忽視用水量較大的公共及工業(yè)用水的質(zhì)量，最終可能使城市給水系統(tǒng)的整體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)下降，進(jìn)而影響到相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量。

由此可見，實(shí)行分質(zhì)供水還是需要謹(jǐn)慎的，要根據(jù)城市的用水現(xiàn)狀及經(jīng)濟(jì)情況酌情而定，不宜大規(guī)模全面展開。在新建城市中可在規(guī)劃中加以考慮，對于老城區(qū)，要實(shí)現(xiàn)分質(zhì)供水必然涉及到已有管網(wǎng)的改造和新管網(wǎng)的敷設(shè)，施工難度大，投入成本高，所以事先必須要進(jìn)行必要的市場調(diào)查和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，在保證用戶水質(zhì)和水量穩(wěn)定的同時又能與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)規(guī)劃相適應(yīng)，使分質(zhì)供水系統(tǒng)能夠給當(dāng)?shù)貛砹己玫纳鐣б婧徒?jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

分質(zhì)供水可以對大同市的供水危機(jī)起到一定緩解作用，并且可以提高居民的生活條件，但在設(shè)計實(shí)施時必須謹(jǐn)慎，避免最終弊大于利。同時，我們要清楚地認(rèn)識到分質(zhì)供水并不能徹底解決一個城市的水污染及水資源匱乏的問題，故還需要從本質(zhì)抓起，統(tǒng)一節(jié)約用水辦法，有效使用現(xiàn)有的地表水，建設(shè)替代性水源工程，限制地下水的過量開采，提高水的重復(fù)使用率，實(shí)行分質(zhì)供水等措施，來改變水資源緊缺的現(xiàn)狀。

在實(shí)行分質(zhì)供水的同時一定要注意循序漸進(jìn)，

[1]李田.分質(zhì)供水與城市的可持續(xù)發(fā)展淺議[A].中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會秘書處.中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會第四屆理事會第一次會議論文集[C].北京：中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會，2002：65-69.

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〔責(zé)任編輯 石白云〕

W ater Supp ly Projects：Seperating W ater of Different Quality

LAN Hong－yi
（School of Coal Engineering，Shanxi Datong University，Datong Shanxi，037003）

Water pollution and water shortage is now the main problems of the city water supply，the municipal water after advanced treatment can make the high quality direct drinking water which can be supplied to the user in a single residential area or the whole city，this approach can solve the residents＇demand for higher quality of drinking water，at the same time also can reduce government spending on water treatment of waste to achieve on－demand water supply.

water resource；city water supply；seperating water of different quality

O312

A

1674－0874（2013）06－0052－04

2013－08－08

蘭鴻毅（1980－），男，山西原平人，碩士，助教，研究方向：環(huán)境工程。