馬文良

這種新型的物理水處理技術(shù)將對城鎮(zhèn)供水行業(yè)產(chǎn)生積極的影響，為供水的水處理工藝提供了一種新的選擇。

2016年是我國“十三五”規(guī)劃啟動元年，創(chuàng)新發(fā)展、革故鼎新將成為這一年的主題詞，環(huán)境、生態(tài)、健康更是人民群眾的關(guān)注點。除了“霧霾”一次次搶鏡之外，觸目驚心的水污染也成為議事熱點。來自中國科學(xué)院的調(diào)研結(jié)果顯示，目前我國合格的飲用水源不足50%，超過75%水域遭遇嚴(yán)重污染。

李克強(qiáng)總理指出：“環(huán)境污染是民生之患、民心之痛，要鐵腕治理?！辈⒅鲝?，“力推綠色發(fā)展，把讓人民群眾呼吸潔凈空氣、喝干凈水、吃安全食品作為發(fā)展重要內(nèi)容?！?/p>

水是生命之源，對于人類生活的重要性不言而喻。然而伴隨著現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品業(yè)等的高速發(fā)展，水資源遭到了前所未有的污染，污染物從單一的微生物污染發(fā)展成微生物、無機(jī)物（汞、砷、鉛、鎘、鉻等有害重金屬）和有機(jī)物（抗生素、激素、農(nóng)藥、洗滌劑、工業(yè)污染等）的綜合性污染，污染范圍越來越廣，并且向土壤深部擴(kuò)展，這對生態(tài)環(huán)境造成了巨大的危害，嚴(yán)重地危害到人民身體健康。飲用水安全已成為全社會共同關(guān)注的熱點，盡快讓廣大人民群眾喝上放心、安全、健康的水，已成為黨和政府急待解決的重大民生問題。

北京理工大學(xué)與北京太和潔源科技發(fā)展有限公司的產(chǎn)學(xué)研合作單位——北京理工水環(huán)境科學(xué)研究院的科研成果使得解決“飲水污染”成為現(xiàn)實。在京津冀協(xié)同發(fā)展的背景下，京冀兩地攜手，河北省張家口市懷來縣成為我國第一個直飲水入戶城市，為崇禮奧運會賽區(qū)場館直飲水工程做了一個良好的鋪墊。目前，懷來縣日供水量可達(dá)3萬噸，將惠及20萬人，而且水質(zhì)得到明顯提升。伴隨這一示范工程的成功，該技術(shù)或?qū)⒊蔀榻窈笪覈踔潦澜绻┧袠I(yè)水處理技術(shù)工藝新的選擇，為安全用水的未來方向提供了全新的思路。

突破傳統(tǒng)

懷來百姓喝上放心水

北京理工大學(xué)常務(wù)副校長楊賓表示：“世界衛(wèi)生組織公布80%以上的疾病都是和水源潔凈有直接關(guān)系。近年來，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程加快，環(huán)境污染的加劇，居民飲水安全受到的威脅也日趨嚴(yán)重，再加上各地頻發(fā)的水污染事件，飲用水安全成為全社會共同關(guān)注的熱點。作為國家重點高校的職責(zé)和使命，理應(yīng)主動承擔(dān)起這解決這一問題的社會責(zé)任?！?/p>

目前世界上飲用水的處理普遍采用1902年比利時的技術(shù)工藝，即絮凝、沉淀、過濾、消毒“四部曲”。這套水處理技術(shù)工藝對人類社會的發(fā)展與進(jìn)步起到了重要的作用，但是有一定的局限性，不僅有處理成本高、后處理難的問題，尤其加氯、臭氧消毒，其和水中復(fù)雜的污染物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氯化物、溴化物等致癌物，正在越來越嚴(yán)重地影響人們的身體健康。所以，各國都在尋找解決水安全問題的最佳方案。

此外，在我國的城鎮(zhèn)甚至農(nóng)村，桶裝水、瓶裝水、家用凈水機(jī)、小區(qū)凈水機(jī)已經(jīng)普及化，成為了居民飲用水主要選擇方式。此類純凈水均采用膜凈化技術(shù)，一噸純凈水飲用水的產(chǎn)出，需要四到六噸淡水與電力能耗，這對于本來就淡水資源匱乏的中國，是一個極大的浪費，同時產(chǎn)生的大量膜與塑料垃圾又使得環(huán)境壓力增大。因此，創(chuàng)新制水成本低、水質(zhì)優(yōu)的新型水處理技術(shù)的需求就非常急迫。

自主創(chuàng)新，另辟蹊徑，研制新型的水處理技術(shù)工藝成為必然的選擇。2014年9月啟動的民生工程——“懷來縣優(yōu)質(zhì)飲用水改造與提升項目”在2015年10月順利完工。該項工程使張家口市懷來縣率先實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)直飲礦泉水入戶，使全縣居民在自家水龍頭上可以直接飲用的安全優(yōu)質(zhì)的礦泉水。該項目投資4200萬、設(shè)計日供水量3萬噸，可服務(wù)人口達(dá)20萬人，產(chǎn)生了良好的社會，經(jīng)濟(jì)效益。

通過此項技術(shù)，懷來全縣可實現(xiàn)年節(jié)約淡水量約45萬噸，減排污水約45萬噸，可實現(xiàn)電力能耗年節(jié)約約1800萬度，可以提升居民的健康指數(shù)，逐步降低醫(yī)療支出；每年可以節(jié)約大量管網(wǎng)更換費用和社會成本，項目實施后可以實現(xiàn)全縣綜合節(jié)能減排10-15%的目標(biāo)。

懷來通過“優(yōu)質(zhì)飲用水改造與提升”實施，在我國率先實現(xiàn)了“直飲水入戶”城市，獲得了民生與環(huán)境雙收益，為其他兄弟城市的實施提供了典范，在服務(wù)京津冀一體化發(fā)展戰(zhàn)略、實施水涵養(yǎng)區(qū)建設(shè)，打造 “一水三城”建設(shè)，奠定了好的基礎(chǔ)，使得懷來縣在經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益方面獲得多重收益，城市名片更加靚麗。

自主創(chuàng)新

懷來直飲水“北京造”

懷來縣此次采用的制水工藝，是自主創(chuàng)新，具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的水處理工藝。技術(shù)成果通過高校與企業(yè)的采用產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合的方式，經(jīng)過十年的研究、實踐、轉(zhuǎn)化、示范、應(yīng)用，現(xiàn)已成為具備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的成果。

北京理工大學(xué)是我國985重點高校，學(xué)校擁有多個國家重點實驗室和北京市重點實驗室，眾多高水平的研究交流平臺、儀器設(shè)備平臺、動物實驗平臺。“通過產(chǎn)學(xué)研的方式與企業(yè)緊密結(jié)合，發(fā)揮學(xué)?？蒲屑夹g(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢，共同創(chuàng)新，為地方社會經(jīng)濟(jì)服務(wù)既是我們的職能，更是我們義不容辭的責(zé)任。”楊賓表示。

北京理工水環(huán)境科學(xué)研究院的前身是北京理工大學(xué)生命學(xué)院城鎮(zhèn)直飲水研究所，專業(yè)專注于我國城鎮(zhèn)及農(nóng)村制供水工藝研究，提供專業(yè)化服務(wù)。

據(jù)介紹，該項技術(shù)的原理是以研究自然界優(yōu)質(zhì)礦泉水成水環(huán)境、條件為基礎(chǔ)，模擬其生成環(huán)境與條件，制定優(yōu)質(zhì)巖石（火山巖、沸石等）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通過組合、優(yōu)化、集成等復(fù)合水處理工藝，對受到污染的飲用水水源進(jìn)行針對性的修復(fù)、凈化，然后進(jìn)行活化和礦泉化，使其恢復(fù)到自然優(yōu)質(zhì)水狀態(tài)。該技術(shù)與工藝中涉及的多項技術(shù)、工藝已經(jīng)獲得四項國家發(fā)明專利和十多項實用新型專利，并獲得國家住建部推廣證書，列入科技部火炬計劃的支持項目，取得北京市新產(chǎn)品新技術(shù)服務(wù)證書，獲得河北省重點支持項目。

張家口市副市長、懷來縣委書記郭英說：“懷來縣優(yōu)質(zhì)飲用水改造與提升項目自2014年9月啟動以來，僅用一年時間就順利竣工，不僅徹底解決了城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)二次污染的問題，使縣城居民使用上了優(yōu)質(zhì)水、放心水、安全水，更為推動城鎮(zhèn)供水技術(shù)改造、全面提升水質(zhì)作出了示范?？梢哉f，這既是技術(shù)工藝的革新，又是產(chǎn)、學(xué)、研、用融合的典范，更是項目建設(shè)的樣板，凝聚了企業(yè)及專家教授大量的智慧、心血和汗水。這項技術(shù)的應(yīng)用，必將對未來城市供水處理工藝提供有益的借鑒，產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響?！?/p>

通過應(yīng)用實踐證明：該技術(shù)與工藝在水處理層面解決了目前飲用水水源遭受的多種微污染問題；設(shè)立了風(fēng)險預(yù)警預(yù)案系統(tǒng)，建立了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；基本解決了氯、臭氧消毒副產(chǎn)物的危害風(fēng)險；解決了輸配水網(wǎng)管二次污染難題。

這種新型的物理水處理技術(shù)將對城鎮(zhèn)供水行業(yè)產(chǎn)生積極的影響，為供水的水處理工藝提供了一種新的選擇。

技術(shù)攻堅

兩地攜手共譜治水篇

“過去，懷來的水非常好，水量大，水質(zhì)好，口感好，但伴隨著大環(huán)境的不斷變化，現(xiàn)在也受到不同程度的污染，從而影響到居民的身體健康?！睉褋砜h住建局黨委書記王利生表示，為提升供水水質(zhì)，保障供水安全，懷來縣決定啟動“城鎮(zhèn)供水水質(zhì)提升示范工程”。

對于為什么選擇北京理工水環(huán)境科學(xué)研究院這項全新的技術(shù)，懷來縣自來水管理處主任王瑞銘給出了自己的答案，“當(dāng)我們有了要進(jìn)行水質(zhì)提升的想法之后，對比了眾多普及率比較高的凈水技術(shù)。膜法凈化技術(shù)對水源浪費較大、成本較高，熱法凈化技術(shù)投資較大、成本較高。對比發(fā)現(xiàn)，北理工的技術(shù)應(yīng)該是最適合我們的。后來，我們考察了北理工的幾個項目，將設(shè)備出水帶回來進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)良好。雙方開始有了進(jìn)一步的溝通”。

2014年，懷來自來水一廠的大院里多了一臺特殊的設(shè)備?！氨崩砉そo我們安裝了一套小型設(shè)備，讓我們有機(jī)會更了解這項技術(shù)，也方便對水質(zhì)進(jìn)行檢測。安裝后，我們在做好檢測的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)備了一些儲水袋，讓大家將水帶回家去喝一段時間看看水到底如何?！纫郧凹依锏乃煤取ⅰ€有點甜、‘燒水壺里雜質(zhì)少多了……大家反饋回來的意見讓我們對這項新技術(shù)有了信心。”王瑞銘說。2014年9月，懷來縣投資4200萬元，“懷來縣城鎮(zhèn)供水水質(zhì)提升示范工程”正式啟動建設(shè)。

“這項工程的意義重大，對我們改善技術(shù)也有著至關(guān)重要的作用。如此大規(guī)模的供水對于我們而言也是第一次。”伴隨工程的開工，北京理工水環(huán)境科學(xué)研究院院長楊長有帶領(lǐng)團(tuán)隊將更多的精力和時間從北京轉(zhuǎn)移到了懷來。

“懷來的供水管道相比于其他城市有著自己的特點。68米的海拔差，對于許多供水設(shè)備而言就是一個不小的挑戰(zhàn)。新設(shè)備剛來時也碰到了同樣的問題，超過7的供水壓和接近13的回水壓，讓設(shè)備不堪‘重負(fù)。北理工緊急組織團(tuán)隊研發(fā)制造出了出水口徑更大的新設(shè)備才解決了供水的問題，但回水問題還是困擾著我們雙方?！蓖跞疸懻f，“大家就開始集思廣益，后來我想起來按我以前干工程的經(jīng)驗，有一種泄壓閥可能會解決這個問題。大家聽后覺得這個辦法可以試一試，后來經(jīng)過多方尋找終于在上海找到了這種已經(jīng)基本停產(chǎn)了的設(shè)備?！?/p>

經(jīng)過雙方共同的努力，2015年10月工程全面完工?！斑@項技術(shù)的推廣，不但對傳統(tǒng)治水工藝帶來顛覆性的革命，也將會對各行各業(yè)帶來革命性的影響?！北本├砉にh(huán)境研究院院長楊長有表示，該技術(shù)模擬天然礦泉水生成路徑，擯棄了“加氯”的消毒方式，采用純物理方式，給我國廣大城鎮(zhèn)居民帶來礦泉水標(biāo)準(zhǔn)的直飲水。據(jù)第三方權(quán)威水質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)檢測，水質(zhì)除滿足國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》安全要求外，還達(dá)到了《飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)》中對人體有益的礦物質(zhì)和微量元素的含量要求，水質(zhì)優(yōu)于歐美標(biāo)準(zhǔn)。并且，該技術(shù)還可以減少水廠建設(shè)投資，降低運行成本，節(jié)約淡水資源，減少污染物產(chǎn)生，受到當(dāng)?shù)卣⒂脩艉蛷V大百姓的一致好評。以懷來縣為例，一年全縣綜合節(jié)能將會達(dá)到10%-15%。

惠民工程

冬奧會將用上直飲水

隨著北京攜手張家口籌辦2022年冬奧會，張家口被越來越多的人所了解和關(guān)注。這與張家口近幾年區(qū)域環(huán)境治理、生態(tài)修復(fù)有著很大的關(guān)系。如今，良好的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為張家口的一張城市名片。

郭英表示：“當(dāng)前懷來正在全力構(gòu)建‘一水三城城市格局，加快建設(shè)特色鮮明的京西北中等城市。這項技術(shù)的應(yīng)用，將為我們加快提升三大城區(qū)公共服務(wù)水平、加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供有力的支持。我們將在城市建設(shè)中積極推廣使用這項新技術(shù)，讓全縣人民都能使用上這樣優(yōu)質(zhì)的水源?！?/p>

“這項工程是京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略在懷來的具體實踐，是懷來縣和北理工縣校合作的成功典范。”懷來縣委副書記張志友說：“未來，還要不斷深化雙方的合作，共同將這項惠民工程打造成樣板工程、示范工程、民心工程?！?/p>

楊賓介紹說：“我特別感謝懷來縣委縣政府領(lǐng)導(dǎo)，正是有他們敢于創(chuàng)新的精神，為民眾著想的擔(dān)當(dāng)，才有了該技術(shù)在懷來縣的成功應(yīng)用。”

目前，為全面提升張家口市水質(zhì)，張家口市委市政府已經(jīng)把提升全市水質(zhì)水改，尤其是崇禮奧運場館直飲水工程列入張家口市奧運工程。張家口市政府與中國航天建設(shè)集團(tuán)、北京理工大學(xué)就組建張家口水務(wù)集團(tuán)公司簽訂了框架合作協(xié)議，為張家口市全面實現(xiàn)直飲水公共服務(wù)、惠及更多的城鎮(zhèn)居民做出新的貢獻(xiàn)。

“懷來縣率先成為我國礦泉水直飲水入戶城市，不僅惠民工程更是環(huán)境工程，為張家口做好舉辦冬奧會飲水保障提供了成功示范。在2020年前，張家口市將會全面實現(xiàn)直飲水公共服務(wù)，不但能夠為保障冬奧會成功舉辦提供優(yōu)質(zhì)真飲礦泉水，而且全市450萬百姓將首先受益。