近年來,國內飲用水集中分質供水系統在一些公共建筑和居住小區中試點建設和運行,隨之而來的一些問題如當前我國市政供水的水質狀況、分質供水的水質控制標準、分質供水的處理技 術與處理工藝流程、分質供水的工程造價和制水成本,以及分質供水的管理模式,水價等引起了人們的廣泛重視和議論。筆者曾在編制《居住小區給水排水設計規范》和承擔國家"九五"科技攻關項目《2000年小康型城鄉住宅科技產業工程》中“居住區水質、水壓保障技術及節水技術”研究專題時,對居住區內供水水質及供水水質保障技術作過一些調查、研究和開發工作,現結合自己的工作,談談體會與想法。
1。我國市政供水的水質狀況
關于我國市政供水的水質和供水管網系統的二次污染狀況,全國各地曾做過不少調查測定, 比較全面和系統的調查有20世紀90年代初為編制《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》向全國58個大中城市自來水公司進行的水質管理情況調查和1997年《2000年小康型城鄉住宅科技產業 工程》項目中子專題"居住區水質、水壓保障技術及節水技術"進行的全國性水質狀況調查。 從調查的結果可以看出,我國大中城市自來水公司供水廠的供水水質基本上符合現行《生活 飲用水衛生標準》,35項指標全年綜合平均合格率達99.39%;4項常規指標全年綜合平均合格率 也達到98.73%.但是通過輸配水管網,二次加壓貯水設備的貯存到居民用水點的龍頭,由于各種原因引起的二次污染使水質質量明顯下降。
這里還要說明兩點:第一,兩次調查數據分別是根據1989年城市《供水統計年鑒》和1996 年自來水公司年度報表整理得出的,但據某些衛生防疫部門透露的資料,他們掌握的水的合格率 情況比調查結果要低。第二,兩次調查合格率資料是按現行1985年制訂的《生活飲用水衛生標 準》的檢測結果,該標準頒布于1985年距今已16年,應該說遠遠落后于形勢。16年來隨著我國工 農業生產的飛速發展,大量含有各種有毒、有害物質的工業廢水排入水體;隨著人民生活水平的提高,住房條件的改善,大量未經處理或只做簡單處理的生活污水排入水體,我國的江、河、湖 泊受到嚴重污染,直接或間接地造成了飲用水水源的污染。目前我國地面水源的主要污染已由原來的以泥砂為主的無機濁度物質變為各種有機物的污染,并且其中許多是有毒物質。城市給水廠 的以處理濁度物質為對象的常規處理也不能適應當前處理有機污染物的要求了。1990年我國有識 之士開始著手編制《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》,其重要內容之一是提出了提高供水水質,“規劃”中對各類公司都提出了2000年暫行水質目標 .二類和一類公司,參照了世界衛 生組織、歐共體1991年提出的原來水質標準修改的“建議書”以及我國國家環保局確定的“水中優先控制污染物黑名單”(14類68種),分別提出了增加16項和(16+35)項的水質目標。但是現在已經 2001年,卻未見任何強制性的法規來正式制約自來水公司提高水質。同時,國家衛生部近年來組 織編制的《生活飲用水規范》(目的替代1985年標準),“規范”規定了34項常規檢測指標和62項非常規檢測指標至今遲遲未能批準公布施行(編者注:該“規范”已于2001年6月7日頒布并于9月1日起實施)。所以可以說現在檢測合格率依據的“標準”是一個低要求的標準,落后形勢要求的標準?,F在水中存在對健康潛在危害的有機污染物,也已不是靠煮沸成“開水”就能去除的。
2。分質供水的控制標準
據衛生部門專家介紹,國際制定《生活飲用水衛生標準》的原則是按3L/(人·d),飲用70 年 無害來制定的。為了引導和規范我國的飲水市場,促進健康飲用水事業的發展,1999年建設部審 查和批準頒發了強制性的行業標準《飲用凈水水質標準》(CJ94-99),該標準于2000 年3月1日起 施行。
《飲用凈水水質標準》是適用于以自來水或者符合生活飲用水水質標準的水為原水,經深度 凈化后可直接飲用的管道供水和罐裝水的水質標準。該標準的指標值,是在《生活飲用水衛生標準》(GB5749?85)基礎上,進行優化調整、增加項目而形成的。制定時充分考慮了我國《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》中指出的一類水司的2000年水質目標,同時參照了世界衛生組織現行飲水水質準則(1996年)和美國、日本、歐共體的現行飲水水質標準。
可見,我國現行的《飲用凈水水質標準》是一個與國際同類先進標準和健康水的要求靠攏的 標準,建筑與居住小區分質供水按此標準來控制應是安全可靠的,也是經濟合理、符合我國國情的。
3。分質供水的處理技術與處理工藝流程
3.1 分質供水處理技術
建筑與居住小區飲用凈水分質供水一般是以城市自來水為原水進行深度凈化,所以處理對象 主要是自來水中優化調整指標的進一步凈化,自來水原水中微污染的有毒有害物質和有機污染物以及自來水在輸水系統中的二次污染物。針對上述處理要求,結合建筑和居住小區特點,現在飲 用凈水分質供水的常用處理技術有:機械處理、活性炭處理、膜處理和消毒處理等技術。如果自來水中含硬度和溶解性總固體過低,或自來水經深度處理后使水中上述兩指標的含量過低,則還 應有水中礦物質和微量元素調節的保障處理技術,一般可采用含礦物質的粒狀介質(麥飯石、木魚石、珊瑚礁等)過濾器處理,使過濾出水增加一定量礦物鹽。
3.1.1 機械處理
機械處理一般是指機械過濾器也稱介質過濾,它是采用砂濾或無煙煤或煤、砂雙層濾料過 濾。通過機械過濾可達到去除水中鐵銹和較大顆粒雜質,改善水質并能保證后面關鍵技術的正常運行和處理效果。
機械處理器應選擇合適的設計濾速并應定期反沖洗,保證處理效果。
3.1.2 活性炭處理技術
活性炭處理技術是深度凈化的關鍵技術之一,它是利用活性炭結構具有發達的孔隙,比表面 積很大,從而具有良好的吸附特性,達到去除水中有機污染物和氯消毒后的氯化副產物的目的。為了改善和提高活性炭的處理效果,近期還對臭氧?活性炭、生物活性炭、臭氧-生物活性炭 聯用技術等進行了深入研究?;钚蕴窟^濾前投加臭氧,使水中微量有機物氧化降解,其中一部分變成H2O和CO2,減輕了后續活性炭過濾的有機負荷;另一部分氧化降解變成小分子有機物質,易于吸附,改善和提高了活性炭的吸附性能。同時臭氧化后水中氧的含量增加有利于生物活性炭表 面固化的微生物代謝,顯著提高了活性炭的有機污染物的處理能力,延長了其使用壽命?;钚蕴窟^濾必須經常進行反沖洗,定期再生,更換活性炭。
3.1.3 膜處理技術
近年來國內外膜處理技術在水處理領域中發展迅速,它也適應了當前生活飲水深度處理的要 求。膜處理技術的凈化機理是藉膜的微孔篩分作用,但是在篩分的同時也會發生膜表面和微孔壁上的吸附以及粒徑與微孔口徑相仿的微粒和溶質在孔中停留阻塞微孔。后兩種情況的出現對處理 有害無益。所以應根據被分離介質的粒徑選擇膜的孔徑,還必須選用被分離介質與膜之間相互作用弱的膜。用于生活飲用水深度凈化的過濾膜常用的有:微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲 透(RO)膜。
3.1.4 消毒技術
3.1.4.1 臭氧消毒
臭氧在水的深度處理中能起到預臭氧氧化作用與后臭氧的滅菌作用。
有研究表明,臭氧的滅菌作用不但與臭氧投量和殺菌歷時有關,而且與水中有機物COD Mn存在著負相關性。研究建議殺菌3個控制參數為:CODMn<1.5 mg/L,投加量為3 mg/L,接觸時間為5 min較為安全。
3.1.4.2 紫外線消毒
紫外線消毒現在是生活飲水分質供水常用的消毒技術,其具有安全、可靠、運行管理簡單、無有害副產物產生和經濟等優點。但它也有光源強度小,燈管壽命短,無持續滅菌能力等缺點。我國2000年6月在北京通過了《生活飲用水紫外線消毒器》(行業標準)送審稿的審查工作。據該標準要求,紫外線消毒器的進水水質要求為:濁度≤5 NTU,總含鐵量≤0.3 mg/L,色度≤15度,水溫≥5℃,總大腸菌群數≤1000 CFU/L,細菌總數≤2000 CFU/mL.紫外線消毒器使用時,最小輻射劑量應大于16000 μW·s/cm2,正常工作時不得小于10000μW·s/cm2.消毒器的最大照射水深與水質和燈管功率有關,對于50 W以下的燈管可取不大于75 mm.
3.1.4.3 電子消毒設備
電子消毒設備是利用微電流的電化學氧化還原反應對水中常見的微生物菌類殺滅的消毒設備,SHC水質處理器(消毒處理器)于2000年5月通過產品鑒定,已投入批量生產。該設備的工作流量范圍為3~20 m3/h。
電子消毒水質處理器由處理器和控制箱兩部分組成,處理器中裝有形成低壓電場的電極,水流通過電場則能起到消毒的作用,并可通過調節水流流過電場的流速和電場的電流密度來獲得最佳的滅菌效果??刂葡涫遣捎脝纹瑱C系統進行程序控制的裝置,通過對進水的流量檢測和傳感,按建立的數學模型軟件進行控制,全自動地運行。
按該設備的企業標準規定,設備的使用條件為:環境溫度-5~45℃。相對濕度≤80%,水介質電導率≥260 μS/cm,細菌總數≤1000 CFU/mL,總大腸菌群數≤30 CFU/L.該設備具有設備簡單、處理效果穩定、無有害副產物生成,設備使用壽命長,管理方便,節能,運行費用低等優點,并且經過該設備處理的水還具有24 h以上的持續滅菌能力。
3.2 分質供水的處理工藝流程
建筑和居住小區內飲用凈水的處理工藝流程的選擇,一定要根據原水的水質情況來確定。從上面分質供水處理技術介紹可以看出,不同的處理技術有不同的水質適用條件,而且不同的處理技術的造價、能耗、水的回收率、運行管理的要求等又是不相同的。采用不同的處理工藝流程將會直接影響到工程的投資和制水成本,并且相差的數額較大。城市自來水的原水如果未受到污染,自來水的水質較好(合格率較高),可推薦采用如下工藝流程:
①原水砂濾超濾(或微濾)消毒出水;
②原水精密過濾超濾消毒出水。
城市自來水的原水如果受到輕度有機污染,自來水的水質較好(合格率較高),可推薦采用如下工藝流程:
①原水砂濾活性炭過濾消毒出水;
②原水活性炭過濾微濾(或超濾)消毒出水。
城市自來水的原水如果受到有機污染,自來水合格率又較低,可推薦使用如下工藝流程:
①原水砂濾臭氧活性炭過濾超濾(或微濾)消毒出水;
②原水精密過濾納濾消毒出水。
城市自來水的原水如果受到有機污染的情況嚴重,自來水的水質很差,則應根據自來水水質檢測資料,通過試驗確定處理工藝流程。
4。分質供水的工程造價與制水成本
建筑與居住小區飲用水分質供水工程試點建設以來,關于工程造價與制水成本的問題一直是人們關注的問題,因為瓶裝和罐裝水投入市場以來,水的價格是廣大工薪階層可望而不可及的。這樣就使人擔心小區內飲用水分質供水后,普通老百姓能否承受得了水的價格,分質供水能否給工薪階層帶來真正的實惠。據調查,飲用凈水分質供水的工程造價與工程的規模和處理工藝流程的選擇關系密切。但制水成本主要是由水資源費、動力費和工資福利費組成,如果供水規模很小,工資福利費占得比重就很大。因此要降低這些費用,選用的處理工藝流程一定要與凈化要求相匹配,并且盡量選用水回收率高的處理工藝。建筑與小區內的飲水分質供水的工程造價,包括凈水設備和配套管網的建設,按建筑面積來計一般10~20元/m2,按戶均攤算也只是2000元/戶左右。制水成本根據原水的水質情況不同,選用相應的工藝流程不同,如果規范計算一般只是3.0~10.0元/m3.應該說這樣的價格,當前我國大多數的工薪階層還是能夠承受的。
5。分質供水的運行管理模式和水價
從上面的闡述,不難看出當前在我國推廣建設的建筑與居住小區內的飲用凈水分質供水工程是十分必要的,并且從技術和經濟上分析也是完全可能的。分質供水工程是一項保障全民身體健康的健康工程,也是一項為全民做好事、做實事的民心工程,它具有極大的社會意義和經濟意義。為了確保這一工作的順利進行并達到預期的目的,最后再剖析一下分質供水的運行管理模式和水價制定的問題。
關于分質供水的運行管理模式和水價問題,應該說是有經驗教訓的。既然分質供水和人民的身體健康密切相關,這就必須強調供水水質的安全可靠性;強調供水價格的合理性和人們的承受能力。但是前幾年國內罐裝水、瓶裝水供應進入市場,由于只注意了它的商品性和經濟效益,結果充斥市場的是無質量保證的不合格水。并且現在有些試點的小區集中分質供水的供應價格達到250~300元/m3,這些情況應該引起有關方面的充分重視。建筑與小區內的集中分質供水和罐裝水、瓶裝水供應情況還有不同,罐裝水還有個市場選擇的余地;集中分質供水一旦建成,就形成較固定的供需關系,無法選擇,后果更為嚴重。所以運行管理模式和水價問題是集中分質供水推廣與發展的關鍵問題,必須引起重視。
5.1 運行管理模式
5.1.1 自管或房產物業管理公司管理
集中分質供水工程的建設,現在一般不是由國家來投資,大都是單位和房地產開發商來籌資建設。應該說凈化站和設備的產權也是屬于單位和業主所有的。隨著近年來國內住房物業管理工作的正常發展,房產物業管理公司已將建筑與小區內的水、暖、電等設備系統的運行管理納入了房產物業管理范圍,所以集中分質供水一并納入房產物業管理已具備基本條件。這種管理模式的好處是用戶(即業主)可直接對運行管理進行監督,業主的產權得到保護,同時建筑與小區的水、暖、電設備系統綜合管理有利于統一安排、統一管理,減少矛盾,利于協調。但集中分質供水系統管理的專業技術要求較高,水質的安全可靠性要求高,這對這類綜合性的物業管理單位提出了更高的要求。對于分質供水要求的水質檢驗的儀器設備,一般房產物業管理公司也不具備。
5.1.2 專業性的水業物業管理公司管理
專業性的水業物業管理公司是指專業從事與給水排水有關的物業運行和管理的公司,這種類型管理模式在國外已被看作是小型給水排水設備和處理設施運行和管理的方向。既然是專業性公司,技術與設備條件相對而言就要好些,這樣供水的安全可靠性可提高,供水水質就有保證。專業性的管理公司一般同時管理多個凈水站,當管理公司具有一定規模時,規模效應就能得到體現,管理的自動化程度可以提高,運行的成本也能降低??梢灶A示,這種管理模式將會隨著集中分質供水工程的推廣和發展,相應得到發展。
以上兩種管理模式,從事管理工作的單位都是管理性的單位,從道理上分析將來供水的價格制定也不會太高,他要考慮到業主能否接受,否則業主可以選擇更合適的管理單位。
5.1.3 商業飲水供應公司的運行管理模式
商業飲水供應公司是一種商業性的公司,一般是集投資、建造、運行管理和供水銷售于一體的公司;或者是收買建筑與小區的供水設備和管網,進行運行管理和供水銷售的公司。這種公司近期在一些城市和地區已經出現,這些商業飲水供應公司可以成為集中分質供水的一種運行管理模式。但是考慮到飲用凈水供應的特殊性,它直接關系到每個人的身體健康,所以這些公司的審批應嚴格控制。他們供應的飲用凈水水質的安全可靠性應有絕對的保證,供水的價格應通過充分的論證并審批。并且這類公司的規模應有一定的要求,能保證規模效應和具有完善的水質保障體系。這類公司在一個城市或地區不宜過多,防止管理混亂,但亦不能過少,需要引入競爭機制,防止壟斷經營。
5.2 水價
關于集中分質供水飲用凈水的價格,現在問題比較復雜。因為關于城市自來水(亦是集中分質供水飲用凈水的原水)價格,水資源費的價格如何制定,爭議較大。隨著工業和農業的發展以及世界人口的增長和人民生活水平的不斷提高,耗水量大大增加,使某些雨量少的地區水的資源特性就逐步顯露出來。更為嚴重的是人們在開發利用水資源的同時,又沒有尊重大自然的規律,只管利用,不管保護,大量的污廢水的處理一直沒有得到充分重視,直接排入水體造成江、河、湖泊的污染,致使今日水資源的危機問題已直接影響到人民的生活和社會的建設。為解決和緩和水資源的危機收取水資源費,通過經濟手段來調控,使水資源能適應社會可持續發展的要求,已成為勢在必行的緊急措施。但是水資源費如何收取是個復雜問題,它涉及到社會的各行各業,涉及到每個人的生活,它也直接關系到自來水的價格和飲用凈水的價格。
關于水資源費如何收取是一個政策性很強的問題,希望有關部門能夠深入調查,廣泛聽取意見,制定出合理的辦法和收費標準。不過制定時希望一是要堅持從實際出發,實事求是的原則,應看到我國水資源分布的不均勻性,水資源是國家的資源,但它取用方便,也是當地人民的資源;同時應看到水資源危機的形成是多方面原因造成的,但主要是工業生產和商業活動的發展而引起的,所以水資源費的收取標準不能一刀切,應按地域、按水的不同使用目的有所不同,甚至可以拉開差距。二是要堅持保護好廣大人民飲用水的基本權益不受損害的原則,人的生活是離不開水的,水與人的健康密切相關,水資源費的收取標準,應注意到節約用水因素的影響,但不能人為把價格炒得過高,使廣大人民對必要的生活飲用水的費用都感到是負擔。
關于集中分質供水飲用凈水的價格,前面已經強調它是集中分質供水推廣和發展的關鍵?,F在一些分質供水試點地區,飲用凈水賣到250~300元/m3,這顯然是沒有充分論證,是行不通的。集中分質供水飲用凈水的價格制定,上面說到的水資源費價格制定的兩個原則同樣適用于此。具體的講就是要考慮到居民生活必需的飲用水和飲用凈水是一種特殊商品。長期以來,水和交通、電力、煤氣等物品的供應一直是采取低價銷售,行業的虧損由國家補貼解決,這被認為是一種社會福利,這是歷史原因造成的。改革開放后,包括水在內的以上物品逐步推向市場成為商品,這一改革取得了一定成效,行業得到了發展,國家減去了全部或部分的補貼負擔。但是由于這些商品與人民生活密切相關,國家經濟發展水平與世界中等發達國家尚有較大的差距,為確保人民生活水平不斷提高,為了社會的安定團結,這些商品一是以一種特殊商品(亦稱市政商品)進入市場,國家從投資到稅收給予這些商品足夠的優惠政策,國家組織論證和控制、審批這些商品的價格,使這些行業在薄利或微利的情況下仍能生存和發展。市政商品這種政策總的來講是保護了老百姓的一些切身利益,雖然它也帶來了一些負面的影響,如最近群眾反映較多的行業壟斷經營問題,這只是說明這種政策還要不斷完善,要引入競爭機制。根據瓶裝水、罐裝水進入市場的經驗教訓,建筑與小區集中分質供水進入市場,其中居民生活必需的生活飲用水和飲用凈水部分,還是應該按市政商品來對待。這樣對這部分的供水,一方面供水價格只能是微利、薄利,要有國家(當地政府)論證、控制、審批;另一方面對市政商品的優惠政策(主要是稅收)應該同樣給予管理經營單位。
因為隨著水資源費要合理收取的問題提出,調整水價將水這一商品進一步推向市場已提到日程,這是水資源的形勢所迫。但是有關部門也顧慮重重,其中最大的顧慮是害怕水價的提高會引起人民群眾的不滿。其實這問題也是不難解決的,因為總的來講當前人們對商品的價格調整還是有很強承受能力的。但是因為廣大的人民目前經濟收入還不高,所以對水的價格就很敏感,如果能解決好居民日常生活中基本的生活用水和飲用凈水的價格問題,水價的調整問題就能順利進行。所以關于居民生活飲用水價格和飲用凈水價格制定時,要確定好居民生活用水和飲用凈水的基本用水量;要搞清居民對生活用水和飲用凈水價格的承受能力。這兩項工作望有關部門能進行深入調查、分析。統計資料表明,基本生活用水量大致可為每戶每月5~6 m3或每人每月2 m3;基本飲用凈水量大致可為每戶每月1 m3 或每人每月0.5 m3.如果超過基本用水量,從節約用水的觀點考慮,按這些用戶的生活水平,超出部分提高水價也是可以接受的。至于水價的承受能力,一般來說生活用水目前自來水價格還是能承受的;集中分質供水的飲用凈水如果能定價在10~20元/m3,用戶也是可以接受的。實際上現在有的城市自來水公司的制水成本為0.5~0.6元/m3,自來水銷售價中自來水公司獲得部分為1.0元/m3左右(其他為排污費等)。自來水公司通過其他水價平衡,還是能較好的生存和發展的。規范計算飲用凈水的制水成本為10~20元/m3,如果水價為10~20元/m3,應該說只要管理模式合適,經營管理好,國家對市政商品的優惠政策落實,這些企業同樣能較好生存和發展。
目前建筑與居區小區集中分質供水工程建設在我國正從試點向推廣和發展推進,因為這是一個關系到全民的健康,關系到每個人能喝上健康長命水的工程,是一項造福于全民的民心工程。我們希望有關部門能通力合作,深入調查研究,加快制定有關的規范、標準和政策指導這一工作。愿這一工作能做實做好,能正常有序的發展。
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2006/7/24 17:09:00