供水技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告
摘要：供水水質(zhì)和服務(wù)直接關(guān)系到廣大人民群眾和 社會(huì) 各個(gè)方面，因此世界各國(guó)均把提高供水水質(zhì)和改善供水服務(wù)列為供水 企業(yè) 部門(mén)的主要工作目標(biāo)。國(guó)際水協(xié)提出的口號(hào)是供應(yīng)潔凈的水，瑞士提出分分秒秒供應(yīng)潔凈的水，日本提出以低廉的價(jià)格持續(xù)供應(yīng)潔凈的水。 中國(guó) 建設(shè)部編制的《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步 發(fā)展 規(guī)劃》(簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)提出“二提高”(提高供水水質(zhì)、提高供水安全度)，“三降低”(降低電耗、降低藥耗、降低漏水率)的目標(biāo)。這表明各國(guó)的供水部門(mén)正在結(jié)合自己的國(guó)情為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)而進(jìn)行工作。本報(bào)告是從供水所關(guān)聯(lián)的幾個(gè)方面的主要技術(shù)現(xiàn)狀加以匯總，以便于在制定我們的供水技術(shù)發(fā)展計(jì)劃時(shí)可進(jìn)行 參考 。
關(guān)鍵詞：供水技術(shù) 供水水質(zhì)
一、水源
由于水源的水質(zhì)直接 影響 凈水的生產(chǎn)和供水水質(zhì)，所以各國(guó)十分注重水源的環(huán)境保護(hù)，不僅有相關(guān)的 法律 法規(guī)做為加強(qiáng)水源管理的法律依據(jù)和基礎(chǔ)，而且普遍建立了水質(zhì)連續(xù)監(jiān)測(cè)信息 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)，可以及時(shí)掌握水源水質(zhì)的變化與采取相應(yīng)對(duì)策。
有些國(guó)家對(duì)水源，例如水庫(kù)所存在的一些 問(wèn)題 ，像藻類問(wèn)題有采取技術(shù)措施加以解決。我國(guó)最大的處理工程是深圳東深源水生物硝化工程。該工程是采用生物曝氣處理水中的有機(jī)污染物和氨氮。規(guī)模為400萬(wàn)立方米/天。
二、凈水處理
1. 凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
各國(guó)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)歸納起來(lái)可分為三類：細(xì)菌學(xué)指標(biāo)，有毒有害物質(zhì)指標(biāo)及感官性指標(biāo)。世界衛(wèi)生組織及美國(guó)等國(guó)家均認(rèn)為細(xì)菌學(xué)指標(biāo)是極端重要的，因?yàn)樗茉谕粫r(shí)間內(nèi)造成大片人群發(fā)病或死亡。有毒有害物質(zhì)指標(biāo)是防止長(zhǎng)期積累導(dǎo)致慢性病或癌癥的指標(biāo)，確定的原則是人終身懾入而無(wú)覺(jué)察的健康風(fēng)險(xiǎn)。感官性水質(zhì)不良可能是水源污染的反映，會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)供水水質(zhì)安全性發(fā)生懷疑、產(chǎn)生厭惡，不一定會(huì)影響健康。由于用戶評(píng)價(jià)水質(zhì)主要是從感官性指標(biāo)，因此，這些指標(biāo)要達(dá)到用戶可接受的程度。
世界衛(wèi)生組織是世界性權(quán)威組織，它制定的《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》是世界各國(guó)制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的參考依據(jù)。1993年修改的準(zhǔn)則列出指標(biāo)為135項(xiàng)，其中98項(xiàng)有指導(dǎo)值。
現(xiàn)在我們的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)是35項(xiàng)。建設(shè)部制定的供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步規(guī)劃中對(duì)一類水司又增加了54個(gè)目標(biāo)性指導(dǎo)。
所以總的趨勢(shì)是供水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求提高。例如感官性指標(biāo)中的濁度指標(biāo)，世界衛(wèi)生組織的準(zhǔn)則要求濁度不能超過(guò)5NTU，平均值小于1NTU，歐共體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)最大允許濁度值為4NTU，目標(biāo)值為0.4NTU。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定任何時(shí)候濁度不得超過(guò)5NTU，濾后水濁度小于1NTU，其中95%以上的水樣要小于0.5NTU。日本水標(biāo)準(zhǔn)要求濁度小于2NTU，審美性標(biāo)準(zhǔn)要求出廠水濁度小于0.1NTU，管網(wǎng)水小于1NTU。
目前 國(guó)內(nèi)大城市和新的水廠，出廠水濁度多是小于1NTU。
2. 生產(chǎn)工藝
由于對(duì)水質(zhì)要求標(biāo)準(zhǔn)的提高，國(guó)外許多水廠在過(guò)去水廠采用傳統(tǒng)的工藝的狀況下，進(jìn)行更新改造和工藝改進(jìn)，以提高出廠水的水質(zhì)，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的要求。主要的目標(biāo)是把水的濁度降低，去除細(xì)菌、有機(jī)物和解決用氯消毒所產(chǎn)生的副產(chǎn)物等問(wèn)題。
所采用的 方法 除了加強(qiáng)常規(guī)的沉淀過(guò)濾水處理之外，主要是采用增加與處理和深度處理。預(yù)處理和深度處理的概要情況是：
(1)生物預(yù)處理：對(duì)于水樣有輕度微污染和有機(jī)物存在的情況時(shí)，采取生物預(yù)處理降解和去除水中有機(jī)物的措施。
(2)利用臭氧做為氧化、消毒劑或用高錳酸鉀以及過(guò)氧化氫為氧化劑改善處理水的水質(zhì)。
(3)活性炭過(guò)濾：設(shè)置顆粒活性炭濾池是深度處理的工藝措施(有的為臭氧活性炭濾池)。水通過(guò)活性炭過(guò)濾可以吸附水中的有機(jī)物和去色、嗅、味，改進(jìn)飲水的質(zhì)量和口感。
(4)慢濾處理：主要是利用慢濾池所具有的生物過(guò)濾的作用進(jìn)一步降低濁度與去除水中的有機(jī)物。但由于其占地面積問(wèn)題不如活性炭濾池 應(yīng)用 普遍。有的國(guó)家是把水送入地下進(jìn)行天然過(guò)濾，然后再抽上來(lái)利用。
國(guó)外臭氧活性炭過(guò)濾深度處理，在歐洲、日本等許多國(guó)家采用普遍。美國(guó)也在開(kāi)始推廣。國(guó)內(nèi)深圳為了改善水庫(kù)水質(zhì)建設(shè)了國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的生物預(yù)處理裝置。北京為了改善水質(zhì)，在水廠設(shè)置了臭氧活性炭過(guò)濾工藝。增加深度處理需要投入和實(shí)施的時(shí)間。因此在采用深度處理的同時(shí)，仍然需要加強(qiáng)常規(guī)處理工藝。
對(duì)常規(guī)水處理工藝的加強(qiáng)與改進(jìn)方面主要：
(1)混凝藥劑的改進(jìn)：在水處理構(gòu)筑物建成之后，要改進(jìn)水處理的效果，其主要的一個(gè)措施是改進(jìn)和應(yīng)用高效能的混凝藥劑和助凝藥劑。
由于技術(shù)的進(jìn)步，目前高分子助凝劑的應(yīng)用已是日益廣泛。因?yàn)閼?yīng)用了高分子助凝劑可以減少絮凝劑的用量，這樣不但可以使沉淀水的濁度改善，而且減少了水廠污泥的產(chǎn)出量，降低了污泥處理的成本。最近天津水司對(duì)應(yīng)用高分子助凝劑處理含藻水進(jìn)行了應(yīng)用 研究 ，并在1999年用于生產(chǎn)，有很好的效果。
(2)消毒藥劑的改進(jìn)：常用的消毒藥劑是氯。但用氯消毒，當(dāng)源水含有機(jī)物時(shí)，可生成氯消毒的副產(chǎn)物，對(duì)人體有致癌的危險(xiǎn)。另外用氯對(duì)于滅殺隱性孢子蟲(chóng)需要很大的劑量和長(zhǎng)的作用時(shí)間，但用臭氧消毒是有效的。因此，國(guó)外臭氧應(yīng)用替代一部分氯已是趨勢(shì)。
由于輸配水的需要，希望水廠供出的自來(lái)水要保持一定的剩余氯。因此，有的水廠采用二氧化氯做為消毒劑。
目前，國(guó)內(nèi)只有北京等1-2個(gè)城市試驗(yàn)應(yīng)用臭氧，尚未普遍。
(3)膜過(guò)濾：讓水經(jīng)過(guò)有微孔的濾膜進(jìn)行過(guò)濾代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤砂濾料濾池，其可以濾除水中的懸浮物和細(xì)菌及病毒，濾后水質(zhì)好。隨著技術(shù)的進(jìn)步和膜成本的下降，膜過(guò)濾技術(shù)將會(huì)有更多的生產(chǎn)應(yīng)用范圍，F(xiàn)在國(guó)外膜過(guò)濾水廠的數(shù)量在增加，但規(guī)模較小，國(guó)內(nèi)基本尚未在城市水廠應(yīng)用。
3. 水廠運(yùn)營(yíng)管理
(1)國(guó)外的水廠已基本實(shí)現(xiàn)了：建立完整的水質(zhì)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用各種可靠的水質(zhì) 分析 儀器儀表，實(shí)現(xiàn)對(duì)源水、處理過(guò)程中的水和處理后的水進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。
(2)應(yīng)用 計(jì)算 機(jī)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)的監(jiān)控和管理。
為了保證處理后的水質(zhì)和達(dá)到 科學(xué) 管理和降低運(yùn)營(yíng)成本的目的，國(guó)外普遍應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)水廠自動(dòng)控制和管理。生產(chǎn)運(yùn)行人員很少，但能夠自動(dòng)保障水廠在安全 經(jīng)濟(jì) 條件下運(yùn)營(yíng)。
目前國(guó)內(nèi)許多城市水廠均采用了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)水平較低。
三、輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)
1. 系統(tǒng)的運(yùn)行管理
(1)供水系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)營(yíng)：
國(guó)外的供水系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)營(yíng)普遍利用 計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)完成。這一系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)。其功能是可以通過(guò)遙訊系統(tǒng)，把應(yīng)保證的供水系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)際壓力值遙測(cè)采集到調(diào)度中心。然后利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算、進(jìn)行預(yù)測(cè)和決策。然后遙控調(diào)整水廠的供水(或控制閥門(mén))，以使供水系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)達(dá)到要求的水質(zhì)、水量保證值。同時(shí)在供水系統(tǒng)發(fā)生，如爆管、漏水等事故時(shí)，其可以自動(dòng)地進(jìn)行 分析 做出合理的處理決策，可以保證供水系統(tǒng)安全、 經(jīng)濟(jì) 的運(yùn)營(yíng)。
(2)供水系統(tǒng)信息資料計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(或稱GIS系統(tǒng))
供水系統(tǒng)管網(wǎng)的圖紙及全部信息資料包括：管徑、管材、鋪設(shè)年限、地質(zhì)狀況、維修、更新記錄等等全部?jī)?chǔ)存在計(jì)算機(jī)。便利調(diào)度運(yùn)營(yíng)人員、外勤、管網(wǎng)修理和用戶服務(wù)人員及規(guī)劃管理人員利用。
(3)供水管網(wǎng)模型的建立和 應(yīng)用
為了便于供水系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度需求，滿足管網(wǎng)管理(更新、改進(jìn)和管網(wǎng)水質(zhì)控制)的需要，國(guó)外一般均建立了實(shí)際管網(wǎng)系統(tǒng)的模型，應(yīng)用模型可以實(shí)時(shí)進(jìn)行水量預(yù)測(cè)、運(yùn)行分析、計(jì)算，幫助供水調(diào)度進(jìn)行決策和制定更新、改造的計(jì)劃。
目前 國(guó)內(nèi)這方面尚處于起步的階段，上海市自來(lái)水公司正在利用世界銀行的貸款進(jìn)行以上三項(xiàng)改造，尚未全部完成。北京市也在開(kāi)始起步。
2. 管網(wǎng)的維護(hù)與運(yùn)營(yíng)
(1)漏水的探查
地下供水管網(wǎng)因受環(huán)境條件、施工質(zhì)量、管材質(zhì)量、埋設(shè)年限和工作狀況各方面的 影響 ，會(huì)出現(xiàn)漏水，而其中有些是隱藏在地下，不能直接人為發(fā)現(xiàn)。為了降低漏水所造成的經(jīng)濟(jì)損失，往往需要由專門(mén)的漏水探查人員利用漏水探測(cè)儀器進(jìn)行管道漏水探查。而后加以修復(fù)解決。
因?yàn)槁裨O(shè)在道路上的管道受 交通 和噪音的干擾，一般不在白天進(jìn)行檢漏，多是安排在夜間進(jìn)行漏水探查作業(yè)。為了減少大量漏水探查人員的消耗，現(xiàn)在國(guó)外有可以直接安裝在管道上的漏水聲音探測(cè)記錄裝置，可以在管道發(fā)生漏水時(shí)自動(dòng)記錄下來(lái)，并可以發(fā)出無(wú)線信號(hào)，由現(xiàn)場(chǎng)采集巡回車輛接受探測(cè)裝置發(fā)回的信息。管理人員可以根據(jù)所采集的信息發(fā)現(xiàn)有漏水現(xiàn)象的地點(diǎn)，加以解決。
(2)新管道材料的應(yīng)用
國(guó)外主要是廣泛應(yīng)用中、高密度聚乙烯(PE管材)管做為輸、配水管道的材料。目前國(guó)內(nèi)PE管材應(yīng)用尚處于起步，配套的管件品種規(guī)格較少。這種管材的優(yōu)點(diǎn)是輸水阻力小、不結(jié)垢，使管網(wǎng)水質(zhì)有保證。
(3)管道更新施工技術(shù)
埋設(shè)年代久遠(yuǎn)的地下水管道，因管材腐蝕、漏水等原因需要更新，但又因?yàn)榈孛娼煌ǖ仍颍荒荛_(kāi)挖路面重新更新舊有管道時(shí)，國(guó)外許多是在原管位上進(jìn)行更新。
(a)在輸送量允許之下，把原來(lái)老管經(jīng)過(guò)內(nèi)部清理之后，用口徑稍小的聚乙烯管穿入原鋪設(shè)的管內(nèi)形成新管，用新管做為輸配水管利用。由于聚乙烯管內(nèi)壁光滑阻力小，所以雖然新管比原管的口徑小，但輸水量仍能夠保持原管的輸水量。
(b)另外也有用水泥砂漿、高分子涂料或聚乙烯套襯等涂襯在原水管的內(nèi)壁，恢復(fù)原管的內(nèi)壁光潔，滿足輸水要求，而不是穿入新管的 方法 。
(c)如果在采用以上的老管內(nèi)穿管或涂襯的方法不能滿足輸水能力時(shí)，也能利用將老管脹破后再穿入和原管同直徑的新管的更新方法。
(4)施工維護(hù)裝備水平
國(guó)外設(shè)備裝備水平高于國(guó)內(nèi)，尤其是在無(wú)溝施工技術(shù)裝備方面。
四、收費(fèi)和用戶服務(wù)
1. 用水的計(jì)量和收費(fèi)
(1)水的計(jì)量：一般用戶是由水表進(jìn)行計(jì)量，然后根據(jù)實(shí)際用水量進(jìn)行收費(fèi)。傳統(tǒng)的讀驗(yàn)水表的工作是由人來(lái)進(jìn)行。為了減少讀驗(yàn)水表的人員，提高效率和效益，現(xiàn)在有的國(guó)外公司開(kāi)始應(yīng)用能發(fā)出無(wú)線訊號(hào)的水表，可以由移動(dòng)的汽車去采集水表的用水量訊號(hào)，而不需要再到每個(gè)用戶去直接讀表采集用戶的用水量。
此外，也有的自來(lái)水公司采用預(yù)付費(fèi)的IC卡水表系統(tǒng)，讓用戶到自來(lái)水公司預(yù)先購(gòu)水，然后將購(gòu)水的數(shù)量輸入用戶家中的智能單元，便可以用水，當(dāng)所購(gòu)水量接近耗盡時(shí)，智能單元會(huì)向用戶發(fā)出警示，提醒用戶再去購(gòu)水。
這種預(yù)付費(fèi)水表系統(tǒng)和傳統(tǒng)的先用水后驗(yàn)表收費(fèi)的方式不同？梢赃_(dá)到減少到用戶驗(yàn)讀水表的工作。
目前，國(guó)內(nèi)基本上是傳統(tǒng)的讀驗(yàn)水表方式。個(gè)別城市在試用遠(yuǎn)傳集中驗(yàn)讀水表方式或預(yù)付費(fèi)的IC卡水表系統(tǒng)。天津市現(xiàn)在也開(kāi)始了預(yù)付費(fèi)IC卡水表系統(tǒng)的應(yīng)用，但范圍很小。
(2)水費(fèi)核收
目前國(guó)外的用水量經(jīng)讀表取得耗水量之后的數(shù)據(jù)是輸入計(jì)算機(jī)，然后統(tǒng)計(jì)、核算、開(kāi)出收費(fèi)單據(jù)寄給用戶，用戶支付的支票匯總轉(zhuǎn)入銀行等全部操作在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行。
國(guó)內(nèi)及天津的情況基本相同，做到應(yīng)用微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行用戶水量核收工作，派員收費(fèi)和銀行代收結(jié)合進(jìn)行水費(fèi)的收取。和國(guó)外的水平相比較有一定程度的差距。
2. 用戶服務(wù)
為了搞好用戶服務(wù)、滿足用戶需求，發(fā)達(dá)國(guó)家的供水 企業(yè) 均有服務(wù)中心，利用電話直接處理用戶的各種 問(wèn)題 ，包括：用水、水質(zhì)、水費(fèi)等等。服務(wù)中心電話對(duì)供水問(wèn)題是采用24小時(shí)服務(wù)，對(duì)于有關(guān)水費(fèi)問(wèn)題不分節(jié)假日工作。例如英國(guó)約克郡水務(wù)公司的服務(wù)中心有125條線路、75個(gè)人員工作，日受話量達(dá)2000個(gè)。
目前國(guó)內(nèi)幾個(gè)大的水司已建立了服務(wù)電話熱線 網(wǎng)絡(luò) 。天津也建立了供水服務(wù)的熱線。但是規(guī)模和業(yè)務(wù)范圍和范圍水平不如發(fā)達(dá)國(guó)家的供水企業(yè)。
五、企業(yè)的 現(xiàn)代 化管理
發(fā)達(dá)國(guó)家的供水企業(yè)的現(xiàn)代化管理，特別是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的范圍、程度和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)立比國(guó)內(nèi)先進(jìn)很多。國(guó)內(nèi)外差距很大。國(guó)外企業(yè)從規(guī)劃、計(jì)劃的制定到生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的實(shí)施和執(zhí)行中的各方面統(tǒng)計(jì)、分析全面的應(yīng)用計(jì)算機(jī)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的 科學(xué) 管理和高效運(yùn)營(yíng)。
匯總以上各方面的情況，基本可以表明我們和國(guó)外的供水企業(yè)相比仍有相當(dāng)?shù)牟罹。需要我們(cè)谶M(jìn)入21世紀(jì)后，加大人力、物力投入，加快技術(shù)進(jìn)步的步伐，以便更好地適應(yīng)城市及其經(jīng)濟(jì) 發(fā)展 的需求。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
