藍(lán)偉光：中國(guó)城市自來(lái)水升級(jí)改造沒(méi)有想象那么難
近20年來(lái)，我一直在中國(guó)和新加坡兩地從事與凈水相關(guān)的推廣工作和研究，幾乎走遍了中國(guó)每一個(gè)大中城市。
自來(lái)水現(xiàn)存的問(wèn)題，在業(yè)內(nèi)學(xué)界看來(lái)，并不是一個(gè)新問(wèn)題，算得上公開(kāi)的秘密。自來(lái)水的升級(jí)改造技術(shù)與方法，也早就存在，只是能不能投錢、愿不愿意做的問(wèn)題。好在自來(lái)水的新國(guó)標(biāo)（即新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》）今年7月1日就要實(shí)行，媒體突然關(guān)心起水問(wèn)題來(lái)，這給向公眾普及水知識(shí)、推動(dòng)水政策的出臺(tái)，提供了一個(gè)良好的契機(jī)，我愿意就此多談一談。
自來(lái)水技術(shù)已走過(guò)四代
自中國(guó)第一個(gè)自來(lái)水廠在上海楊樹(shù)浦投產(chǎn)，至今已有130年歷史。在此期間，中國(guó)已建了成千上萬(wàn)個(gè)自來(lái)水廠，幾乎涵蓋了所有鎮(zhèn)級(jí)以上的行政區(qū)域。從全球看，自來(lái)水處理工藝經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，目前國(guó)外已歷經(jīng)四代工藝：
第一代是傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過(guò)濾、加氯消毒四步法工藝，該工藝主要以去除原水中的懸浮物、濁度、色度和病原菌為主，對(duì)溶解性有機(jī)物去除能力極其有限。這一工藝發(fā)明至今已有一百多年的歷史了，對(duì)早年處理以病原菌為主要對(duì)象的水質(zhì)凈化廠而言是適用的，一旦水源被污染，則會(huì)導(dǎo)致處理效果欠佳。
第二代是以臭氧、活性炭為核心的深度氧化技術(shù)，起源于上世紀(jì)70年代，它在第一代去除效果的基礎(chǔ)上，解決了有毒微量有機(jī)物及加氯消毒副產(chǎn)物的危害問(wèn)題。缺點(diǎn)是吸附了有機(jī)物的活性炭，為病原菌、藻類等生長(zhǎng)提供了富含營(yíng)養(yǎng)物的溫床，藻類死亡后分解的具有致癌效應(yīng)的藻毒素可能殘留水中，因此以這種技術(shù)處理的飲用水的安全性仍受到質(zhì)疑。
第三代是以超濾膜為核心的組合工藝，上世紀(jì)90年代開(kāi)始應(yīng)用，在第一代工藝去除效果的基礎(chǔ)上，它能有效減少氯代前驅(qū)物，且出水的濁度始終保持在極低的水平，對(duì)細(xì)菌、兩蟲(chóng)（隱孢子蟲(chóng)和賈第鞭毛蟲(chóng)）、藻類等水生生物的去除率可達(dá)100%。該工藝的致命缺點(diǎn)是對(duì)有機(jī)物的去除幾乎沒(méi)有幫助，因此針對(duì)目前中國(guó)各自來(lái)水水源有機(jī)物含量超標(biāo)是主要矛盾的現(xiàn)狀，這一工藝仍存在極大的局限性。
第四代是以納濾技術(shù)為核心的新興工藝。納濾是納米技術(shù)與過(guò)濾技術(shù)交叉滲透而創(chuàng)新發(fā)明的介于超濾與反滲透之間的新興技術(shù)。它最顯著的特點(diǎn)就是在截留那些能透過(guò)超濾的有機(jī)物及重金屬的同時(shí)，又能透濾被反滲透截留的部分礦物質(zhì)，被譽(yù)為21世紀(jì)最有前途的水質(zhì)凈化技術(shù)。
國(guó)內(nèi)自來(lái)水質(zhì)確實(shí)難以達(dá)標(biāo)
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的情況是，一方面，97%的自來(lái)水采用第一代的四步法工藝；另一方面，中國(guó)的江河湖泊，幾乎所有水源地的有機(jī)物污染都不斷加重，四步法工藝不但難以去除有機(jī)污染物，反而在處理過(guò)程中因混凝劑的作用可能増加氯化消毒的前驅(qū)物，從而加氯消毒后會(huì)増加致癌的加氯消毒副產(chǎn)物。
具體來(lái)講是：
第一，現(xiàn)有的自來(lái)水處理技術(shù)，通常的目的是把水澄清，也就是把水的濁度、懸浮性固體等物理顆粒污染物去除；炷ǔ(huì)加入鋁或鐵鹽作為絮凝劑以強(qiáng)化效果，其負(fù)面效應(yīng)是若添加過(guò)量可能引發(fā)自來(lái)水中的鋁、鐵含量過(guò)高，過(guò)量鋁、鐵隨水進(jìn)入人體后會(huì)積蓄在腦細(xì)胞等組織中，可能會(huì)有負(fù)面效應(yīng)，如導(dǎo)致老年癡呆癥等多種頑癥。
第二，多數(shù)自來(lái)水廠以濁度等感官指標(biāo)作為平時(shí)出水水質(zhì)的主要監(jiān)控參數(shù)，難以保證出水的重金屬和有機(jī)物指標(biāo)的安全性。
第三，自來(lái)水水源微污染的頭號(hào)敵人是有機(jī)物。地表水源水在自來(lái)水廠中經(jīng)澄清和去色處理后，水中仍殘留較多的農(nóng)藥、化肥等有機(jī)物。用傳統(tǒng)的液態(tài)氯消毒法進(jìn)行消毒處理時(shí)，氯與這些有機(jī)物作用能生成多種具有致癌、致畸、致突變作用的有毒副產(chǎn)物，含量往往超過(guò)自來(lái)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
第四，供水管道腐蝕造成傳輸過(guò)程中的二次或多次污染。中國(guó)城市早年安裝的自來(lái)水輸水管材多數(shù)是鍍鋅管，存在嚴(yán)重的污染隱患，經(jīng)長(zhǎng)年累月的使用，不可避免地會(huì)生銹、結(jié)垢、腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致鉛、鐵、錳等無(wú)機(jī)元素含量偏高。雖然目前新建管網(wǎng)已經(jīng)極少使用鍍鋅管材，但新老管網(wǎng)相互聯(lián)通，交叉污染。
第五，管網(wǎng)污染的另一嚴(yán)重問(wèn)題是居民小區(qū)的二次供水。因自來(lái)水末梢水壓等問(wèn)題，通常超過(guò)六層的房子都由頂樓的水箱或水池供水。但高樓水箱、水塔大多缺乏日常衛(wèi)生管理，密封條件差，長(zhǎng)出青苔、滋生細(xì)菌、病毒的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。此外，空氣中的污染物會(huì)被吹落到水箱或水塔，致使各種沉積物越來(lái)越多，甚至出現(xiàn)腐爛的動(dòng)植物尸體。導(dǎo)致這一情況的原因是各城市自來(lái)水廠一般由城市建設(shè)部門(mén)管理，但二次供水設(shè)施歸衛(wèi)生部門(mén)監(jiān)管，自來(lái)水廠不愿“多管閑事”，而衛(wèi)生部門(mén)通常又無(wú)力監(jiān)管，主要負(fù)責(zé)審核頒發(fā)消毒許可證，問(wèn)題由此而生。
升級(jí)成本沒(méi)有想象那么高
因此，針對(duì)目前中國(guó)水源微污染的現(xiàn)狀以及大量水廠仍然采用傳統(tǒng)的第一代四步法工藝的現(xiàn)實(shí)，筆者建議中國(guó)借鑒國(guó)外成功的經(jīng)驗(yàn)與應(yīng)用實(shí)踐，把自來(lái)水處理工藝從一、二代直接升級(jí)到第四代。
很多自來(lái)水廠不愿意改造，除了怕麻煩，另外一個(gè)理由是害怕改造成本太高，會(huì)造成水價(jià)猛漲。其實(shí)，我們測(cè)算過(guò)，在國(guó)家不補(bǔ)貼的情況下，將現(xiàn)有自來(lái)水處理工藝從第一代直接升級(jí)到第四代，每噸成本最高才增加0.7元，一個(gè)三口之家，按毎月用水20噸計(jì)算，即使財(cái)政不予任何補(bǔ)貼，每月増加15元的成本，在當(dāng)前的物價(jià)條件下，相信大家都可以接受。
在我們看來(lái)，各種不能改造自來(lái)水廠的理由都不能成立。作為公共事業(yè)的一部分，自來(lái)水改造可動(dòng)用財(cái)政等公共資金支持，真正體現(xiàn)出稅收“取之于民、用之于民”的特征。所以，現(xiàn)有自來(lái)水處理工藝直接升級(jí)換代到第四代是完全可行的，而且工期很短，改造方便，難度沒(méi)有想象那么大。
考慮到國(guó)內(nèi)的自來(lái)水凈化工藝?yán)匣，檢測(cè)手段落后，已經(jīng)無(wú)法剔除水體中的有害微污染，我在此呼吁國(guó)家通過(guò)政府補(bǔ)貼、BOT（私人資本參與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)）等方式，逐步在自來(lái)水廠推廣納濾技術(shù)，改造水網(wǎng)，解決城鎮(zhèn)的飲水安全問(wèn)題。
作者：藍(lán)偉光（化學(xué)博士，新加坡水處理專家）
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