面向二十一世纪的供水事业

摘要：当前正值世纪之交，众多供水企业正在研究下阶段的供水任务，我就国外信息结合我国情况，提些不成熟意见供参考。

　　关键词：供水事业 降低漏损 供水普及率

　　一、提高供水普及率

　　供水关系到当地居民的身体健康。在发展中国家约有一半人口因供水不充分或饮用污染的水而影响健康。每年有1220万五岁以下的儿童因患儿童疾病而死亡，超过300万人死于腹泻，其中多数是由污染的水引起的。在最贫的国家，每千名五岁以下儿童死亡率为193名，而最健康国家为11名。1998年1～11月世界上发生霍乱病共23万人，多数在非洲。在没有供水的地方，首先要有供水系统供应安全而充分的饮用水。

　　供水是城市最主要的基础设施之一。缺乏或不良的供水系统会制约城市的经济发展，人民生活提高，对外开发，甚至影响安定。

　　日本是一个经济发达的国家，在九十年代初，日本厚生省提出2000年供水五条目标，第一条就是“在全日本普及用水。”1950年日本的普及率为26.2%，1980年超过90%，1993年95.1%，2000年则要求国内所有居民均能饮用到供水系统的水。

　　在没有供水的地区，供水是首要的。现在普及供水，从全国讲或全省讲，在设计、施工、管理、设备等方面都不成问题，存在的困难可能是资金不足。通过改革开放，在资金方面也创造了多种经验，除利用外资外，象上海的供水企业发行股票，为苏州河治理等市政工程发行债券，有的地方组织股份制供水公司，有的向银行贷款，有的把建成的水厂卖掉或部份卖掉再建新厂。现在国内能筹集到资金的情况下，一般利用外资是不经济的。

　　二、改善供水水质

　　1. 供水的水质标准或目标

　　供水水质必须满足国家饮用水卫生标准。我国地域广阔，发展很不平衡，而国家标准是全国必须执行的，因此标准的要求不能过高。比起发达国家，我国标准的指标数偏少，某些指标要求偏低。象浙江不少城市，尤其象杭州、宁波等大城市，供水水质宜先按建设部《城市供水行业2000年技术发展规划》的要求。最近建设部正在制订水质行业标准，待该标准批准后再执行行业标准。

　　2. 调正指标要注意效益和投入分析

　　各国水质标准的指标大致可分三类，细菌学指标，有毒有害物质指标及感官性指标。细菌学指标是极端重要的，即使象美国，水质事故导致疾病的多数或极大多数病例是由于细菌学指标引起的。为此美国公布了《总大肠菌规划》，《地面水处理规则》，目标为把风险控制到每年万分之一。仅为实施《加强地面水处理规则》就需增加投资80亿美元。即使实现这些《规则》，细菌学指标的风险仍大于有毒有害物资。

　　有毒有害物的指标值一般掌握到人终身（按70年计）饮用无觉察的健康风险，对致癌或可疑致癌物质，一般掌握到人终身（按70年计）饮用，每十万人增加一个病例。有条件的可在该基础上适当降低风险。

　　感官性指标不良会引起用户反映，会导致用户对供水安全性发生怀疑，产生厌恶，即使不影响身体健康。故感官性指标也要降到用户可接受的程度。

　　在水水质标准或目标的基础上进一步提高水质要求，要作详细调查，要弄清调正指标可能取得的效益和降低的风险，提供改善指标的可行净水措施并进行效益和投入的分析。

　　3. 改善水质首先要加强现有常规净水工艺的作用

　　· 经常性生产的重点要确保浊度、细菌和余氯达到目标要求。

　　浊度不仅是感官性指标，降低浊度能降低众多的悬浮性物质，细菌、病毒和原生动物以及部分有机物，把浊度降低到0.1NTU已作为去除隐性孢子虫等原生动物的重要措施之一。故美国把浊度列入细菌学指标一栏内。

　　因为病毒，隐性孢子虫等其他指标测定困难，故在日常运行中通常要求细菌、大肠菌、粪便大肠菌指标符合标准要求。为保证出厂水的大肠菌和粪便大肠菌全部合格，常把每毫升中细菌学指标控制到接近于零，有利于大肠菌、粪便大肠菌指标符合标准。

　　在我国供水条件下，保证一定余氯和接触时间是必不可少的。美国为保证去除99.99%病毒和99.9%的贾弟氏虫，要自由氯的CT值为50，如用氯胺CT值为737.这里C为余氯浓度，mg/L；T为接触时间，分钟。世界卫生组织要求自由氯为0.5mg/L时，接触30分钟以上。

　　· 加强科学管理充分发挥每一工艺构筑物的作用。

　　· 合理选用混凝剂，消毒剂和助凝剂。

　　4. 必要的合理的技术改造是充分发挥常规处理的重要保证

　　常规处理通常包括混合，絮凝，沉淀，过滤和消毒等几个过程。就降低浊度而言，混合是关键，絮凝是提高沉淀效果的重点，沉淀是保证滤前水质的条件，滤池则是达到目标浊度要求的保证。

　　· 快速而均匀混合是成功的关键。比较合适的参数是速度梯度G＝500－2000秒-1，停留时间可若干秒。

　　· 絮凝要完善。絮凝要按有效的GTC设计，这里G为速度梯度秒-1；T为絮凝时间，秒；C为原水浊度NTU.GTC值可在1～10范围内选择。

　　· 过滤效果决定于滤料结构，能否经常维持这个效果，决定于合理冲洗。

　　三、正确处理发展与提高的关系

　　在缺水或近年内将缺水的城市，将集中较多的资金和精力于发展，反之更应加强提高。

　　这里想提供些供水单耗发展趋势供问题时参考。

　　发达国家由于工业结构变化和采取节水措施，工业用水已逐渐下降。日本工业用水高峰在1973年，到1989年用水下降24％。美国高峰在1950年，以后下降36％，而同期工业生产增加了3.7%倍。瑞典在60年代中到70年代中产值增加一倍多，而工业用水减少一半。按GDP万元产值的用水统计，我国是美国的13倍，日本的25倍，降低的空间还很大。

　　根据水协统计年报，我国城市总售水量1994年到1998年增加4.5%，而工业用水则降低17.4%.上海是我国国民经济发展较快的城市之一，1985年到1997年工业用水下降31.7%.

　　人均综合用水单耗，日本20年来稳定在390升左右，芬兰1992年为335升，1996年为255升；香港1996年城市供水为396升，另有海水冲洗79升；澳门1995年综合用水单耗为310升。

　　发达国家生活用水是趋向稳定或有所下降。人均居民用水单耗，丹麦现为139升，比十年前降低10%；芬兰1980年为160升，1996年145升；哥本哈根1987年170升，1996年为134升。特别感兴趣是原计划经济转市场经济的东欧国家，用水单耗降得很快。如波兰供水企业原为国营，后改为市政府管理，为降低亏损，水价上涨较快，超过物价指数，用水单耗逐年下降。1998年较1989年居民单耗下降10－60％，工业用水下降10－75％。又如东西柏林1990年合并时人均综合单耗为255升，生活用水为161.1991年水价统一，东柏林地区水价大幅度上升，单耗大幅度下降，1996年人均综合单耗降到173升，生活降到125升，其中东柏林地区降低一半左右。

　　我国人均综合单耗1995年为400升，1996年为390升，1998年为362升。达到日本和香港的水平，超过多数欧洲城市和澳门的水平。如果包括工业自备水源，则远超过香港水平。

　　我们在考虑发展时要分析本地用水单耗所处的状态，发展前景以及水价到位和实现上升阶梯式水价制引起的影响，充分注意东欧国家的出现的单耗变化情况。

　　四、加强管网的改造和降低漏损

　　1. 适时注意管网改造

　　当水厂能力足够时，部分地区出现缺水；当出厂水符合标准而用户水质不好，尤其是色、铁、锰及微生物指标，这些都是输配水管网引起的。用户断水一般多数也是管网因素。产销差高的重要原因之一也在管网。我国由于历史原因，便用了大批材质性能较差的管材，更加强了改造的必要性和艰巨性。日本在七十年代末多数城市已解决供求矛盾，但管网改造基本完成比水厂建设滞后十多年。我们适时地注意管网改造是必要的。在改造输配水管网时有几点可以研究：

　　· 从效益出发选择改造对象。有的从漏水维修带来的损失，有的从水质危害的影响值得改造。配合工程一般乘机改造，宁可把折下的水管整理涂衬后重新使用。

　　· 改造的方式可以是多种的，除更换管道外可以因地制宜选用刮管涂衬，管中管，加衬软管等方式。

　　· 要有个管网发展规划。改造后管道口径尽可能结合发展规划。管网发展规划要尽量做到：水量预测较合适，干管布局合理，输水系统优化或接近优化，要注意研究应用水库泵站和增压泵站的技术经济合理性。

　　2. 新排管道及管道更新时，要注意选择合适的管材。

　　管材选择不当，造成影响较大。如马来西亚1988年无收水率（相当于产销差）为43％，其中漏失率为34％，其主要原因为大规模使用石棉水泥管，漏损情况严重。1990年石棉水泥管比重为81％，虽经大力改造，1995年仍为59％。

　　我们选择材质要考虑：材质强度高，损坏机率低；寿命长；内壁粗糙系数低，并能维持不变；在上述条件下总造价相对低等四个条件，择优采用。当前国内情况下，50mm及以下可用塑料管，内壁涂塑白铁管或不锈钢管；75～200mm可用UPVC管或球墨铸铁管；200～1000或1200mm，首选球墨铸铁管，质量可靠的予应力混凝土管尚可应用，玻璃纤维管根据上述四个原则比较后因地制宜选用；1200mm或1400mm以上管径，宜从球墨铸铁管，簿壁钢筒予应力混凝土管（PCCP），钢管，玻璃纤维管中加以比较。直径越大，球墨铸铁管优越性越小，PCCP优越性越大。如在制作施工中不能确保内外防腐的质量则尽量少用钢管。

　　美国近几年每年排23万多公里管道，其中47.7％为球墨铸铁管，38.7％为PVC管，12.5％为予应力混凝土管及PCCP.日本新排管道一般用球墨铸铁管，支管用PVC管。其中东京经过改造，球墨铸铁管已占90％，支管的80％已改为不锈钢管。国外情况也可供参考。

　　3. 关于屋顶水箱供水方式

　　是否采用屋顶水箱对输配水管网有一定影响。屋顶水箱供水方式有它的优点和缺点。优点主要是：一般多层房，四，五，六层由屋顶水箱供水，晚上进水，因此自水厂至屋顶水箱输配水管道能力可降低四，五，六层的高峰用水量，只要在不远的地方设屋顶水箱，总造价是经济的；因四层以上局部加压，故能耗比全面提高压力更经济；城市管网发生故障时尚可勉强保证供水，在地震地区可兼作灾害时用水。它的主要缺点是：增加水质二次污染的机会；增加漏水机会；增加清洗等维护工作量；对建筑物美观也有些影响，或处理上带来些工作量。如果把这些优缺点量化，就能权衡得失，择优选用。

　　上海也在研究该问题，这里把屋顶水箱对水质影响的资料提供参考。上海屋顶水箱由物业管理部门每年清洗一次。1998年3，4月同时在一个楼内取屋顶水箱及管网水的水样，随机各取50个楼的水样，其结果如下：

　　4. 关于降低漏损

　　国外衡量漏损控制主要有三大指标：无收率（未收到水费的水占供水量的比率），这是衡量经济效益或经济损失的指标；漏失率（漏水占供水量的比率），这是衡量管网系统漏水的指标；单位管长单位时间的漏水量，这是衡量管网真正漏损水平的指标，各地可在较平等的基础上进行比较。漏损控制是用各种经济有效的方法用来降低上述三个指标。这些指标不是越低越好，当指标降到一定程度，漏损控制的投入与获得的效益得不偿失时，此时的漏失率等指标可谓一定技术条件下最佳的指标值。世界上极大多数城市均未达到该值，还需继续努力或下大功夫，大阪等少数城市宣布已达到这个水平。

　　降低产销差，一般主要进行以下工作。

　　· 对计量精度的评估。我国的用户水表平均偏快，尤其是按幢装表计量的。换表期越长，偏快更多些。重点可评估出厂计量。近期来经过努力，多数水厂计量精度已满足要求。

　　· 及时并正确抄表。

　　· 乱用消防栓及无表私接水的严格控制管理。

　　· 及时发现漏水。这里有几个关键性问题：首先研究以自行检漏为主，还是请其他专业单位为主，后者也可能是一种经济合理的方式；因地制宜选用检漏方法，在我国多数情况宜用音听法，有的单位值得同时用定期巡查明漏的方法；有一定数量积极性很高并富有经验的人，在机制上、组织上和分配上能调动其积极性，要有一定的检漏仪器设备，检漏的主要仪器是电子放大检漏仪和听漏棒，有一定规模的水司宜配备相关仪。

　　· 发现漏水及时修复。

　　· 降低漏损另一个重要对策是把漏损机率多的管道加以技术改造。