一滴水的旅程:污染容易,再变回好水很难
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图为:西湖水厂工作人员对出厂水质的酸碱度进行抽检。
(水业中国网上海工作站9月3日讯)这世间的水,本来是没问题的。人污染了它,说是为了生存;人又不得不去处理它,否则难以生存。
对这个悖论,有多少人想过呢?
东江承载着4500万人口的生产生活用水。1990年代以前,东江清澈见底,有多少人,直接喝着东江水长大成人。
如今,东江仍然是东莞的母亲河,但江水如果不好好处理一番,已经不能喝了。用日前公布的东莞市供水安全保障体系调研报告中的话来说,东莞“全程水质堪忧,不容乐观”。
当前,人们采用经百年验证的传统四步制水工艺和深度处理工艺,可以使自来水达到106项国家饮用水标准。但随着人们认知的不断深入,更多不适宜人饮用的、残存在水中的物质将被发现,并添加到饮用水标准中。
何况,符合国标的水在长距离的输送过程中,仍存在着潜在风险。
让循着一滴水在供水过程中的旅行路线,来看看一个城市的供水困境吧。
供水水源单一
备用水源缺位
“不客气地说,受咸潮影响的自来水口感是咸的,其实喝的就是污水。”
原水如此严峻,东莞有无备用水源可用?回答是:没有。
自来水好不好,首先要看“出身”。
东莞地处东江末端,连接出海口。如今,各河段排入的工业和生活污水逐年递增,东莞段水质已不算好了。
东莞本身的排污也不少。东莞每天供应自来水总量为430万—450万吨,约七八成最后变成污水排放,其中30%为生活污水。
工业废水要先由工厂自行处理酸、碱、及重金属等污染物,经环保部门检测符合国家规定排放标准后,才能跟生活污水一样,直接进入分布在东莞境内的37个污水处理厂。
多年从事污水处理工作的毛磊说,东莞日处理生活污水总量为233.5万吨。上述数据比较后可以看出,偷排污水量也不容小觑。
经污水处理厂处理后的水,将达到地表水II类标准,排入东莞运河、东引运河等纳污河道,河道的自净能力将继续消化剩余污染物。
只要是见过东引运河、东莞运河颜色、闻过其气味的人都知道,现在河道的自净能力与上世纪六七十年代刚开凿时已不可同日而语。
当前,国内绝大部分城市都没有实现雨污分流。由于雨污水管混接,一到汛期,携带地表污染物的雨水同污水汇集,挤爆地下管网。这时就要开闸泄洪,来不及前往污水处理厂的雨水和污水,直接排入东江。
每年4月到9月汛期,仅石马河橡胶坝因排洪平均塌坝107天,约有7.5亿立方米污水流入东江。这时候,沿东江分布的取水口停止取水,水厂暂时改用备用水源。
污水还引起了咸潮回溯。咸潮回溯,就是排入大海的污水沿河道倒流至东莞境内。
东莞境内污水的走向大致是这样:来自深圳石马河的污水经东引运河、寒溪河,沿途收集各镇街污水后,又顺着东莞运河,经莞城、厚街水道,从虎门进入珠江口。
自2007年成立广东省东江流域管理局后,东莞防御咸潮的能力在增强,但风险依然存在。如在2004年、2005年和2009年特枯年,咸潮曾到达石碣大桥。即使在2011年正常年,咸潮也上溯超越了东城大王洲桥到达第三水厂。
祖秉衡是一位有20多年供水管理经验的水务人士。他说:“不客气地说,受咸潮影响的自来水口感是咸的,其实喝的就是污水。”
原水如此严峻,东莞有无备用水源可用?回答是:没有。
毛磊说:“东莞人曾认为,我们有东江,东江水取之不尽用之不竭,有什么好担心的?”可能是这种认识,导致东莞水源单一的局面,90%用水来自东江,而被定性为城市备用水源、可为东莞提供1.16亿水的八大水库,均被污染成劣V类水,与作为原水的III类地表水标准相差甚远。
他不无担忧地说,随着产业向惠州转移,东江最下游的东莞,原水水质还将继续递减。
污染容易,再变回好水很难
一滴水,自高山顶形成,一路而下蒙受污秽,人们是怎样才能恢复其纯净呢?
1970年代前,河涌密布的东莞全是绿茵茵的农田。清波荡漾,鱼翔浅底。1980年代,工厂蜂拥而至,水污染随之而来,但那时候靠河道的自净能力,东莞还能应付得了。
祖秉衡记得,1992年他初来东莞时,东江水依然清澈见底。至1990年代中期,水污染问题开始集中爆发。
他说:“污染容易,但是再变好水很难。”
一滴水,自高山顶形成,一路而下蒙受污秽,人们是怎样才能恢复其纯净呢?
自来水处理工艺第一代是传统的四步法,已有130年历史;第二代是臭氧—活性炭深度氧化法,第三代、第四代是超滤膜和纳滤技术,未广泛采用。
“混凝、沉淀、过滤、加氯消毒”是制水工艺传统四步法。东莞除第六水厂增加深度处理工艺以外,所有市级水厂、镇属水厂、较有规模的村级水厂,均采用此法。
该方法是:通过联通东江取水口的箱涵,将原水引入水厂内一个足球场大的深水井。原水首先要经过一个叫“隔栅除污机”的设备,去除大块悬浮物。
在进入混凝阶段之前,跟第一代制水工艺不同,第六水厂还有一个小插曲,即先将原水引入预臭氧接触池,这属于深度工艺的预处理阶段,可氧化原水中的杂质,预先除色除味,使原水在接下来的工艺段更易被处理。
四步法的第一步是“混凝”,即在原水中投加混凝剂。最常见的混凝剂是碱式氯化铝和硫酸铝,可使微量物质和悬浮物质凝结为更大颗粒。投加混凝剂的原水被引入网格絮凝池,通过一系列化学反应,一粒粒雪花状的白色絮状物密密地漂浮在水中。
第二步的“沉淀”在平流沉淀池中进行。平流沉淀池会设计一个长度,使结团的颗粒在平流中沉到水底,上表面留下的是清水。如第六水厂,其平流沉淀池为102米,水以平静流动的速度流动,到达池终点将耗时90分钟。
沉淀池末端设置集水槽,集水槽只收集上表面清水,而后引入V型滤池,第三步“过滤”就开始了。
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图为:广东省东莞市第六水厂的V型滤池。
V型滤池内有石英砂滤料,能截留水体中的微小杂质颗粒和部分菌体。再通过投放粉末活性炭或者颗粒活性炭,吸收大小分子氧化物和有机物,并除异味。
此时,通过肉眼观察的水体已经清澈透明。
最后一步来到“加氯消毒”,液氯可消除病毒和微生物,还要在水中保持部分余氯,继续消毒。大部分村级水厂不具备液氯使用许可,只能使用漂白水,二氧化氯或硫酸消毒,浓度往往难以有效掌控。
东江水偏酸。为了调节水的PH值,还将投加氢氧化钠调节酸碱度,处理后的水将流入清水池储存,然后由配水泵房输送到城市管网,再分配给用户。
对于拥有深度处理工艺的第六水厂,出厂水仍有很长一段路要走。
在加氯消毒之前,过滤后的水先被引入深度处理工艺车间,这里分为主臭氧接触池和生物活性碳滤池。第六水厂拥有臭氧制备车间,内有4台臭氧发射器,以液氧为原料制造所需臭氧,4台臭氧发射器价值2600多万元。
与预臭氧氧化不同,主臭氧氧化能使大分子有机物分解成更容易吸附降解的小分子。透过生物活性炭滤池的玻璃幕墙,池底2.3米厚的炭滤层的纹理清晰看见,水由上而下滤过,不仅有吸附作用,还可利用微生物,降解经臭氧氧化的有机物,实现深度净化水质。
丁子良是第六水厂的技术人员。他说,与常规工艺相比,深度处理能进一步去除水中微量有机物、微囊藻毒素、致突变活性物质,保证生物稳定性,改善口感。第六水厂出厂水可直饮,且价格与其他水厂无差别。
第六水厂占地面积21.9公顷,设计供水50万方/天,供水范围主要为市区、寮步镇、长安镇、大岭山镇、松山湖高科技园区,服务人口约101.17万人。广东省仅有4家拥有深度工艺处理技术的水厂,其余两家在深圳,一家在广州。
目前被广泛应用的第一、第二代工艺均采用“加法”,即在制水过程中,通过投放添加剂,将本不属于原水组成部分的物质拿出来。
“添加就有风险,但添加化学物质是不得已的,这个添加也是为了减。”祖秉衡说。“第三、第四代制水工艺采用的是‘减法’,安全系数高,但成本极高,未得到广泛应用,是未来制水工艺的发展方向。”
村级水厂的不同境遇
一滴水流到一个有效监管、规模化的供水企业,它是幸运的。如果这滴水被简陋的水厂取走,它的命运将会如何?
“东江原水铝成分是不超标的,但有些水厂的出厂水铝竟然超标了,这都是人为投放混凝剂过量导致的。”祖秉衡说。
目前,东莞的供水企业隶属市、镇、村三级,镇村两级供水企业绝大多数为属地政府企业。1980年代初,为了解决居民基本用水问题,政府鼓励由村民委员会、居民委员会、村股份合作社共同投资建设村级水厂。到1987年,东莞村级水厂达到巅峰,数量超过340家,遍布各镇街,供水量接近当时全市总供水量的七成。1980年代末1990年代初,高埗率先成立了镇水厂,各镇随后也纷纷建起镇水厂。再后来,随着东江等水系污染开始加大,不少村级水厂的取水点受到污染,部分村级水厂再也不敢继续制水了,无奈关停。
祖秉衡在对村级水厂的巡查中发现,很多村级水厂仅有3—5个人,甚至2个人1条狗就能搞个水厂。当前,东莞不达标的“自来水”,均来自村级水厂。村级水厂的自来水并非一无是处,其价格比较便宜。
祖秉衡曾到某村劝村民接受镇水司的供水,有村民说:“我们祖祖辈辈喝这水都没死。我们自己造水才2毛5,镇水司1块7,太贵。”
当然,村级水厂中也不乏石龙西湖水厂、凤岗雁田水厂这样的行业翘楚。
建于1993年的石龙西湖水厂,可谓麻雀虽小,五脏俱全。虽然很多车间及设备看起来老旧,但胜在人的素质和管理制度上。该水厂的出厂水可以达到国标106项,远超过业内普遍实行的35项饮用水标准。
不合格的村级水厂,关闭起来并不容易,归根结底还是利益问题,因为一个村委靠一个水厂有20万—30万元收入。
二次供水干净水可能再次被弄脏
水箱的清洗消毒每年应不少于两次。水停留的时间长,就会产生胶体,变成细菌的温床。
如果出厂水符合国标,那么在水厂与用户之间这段漫长的输送距离之中,水滴还有随时遭受污染的风险。
东莞的管网总长超过3万公里,且在不断延伸。在整个水行业投资比例中,看得见的水厂只占三成,七成都是埋在地下的管网。
水在管网中的滞留有时可达24小时以上,庞大的地下管网就如同一个大型的反应器。加之1970、1980年代,水行业普遍采用水泥管和镀锌管,这两种管材现在被证实为易影响生物稳定性和化学稳定性,易锈蚀。这些水管目前结垢严重,黄水、锈水就是因为这个原因。
自来水在输送过程中的二次污染是个不容忽视的问题。
东莞现在有5000公里锈蚀严重的供水管网有待改造,这是一项庞大的工作。管网改造必须从头改到尾,投入巨大。除了寻求市财政的支持,水行业也在想办法融资。但水行业微利、低回报,社会资金都不愿意进入水行业。
今年上半年,东莞已改造管网达到3900公里,但居民对黄水、锈水的投诉并未减少。供水企业对管网的改造仅负责到总表,总表以后的管网就归楼盘的物业管理公司,很多物业管理公司却不具备管理资质。
截至2011年10月,仅莞城二次供水水箱就达4012个。
水箱的清洗消毒每年应不少于两次,水的停留时间长,就会产生胶体,变成细菌的温床。水箱的溢流口跟空气联通,有些水箱的设计并不能阻挡溢流口处的蚊虫。而在一些饭馆后厨,水箱就设在禽畜宰杀池附近,易造成污染。
水务部门监测数据表明,莞城出厂水水质合格率为99.5%,管网水水质合格率为99%,二次供水合格率为95.3%。可见,二次供水环节对水质有较大影响。
为解决这些问题,市水务部门建议市政府以东江水务为主体,组建供水管理集团公司,实现全市“同城、同网、同质、同价、同服务”。
“东莞有2465平方公里,这么多家供水企业怎样做到监管有效?统一的标准就是行业的尺子和眼睛。”祖秉衡对供水管理集团公司的建立充满期待。
■尾声
减少对水的伤害
水才不会反过来伤害我们
水行业内有这样一种观点:放心水就是合标水,合标水不一定是安全水,健康水远不是合标水。随着人们认知的不断深入,更多不适宜人饮用的、残存在水中的物质将被发现,并添加到饮用水标准中。
常年与污水处理打交道的毛磊,向公众提出一个问题:人们为不断扩大的污水处理规模和不断增强的污水处理能力而欣喜,但为什么会存在那么多污水?
祖秉衡说,对于水,还是要回归到最初,人应该少污染水,少耗费水,减少对水的伤害,水才不会反过来伤害我们。
人们赋予自来水“自来”的名称。在潜意识里,人们认为水的唾手可得,似乎少了几分尊重和敬意。
人们骄傲地称把自来水通到千家万户,忘记了最初直接瓢饮江水的那份安心。
现在,自来水哗哗地流向千家万户,被人们一番折腾后的那滴水或许也困惑了:我本来晶莹剔透,人们把我弄脏,又把我洗干净,总算达到国标,可以烧开了喝。
可人们啊,你当初为什么要把我弄脏呢?
(来源:南方日报,作者:记者王宁、胡国球摄影、吴文锋绘,上海供排水项目网戴晓红编辑,2012年9月3日)
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