分质供水工程应用

兰鸿毅

（山西大同大学煤炭工程学院，山西大同037003）

分质供水工程应用

兰鸿毅

（山西大同大学煤炭工程学院，山西大同037003）

水污染及水资源紧缺是城市供水面临的主要问题，将市政给水经过深度处理可使之成为优质直饮水，在单个小区或整个城市中供用户使用，这样既可以解决居民对饮水质量更高的要求，同时也可以减少政府在水处理上的投入，做到按需分质供水。

水资源；城市供水；分质供水

水资源紧缺、供需不均、水源污染是我们国家大多数城市水供应所面临的主要困境。而大同市资源型缺水的客观现实，决定了水资源的开发、利用和保护将在社会发展中的重要性。同时随着人们生活水平的不断提高，人们对饮水安全也更加重视。就现有经验看，分质供水能在很大程度上提高水的综合利用率，保证群众用水安全的要求，缓和城镇供水供应和需求的不均衡。如何通过分质供水来缓解大同市的一系列水资源问题，如何实现管道分质供水工程的应用，在采用分质供水时应该注重哪些方面，是我们应该深入思考的。

1 大同市的供水现状

大同作为一个资源型的缺水城市，水资源十分缺乏，大同市2012年的年均降雨量在400 mm以下，年均蒸发量却在1 000 mm以上，而该市水资源总量平均也只有9.5×108m3。其中，地表水为2.2×108m3；地下水为7.3×108m3。特别是市区以及郊区近年来水资源的总量平均只有2.6×108m3，而市区人均占有水资源量只有81.1 m3，是全国平均水平的3％。

造成此种现象的原因有三点：一是供需不均，该市水源主要以地下水为主，为了满足城市供水要求，地下水常年处于超采状态，这已经在地质上造成了诸多不良后果。在城区的很多地方都出现了不同程度的地面沉降和裂缝；二是该市的地表水十分有限而且污染相对比较严重，近几年全市污、废水的排放每年近9×108m3，而污废水的治理相对滞后，这些污水排放进入自然水体，直接导致地表水受到污染；三是浪费严重，目前一些企业仍做不到重复或循环使用工业用水。

鉴于以上严峻的问题，应尽快出台地方统一水资源管理办法，限制地下水的超采，开发替代性的水源工程，进一步推行水的重复、循环使用，使污废水的利用做到资源化，进而走上科学的发展道路。

2 分质供水的必要性

2.1 分质供水的概念

分质供水是以市政管网中的自来水作为原水，供应时把生活用水和直饮水分别设置管网，将经深度处理的高质量水供居民用户的饮用和盥洗；将低质量水等再生水用作冲厕、浇洒绿地等杂用，实现直饮水和生活杂用水的按需供水。

而我国的分质供水和国外的又有所不同，受我国经济因素的限制，大规模建设分质供水系统不太现实，所以我国的分质供水是将市政给水分成生活用水和直饮水两个部分，各自设置成相互独立的系统，直接饮用水需设单独的净水设施，而这种系统服务的范围较为有限，通常为一个小区或是一座建筑。

分质供水的水质标准目前采用《饮用净水水质标准》CJ94-2005，分质直饮水给水水质与市政给水相比水质有较大提升，见表1。

表1 市政给水及直饮水水质标准对比

2.2 分质供水的工艺

分质供水是对于传统的同一水质供水方式而言的，近年来在人们生活水平日益提高的同时，人们对饮水的安全和健康也提出了更高的要求，分质供水也就成了大势所趋。就大同市的发展状况及经济情况来看，目前还不能大规模建设集中式的分质供水管网系统，可以考虑采用局部分质供水的过渡办法。所谓局部分质供水是以一个建筑或小区为单位的分质供水的方式，可以在小区或建筑物中集中设置水处理装置，针对用户对水质的要求对现有市政给水管网中的水进一步净化处理后作为直接饮用水供居民使用，未经净化的水直接供居民作为日常的生活杂用水，从而实现局部的分质供水。其分质供水系统，见图1。

图1 分质供水系统简图

在整个系统中，管道布置的要求与给水管道相同，只是在净水部分管材、管件除符合强度、防腐等要求外还应满足不污染水质管材，例如室外可用聚乙烯管材，室内使用塑料或复合管材。系统的关键是净水处理部分，目前常用的直饮水净化工艺为利用膜法过滤，各种膜法的比较，见表2。

表2 各类膜的比较

通过比较，反渗透膜过滤处理法较其他几种膜过滤效果都要理想，可作为直饮水处理的主要工艺，但在使用过程中应注意浓水的收集和处理，同时为提高使用寿命还应该采用活性炭对原水进行预处理。反渗透净水工艺，见图2。

图2 反渗透处理系统工艺图

2.3 分质供水的可行性

局部分质供水是解决当前水资源诸多问题的一种积极探索。在新建的住宅小区，尤其是像大同市这类以水质较好的地下水为主要水源的城市，实行区域局部分质供水灵活可靠，投资成本低，既可以满足人们对高品质直饮水的需求，又能改善城市给水和水处理所处的窘境，是一种比较理想的给水方式。

近年来，在广东省新建住宅中，将直接饮用水直接供应住户已蔚然成风。这样既可以提高人们的生活品质，同时也成为楼盘的卖点，取得了不错的效果。现在这种供水模式已经由新建小区延伸到了学校、机关，甚至公共场所。

在新建住宅小区投入管道输送直饮水的分质供水，有着成本低、高回报等优点。

一个3 000户规模的小区安装一套直饮水系统，可按下面方法选择设备。

住宅直饮水用水定额：q0＝5 L/人·d

系统服务人数每户按3.5人计算，

则最高日用水量：

Qd＝Nq0＝3 000×3.5×5＝52 500 L/d＝52.5m3/d

净水设备容量：

Qj＝1.2Qd/T2＝1.2×52.5/10＝6.3m3/h

净水箱有效容积：

Vj＝kjQd＝0.4×52.5＝21m3

原水调节水箱容积：

Vy＝0.2Qd＝0.2×52.5＝10.5m3

经过设备选型计算，该工程总投资约300万元左右，而管理运行的成本相比而言却非常低。目前我国大多数城市的管道输送直饮水的定价一般都在每升0.3元左右，而大同市当前居民用自来水价格为2.3元/m3，二者相差近100倍。如果经营得当、服务到位，预计在三年内便可将初期投资全部收回。

目前很多家庭都在使用桶装饮用水和家庭直饮净水器，前者（5加仑装）的价格售价为每桶10~ 20元不等，而且质量良莠不齐，桶装饮用水在不少家庭使用时间较长，一般一个星期至一个月不等，很容易造成二次污染。家用净水机目前使用也较为普遍，但购买的一次性投资较高，而且也存在更换滤芯的麻烦。如此看来，实行局部分质供直饮水无论从经济性还是从安全性来讲都是有很大发展空间的。

3 分质供水的潜在问题

注重技术经济分析，切不可盲目实施，否则可能在经济和社会方面造成不良后果，得不偿失。其一，在思想和行为上，过分依赖分质供水在目前创造的社会和经济效益可能会淡化人们保护水源和提高水处理技术的意识，最终会导致现有市政管网供水水质逐渐下降成为非饮用水，而直饮水就其较高的成本会制约它的供应量和使用量，让低收入人群的饮水条件逐渐恶化。其二，过分依赖分质供水可能会对城市未来的水资源利用发展带来难以预计的不良影响。目前我国分质供水主要是针对直饮水的供应，而长此以往就会忽视用水量较大的公共及工业用水的质量，最终可能使城市给水系统的整体水质标准下降，进而影响到相关的服务质量。

由此可见，实行分质供水还是需要谨慎的，要根据城市的用水现状及经济情况酌情而定，不宜大规模全面展开。在新建城市中可在规划中加以考虑，对于老城区，要实现分质供水必然涉及到已有管网的改造和新管网的敷设，施工难度大，投入成本高，所以事先必须要进行必要的市场调查和技术经济分析，在保证用户水质和水量稳定的同时又能与当地的经济发展和城市建设规划相适应，使分质供水系统能够给当地带来良好的社会效益和经济效益。

4 结束语

分质供水可以对大同市的供水危机起到一定缓解作用，并且可以提高居民的生活条件，但在设计实施时必须谨慎，避免最终弊大于利。同时，我们要清楚地认识到分质供水并不能彻底解决一个城市的水污染及水资源匮乏的问题，故还需要从本质抓起，统一节约用水办法，有效使用现有的地表水，建设替代性水源工程，限制地下水的过量开采，提高水的重复使用率，实行分质供水等措施，来改变水资源紧缺的现状。

在实行分质供水的同时一定要注意循序渐进，

[1]李田.分质供水与城市的可持续发展浅议[A].中国土木工程学会水工业分会秘书处.中国土木工程学会水工业分会第四届理事会第一次会议论文集[C].北京：中国土木工程学会水工业分会，2002：65-69.

[2]储柱全.国内分质供水系统发展及其存在的问题[J].城镇供水，2008（3）：79-81.

[3]卢景晖.当前我国分质供水的可行性及模式分析[J].中国科技信息，2005（17）：142.

[4]查湘义.住宅小区直饮水技术及经济效益分析[J].西南给排水，2010（4）：33-35.

[5]陈新，丁堂堂，于在井.我国管道直饮水现状的调研报告[J].中国给水排水，2001（9）：32-34.

[6]周影烈，莫罹.分质供水的模式与应用[J].净水技术，2011（3）：20-24.

〔责任编辑 石白云〕

W ater Supp ly Projects：Seperating W ater of Different Quality

LAN Hong－yi
（School of Coal Engineering，Shanxi Datong University，Datong Shanxi，037003）

Water pollution and water shortage is now the main problems of the city water supply，the municipal water after advanced treatment can make the high quality direct drinking water which can be supplied to the user in a single residential area or the whole city，this approach can solve the residents＇demand for higher quality of drinking water，at the same time also can reduce government spending on water treatment of waste to achieve on－demand water supply.

water resource；city water supply；seperating water of different quality

O312

A

1674－0874（2013）06－0052－04

2013－08－08

兰鸿毅（1980－），男，山西原平人，硕士，助教，研究方向：环境工程。