中国进入“直饮矿泉水”时代

夏源+骆元军

世界普遍采用的自来水处理技术都是源自19 02年诞生于比利时的技术，即絮凝、沉淀、过滤、消毒经典“四部曲”。这套水处理工艺一百多年来对经济社会的发展与进步起到了重要的作用。20世纪80年代以来，从推广使用化肥开始，中国的饮用水源不断遭到污染。因为要应对饮用水源所遭受的复杂的污染物，传统的制水方式逐渐显得力不从心。中国部分地区采用了活性炭加臭氧的水处理工艺等技术，但存在制水成本高以及后处理难的问题。

因为自来水不能直接饮用，在中国的城镇甚至农村，桶装水、瓶装水、家用净水机、小区净水机已经普及化，成为居民饮用水主要选择。此类纯净水均采用膜净化技术，一吨纯净水饮用水的产出，需要四到六吨淡水与电力能耗，这对于本来就淡水资源匮乏的中国，是一个极大的浪费，同时产生的大量膜与塑料垃圾又使得环境压力增大。因此，创新制水成本低、水质优的新型水处理技术的需求就更显急迫。

纯物理方式制水

有没有一种能够不用任何化学药剂，环保、节能的大规模制水方式呢？北京理工水环境科学研究院通过考察多种天然矿泉水的生成途径后发现，利用优质的地层结构，同样能够达到净化水的效果，并且还富含各种矿物质。

北京理工水环境科学研究院院长杨长有说：“我们也是大自然的搬运工，搬的是优质的地层结构，把矿山搬到城市周边，让居住在城市的人每时每刻都能喝到新鲜的矿泉水。”

10多年来，北京理工大学和北京太和洁源科技发展有限公司通过产学研合作，积极开展对城乡饮用水安全新技术和新工艺的深入研究，模拟天然矿泉水生成的环境与条件，研发出“城镇生活饮用矿泉水技术工艺”。该技术采用水活化、污染物去除、矿化平衡、物理消毒工艺路线，通过系统集成创新，并经多年实际应用，取得了良好的成效。该成果涉及的多项技术工艺已经获得四项国家发明专利和十多项实用新型专利，拥有完全自主知识产权。此项成果通过住建部科技成果评估鉴定并获得推广证书，被列入科技部火炬计划支持项目，取得北京市新产品新技术服务证书，被列入河北省重点支持项目。

该技术模拟天然矿泉水生成路径，摈弃了“加氯”的消毒方式，采用纯物理方式，给广大城镇居民带来矿泉水标准的直饮水。据相关数据显示，水质检测企业标准《城镇饮用矿泉水水质标准》（Q/GS0001S-2015）149项，高于国家、美国、欧盟等水质检测标准。北京理工水环境科学研究院表示，“这项技术运用全新的制水理念，高效、环保、健康，可以成为城乡供水水处理技术工艺新的选择。”

据了解，到目前为止，已经约有100多万人在长期饮用经该技术与装置处理后的优质水，社会反响良好。专家介绍，该技术具有以下优势：

一是解决现实问题，改善民生需求。饮水问题不仅是健康问题，更是民生大计。该项技术其灵活、多样的特点可以针对水源不同，以及具体污染特点不同进行专项设计，让安全饮水覆盖到大部分居民，并能够实现直饮到家。怀来县正是由于解决这一重大民生问题，启动实施了饮用水改造提升工程，受到当地百姓的赞誉。

二是创新消毒方式，解除对“氯”的担忧。该项技术彻底摈弃传统氯的消毒工艺，创新了新的消毒方式，通过集成、系统的消毒技术，不仅可以消灭水体中的藻类、微生物，而且能够保持水体至少10天的清洁。同时，高含量的负氧、溶解氧对管网还起到了清洁和保护作用，保证了整个制供水系统内的水质稳定与无毒，彻底解决了“氯”的危害难题。这将成为全世界供水行业颠覆性的突破。

三是彻底解决网管二次污染难题。经“城镇饮用矿泉水技术”处理后的水，其活性提高，渗透力比较强，管网中的污垢和微生物垢会逐渐脱落，并在用户终端被排出，管网在一定时间内被冲洗干净。同时，由于水体中负氧离子含量比较高，会在管网内壁形成负氧保护层，阻碍了造成管网“二次污染”的氧化腐蚀、电位差腐蚀、微生物腐蚀的形成路径。所以，会从根本上解决“二次污染”问题，也突破了中国直饮水入户的技术难题，实现居民供水100%合格。

四是优质供水，优化城市格局。该技术利用组合优质地质结构，使水呈现在居民面前时依然保持最自然、最原始的状态，新鲜、干净、活性高、更健康。

全国政协常委、全国政协人口资源环境委员会副主任吴双战说：“饮用水安全日益严峻，这项技术创新了国内制水工艺，减少了二次污染，有益于人民健康。这次全国“两会”我将把这项技术通过提案的方式向政府推荐。”

成功的制水实践

“之前在家烧水时水壶里水垢比较多，每次都要等水开后多煮几分钟，熬一下杂质，现在基本上没有水垢了，用家里的自来水泡茶跟矿泉水差不多，饮水机也用不着了。”张家口市怀来县的居民如此说。

目前，河北省怀来县、山西省蒲县、北京朝阳区常营乡等20多个城镇、社区，上百万人已经享用到了龙头优质直饮水。经第三方权威水质检测部门跟踪检测，水质除满足国家《生活饮用水卫生标准》安全要求外，还达到了《饮用天然矿泉水标准》中对人体有益的矿物质和微量元素的含量要求，水质优于欧美标准。并且，该技术还可以减少水厂建设投资，降低运行成本，节约淡水资源，减少污染物产生，受到当地政府和广大百姓的一致好评，为中国的水处理技术工艺提供了新的选择。

2014年9月启动的民生工程—“怀来县优质饮用水改造与提升项目”在2015年10月顺利完工。该项工程使张家口市怀来县率先实现了优质直饮矿泉水入户，使全县居民在自家水龙头上可以直接饮用的安全优质的矿泉水。该项目投资4200万元人民币、设计日供水量3万吨，可服务人口达20万人，产生了良好的社会、经济效益。

通过此项技术，怀来县可实现年节约淡水约45万吨，减排污水约45万吨，可实现电力能耗年节约1800万度，可以提升居民的健康指数，逐步降低医疗支出；每年可以节约大量管网更换费用和社会成本。项目实施后可以实现全县综合节能减排10-15%的目标。

张家口市副市长、怀来县委书记郭英说：“怀来县优质饮用水改造与提升项目，仅用一年时间就顺利竣工，不仅彻底解决了城镇供水管网二次污染的问题，使县城居民使用上了优质水、放心水、安全水，更为推动城镇供水技术改造、全面提升水质作出了示范。可以说，这既是技术工艺的革新，又是产、学、研、用融合的典范，更是项目建设的样板，凝聚了企业及专家教授大量的智慧、心血和汗水。这项技术的应用，必将对未来城市供水处理工艺提供有益的借鉴，产生深远的影响。”

目前，为全面提升张家口市水质，张家口市委市政府已经把提升全市水质水改，尤其是崇礼奥运场馆直饮水工程列入张家口市奥运工程。张家口市政府与中国航天建设集团、北京理工大学就组建张家口水务集团公司签订了框架合作协议，为张家口市全面实现直饮水公共服务、惠及更多的城镇居民做出新的贡献。

“怀来县率先成为中国矿泉水直饮水入户城市，不仅是惠民工程更是环境工程，为张家口做好举办冬奥会饮水保障提供了成功示范。在2020年前，张家口市将会全面实现直饮水公共服务，不但能够为保障冬奥会成功举办提供优质直饮矿泉水，而且全市450万百姓将首先受益。”郭英说。