国内外饮用水供给现状与比较.pdf

52 水工业市场 2010年第11期 MARKET 市场 一 水质标准比较 1 中外饮用水项目比较 我国新的 生活饮用水卫 生标准 结合我国的国情与实际 而制定 体现国际先进水平的要 求 也具有可操作性 此次标准 的修订 在我国城市供水水质现 状和多年积累资料的基础上 吸 取了国外水质标准的先进性和科 学性 比较符合我国目前的发展 需要 在整体指标结构和数量方 面 已经基本接近世界先进水平 见表1 2 水质标准的发展趋势 研究比较各国水质标准的 发展过程 对微生物 消毒剂及 其副产物对人体的影响越来越重 视 对指标的规定在越来越全面 严格的同时也充分结合实际情况 考虑其合理性和科学性这两点应 该是未来水质标准的发展趋势 3 对现行饮用水水质标准 的思考 一个标准体系的好坏不以其 指标多少及严格程度来确定 应 结合实施地区 实施时间段等多 方面因素考虑 水质标准包括各 指标参数值的选择确定方法 整 个标准系统的建立等相关的丰富 内容 同时还应具备完善的标准 修订系统 每隔一定时间对现行 指标和指标值进行修订 以使其 能够及时适应各种变化 最后要 增强指标体系的可操作性 避免 以实验室所能达到的最低限度作 为标准而使常规供水机构无法实 现 二 水处理技术与管理方面 的比较 1 源水 在水源水质标准的制定方 面 以法国为例 其标准最大 的特点与优势在于 把水源分 为A1 A2和A3类 水质与处理 工艺流程相对应 针对性很强 保证处理工艺的合理设计和处理 效果最优化 中国的标准没有规 定处理工艺要与水源水质结合考 虑 可能会造成处理工艺的浪费 或出厂水水质不达标的现象 在水源水质的监控方面 以法国Choisv le Roi自来水厂 为例 该厂在取水点上游5km Station Ablon 和8km Station Athis Mons 处分别设立了一个自 动监测站 任何被测参数超过一 定的限值 总监控室和水质部门 的水质监控屏幕上会立即出现水 质警报 实验室技术人员会立即 采取相应措施进行处理 5km 处检测项目为 TOC 碳氢化合 物 氨氮 温度 亚硝酸盐 PH 电导率 溶解氧 8km处检 测项目在此基础增加了硝酸盐 氰化物和重金属 2 饮用水处理工艺 我国目前的饮用水常规处理 工艺与国外先进的工艺基本没有 差距 但常规工艺难以有效去除 高锰酸盐 氨氮 微量有机物 病原性原虫等污染物 难以有效 国内外饮用水供给现状与比较 文 马骉 周琪 南京市自来水公司 江苏 南京 表1 生活饮用水卫生标准 与国际权威水质标准整体对比 水质标准发布时间指示项目特 点 生活饮用水卫生标准 GB 5749 2006 2006106 42项常规项目 64项非常规项目 大幅增加 有机物 微生物 消毒副产 物指示 体现 对农药 微生物以及消毒和消毒副产物的重视 欧盟饮用水水质指 98 83 EC 1998 48 指示少 但严格 建 一些综合性指标 如其使用 单一农药与农药总 两项指标 农药总 是指所有能检测出和定 的单项农药的总和 美国环保局 饮用水水质 标准 2006 113 强制性的一级饮用水标准指标98项 具有非强制性的二级饮用水标准指标 15项 准强调微生物对人体健康的高风险 制订 各国标准 常见的8项微 生物指标 对消毒和消毒副产物非常重视 世界卫生组织 饮用水水 质准则 2004 发布 2006 增补206 水源性疾病病原体27项 具有健康意义的化学指标148项 放射性指标3 项 另有28项指标提出 感官推荐阈值 该准则水质指标较完整 但各项 指导值并 是限制性标准 在世界范围内提供技术依据 日本 饮用水水质准则 2004 50 根据实际情况增加项目 如 火山等地质因素影响的硼 臭氧 生物活性 炭深 处 过程中残 及产生的氯乙酸类 3项 溴酸和甲醛指标 53 水工业市场 2010年第11期 解决水源污染与水质标准提高之 间的矛盾 更难以有效应对突发 性污染事件 饮用水深度处理常用的是臭 氧 生物活性炭技术 此技术 在日 欧 美广泛应用 水中有 机污染物被臭氧氧化 部分小分 子有机物被氧化成CO2和H2O 大部分较大分子量的有机物被氧 化降解成中间产物 减小了毒 性 提高了有机物进入活性炭微 孔的可能性 充分发挥了活性炭 的吸附表面 延长了使用周期 该技术在我国正在逐步推广应 用 但吸收 转化和应用工作应 有一段时间 从发展趋势看 今 后当水源水质超过 类时 必须 使用才能满足水质标准中CODMn 的要求 值得注意的是臭氧存在 条件下原水中溴离子含量较高 时 在一定条件下会形成溴酸 盐 还使腐殖质产生甲醛 两者 都有致突变性 这将是臭氧 生物活性炭技术应用过程中值得 高度关注的重要问题 膜分离处理技术在欧美国家 也已经大规模应用 其优点是能 有效地去除水中嗅味 色度 消 毒副产物前体 其它有机物和微 生物 去除污染物范围广 且不 需要投加药剂 设备紧凑和容易 自动控制 此项技术产水量小 成本较高 因此在我国目前仅处 于试验阶段 3 消毒剂的使用 目前从世界范围来看 氯气 依旧占绝对主导地位 但所占比 率有所下降 次氯酸钠和氯氨的 使用比例明显上升 虽然二氧化 氯和臭氧的使用也呈上升趋势 但总体上讲 氯系消毒剂 氯 气 氯氨和次氯酸钠 的主导地 位没有发生变化 4 自来水厂水质监测 总体上说来 中国的水厂实 验室规模相对较小 仪器设备相 对欧美而言比较陈旧 特别是信 息化程度不高 数据很难及时汇 总 此外 我国监测技术人员的 专业水平也有待提高 如法国就 要求实验室的技术人员必须是高 等技术学校相关专业毕业 在上 岗之前必须接受严格的培训 合 格者发给上岗证 实验室的技术 人员不仅要完成水厂的常规水质 监测 他们也是具有全面技术的 在线监测仪表维护队伍 定期对 仪表进行维护管理 确保水厂的 正常运行 在线连续监测方面 我国 一些水厂也引进了在线自动监测 仪器 但是大部分主要针对原水 和出厂水水质进行自动监测 还 不能做到系统地 完全地自动监 测 缺少对处理流程中重要参数 的连续监测 会造成由于信息了 解不及时而引起的出厂水水质不 过关 错过及时解决问题的最佳 时机 5 小结 我国在深度处理技术的普及 率 水厂的水质监测特别是水质 的自动监测方面仍有很大的发展 空间 在加快水厂改造步伐 普及 深度处理技术的同时由于条件所 限还应大力强化常规处理工艺 在线水质仪表在运行过程中成本 相对较高 建议对工艺参数长期 稳定 变化量小的物理量采用人 工定时取样 三 管网水水质管理 1 管网水质恶化的原因 饮用水从出厂到用户水龙 头水质是呈下降趋势的 这主要 因为 一 水质稳定性不强 水质的稳定性包括化学及生物稳 定性 水质化学不稳定会腐蚀管 道 生物不稳定会使细菌繁殖 二 停留时间过长造成水质衰 减 水在管网内流动时 有些化 合物会分解 水和管内壁的材质 会发生化学作用 水中残留的细 菌还可能繁殖 造成管网污染 三 管网水会受到来自外界的二 次污染 主要原因是管道的泄漏 和爆管 2 管网水的检测 对于管网水质的检测一方面 可以对水厂的生产进行科学的指 导 另一方面也可以及时处理用 54 水工业市场 2010年第11期 MARKET 市场 户的反馈 从常规检测的技术手 段来看 我国并不落后 在线水 质监测方面 我国目前只选择浊 度 余氯这两项指标 国外一般 包括余氯 浑浊度 铝 pH 电 导率 温度 且一些国家正致力 于微生物指标在线监测仪器的研 究 如 大肠杆菌 E 大肠杆菌 等 3 对管网水质管理的思考 出厂水水质稳定性差导致微 生物易在管网水中滋生 以前我 国在建设管网时 材质对水质的 影响没有充分考虑到 管网水质 监测项目较少 手段不够先进等 方面的不足都是和欧美的差距所 在 为改善我国管网水质管理 建议加强几方面的工作 1 提高出厂水水质及其稳 定性 氯消毒并不能完全抑制细 菌在管网中的生长 而繁殖细菌 的生长繁殖必须以出厂中的有机 物为营养物质 且氯气也会在管 网中与有机物结合生成消毒副产 物 因此应大力推广饮用水深度 处理技术 努力降低出厂水中有 机物含量 其次 还应关注出厂 水的pH值 最好将出厂水pH值控 制在8 0 8 5之间 这样不仅可 以减少对管网的腐蚀还能有效抑 制细菌的繁殖和生长 2 加大管网改造力度 大力改造老旧管道 选择新 型管材 减少盲肠管段 应用对 水质无影响的涂料对管道进行内 防腐处理 同时建立管网评估制 度对管网的使用年限 管材 内 外防腐蚀 渗漏 安全性等方面 进行综合评价 为管网改造提供 正确 可靠的依据 3 加强管网水质检测 优 化管网运行管理 尽量普及在线检测设备 在设置余氯 浊度之外尽量增设 pH 电导率等指标 建立应急 移动检测以防突发情况出现 实 现管网建模 摸清各输水管 配 水管的流速变化数据 绘制管网 水龄等值曲线 掌握管道内流速 动态变化 使管网水流速可控 在这方面可以借鉴法国管网设 置传感器的经验 完善管道清 洗制度 加强冲洗 4 加强对二次供水设施的 管理 城市供水二次加压系统中的 调蓄水池 水塔 水箱等如果管 理不善 将是对管网水水质二次 污染的重要部位 因此 要特别 重视二次供水设施的维护管理和 水质监测 确保管网水水质的安 全可靠 四 结论与建议 本文主要从生活饮用水水质 标准 水处理技术与管理 管网 水水质管理这三个方面 结合欧 美等国现状做了一些比较研究 主要有以下结论 1 通过中国 日本以及目 前国际上最具权威性的三大生 活饮用水水质标准的比较 即世 界卫生组织 美国 欧盟的水质 标准 中国的目前最新颁布的 生活饮用水卫生标准 已达到 世界先进水平 2 法国将生活饮用水源水 质标准与净水工艺作为一个整体 进行管理 保证了饮用水处理效 果和经济最优化 是我国可以借 鉴的 我国与深度处理技术已经 发展成熟且普及的欧美等国有很 大的差距 我国水厂的水质监测 仍以人工监测为主 监测项目较 少 监测数据信息化程度低 技 术人员专业基础薄弱 3 管网水质管理在我国己 受到重视 对管网水质的管理力 度较以前有所增强 但与国外相 比较要差距在于 管网水质的实 时监测 管网管材的选用 管网 水质模型的研究与建立等方面 同时 我国的管网水质信息的反 馈处于滞后状态 且不能为管网 水质模型的研究与建立提供有力 的支持 管网监测点选取较少 不能全面与实时地反映管网水质 情况 针对我国自来水水质管理现 状中存在的不足 提出以下几点 建议 1 建立切实可行的机制保 证 生活饮用水卫生标准 能够 全面贯彻落实 2 建议采用法国的水源水 质标准与净水工艺作为一个整体 进行考虑的方法 有针对性地改 善我国水厂的处理工艺 推广深 度处理技