随着我国经济的快速发展,城市化进程的不断推进,人口不断地向城市集中,城市供水作为城市居民饮用水的主要来源,其质量状况已受到社会各界的普遍关注。“民以食为天,食以水为先”,因此,一个城市的供水状况对其经济、人文、社会等各个方面都有重要的影响。 一、我国水资源状况 我国水资源总量28000亿M3/a,居世界第六,人均水量2730M3/人,居第88位,是世界平均水平的1/4,且时空分布不均。我国2/3土地年降雨量不到200mm. 浪费严重。农业用水占65%,农业用水利用率30~40%(发达国家 70~80%)。工业用水浪费也很严重,如生产一吨钢的用水量25~30M3,而发达国家只需6M3. 我国可供利用的水资源为11000亿M3/a(已开采5000亿M3/a,其中农业占65%,工业占13%,生活占20%)
随着我国经济的快速发展,城市化进程的不断推进,人口不断地向城市集中,城市供水作为城市居民饮用水的主要来源,其质量状况已受到社会各界的普遍关注。“民以食为天,食以水为先”,因此,一个城市的供水状况对其经济、人文、社会等各个方面都有重要的影响。
一、我国水资源状况
我国水资源总量28000亿M3/a,居世界第六,人均水量2730M3/人,居第88位,是世界平均水平的1/4,且时空分布不均。我国2/3土地年降雨量不到200mm. 浪费严重。农业用水占65%,农业用水利用率30~40%(发达国家 70~80%)。工业用水浪费也很严重,如生产一吨钢的用水量25~30M3,而发达国家只需6M3. 我国可供利用的水资源为11000亿M3/a(已开采5000亿M3/a,其中农业占65%,工业占13%,生活占20%)
二、城市供水状况
城市供水是一个广义的概念,包括各类工业用水、生活用水、市政公共用水等不同内容,其中生活用水还可细分为饮用水、洗涤水、洗澡水、冲厕水和其它杂用水等,不同的用途对水质的要求是不同的。到1995年底我国已有有640座城市,96年《城市供水统计年鉴》对528座城市统计,有自来水厂1329座(地表水厂783座,地下水厂546座)。综合生产能力9060.73万M3/d,销售水量216.9亿M3/a,(工业用水93.8,生活用水108.3)。年末用水人口1.48 亿人,自来水普及率90.7%,平均用水单耗199.7L/人,管道长度(DN75以上)9.9万KM. 有36座城市的最高供水量超过50万M3/d,13座城市的最高日供水量超过100万M3/d.,108座城市严重缺水。
三、城市供水存在的问题
1、城市供水水质标准问题
我国现行的“生活饮用水卫生标准”GB5749-85是1985年颁布执行的,随着我国经济的发展、生活污水、工业废水、农、副业污染的增加,影响了供水水质。一些研究者对国内34个主要城市资料的统计,地面水水厂出厂水水质基本稳定的占21%,腐蚀性的占50%,经微结垢的占29%。地下水水厂出厂水基本稳定的约占50%,有腐蚀性的占30%,轻微腐蚀性的占20%。对占全国总供水量42.44%的36个城市调查,出厂水平均浊度为1.3度,而管网水增加到1.6度;色度由5.2度增加到6.7度;铁由0.09mg/L增加到0.11mg/L;细菌总数由6.6cfu/mL增加到29.2cfu/mL。尽管如此,表3表明全国自来水公司管网水质4项指标的合格率还是较高的,但也反映了一些日供水几千或几万m3自来水公司合格率较低的情况。我们还缺少对管网水的深入的研究,一些初步的统计数据[1]发现管网水的挥发性酚、阴离子合成洗涤剂、硝酸盐,这些生物可降解物质较出厂水分别降低了29~38%、12~33%、7~62%,可能为涂层释出的苯并(a)芘增加了50~180%。某城市发现管垢厚达16~20mm,赤色、有腥味,含16种金属元素,检出铁细菌、埃希氏大肠杆菌等6种微生物。
为适应新的情况,GB5749-85正在修订上报审批中。据中国疾病预防控制中心环境所研究员徐凤丹等专家介绍,我国生活饮用水卫生校准修订相对滞后,出现这样的情况很重要的原因之一,是这一标准当初是由卫生部发布的,标准发布后,因机构改革等多方面的原因,这一标准复审的权力,已经不在卫生部,而在隶属于国家质量技术监督总局的国家标准化管理委员会。卫生部、建设部等相关部门,都只有建议权。而几个部门之间长期难以协调一致,最终使得这一事关老百姓切身利益和生命健康的重要标准,修订工作迟迟未能进行。
虽然国家新版的生活饮用水卫生标准迟迟未能修订出台,卫生部和建设部一直都在积极组织力量修订,其中将水质检测项目增加到近100项的卫生部的标准于2001年7月以《生活饮用水卫生规范》的名义发布,将水质检测项目增加到101项的建设部《城市供水水质标准》于2005年2月发布,并于2005年6月1日开始实施。
WHO1993年颁布的“水质准则”是世界各国制订国家水质标准的参考基础。各国应从所在地环境、社会、经济、文件条件等因素考虑取舍。
2、水源污染问题
改革开放以来,虽然你我国在经济上取得了举世瞩目的成绩,但是也为之而付出了巨大的代价。城市地下水超采或海水入侵现象日益突出。由于水源污染给城市给水水质处理带来了极大的困难,其具体表现为:
①处理后水质感官性指标不良,色度高、有异味、臭,这固然与水中氨氮、过锰酸盐指数高有关。另一方面也与水中溶解氧低下有关。富营养化的湖泊水,藻类繁殖,产生土味素(geosmin)及二甲基异茨醇(2-MIB)等物质。藻类还产生致病、致癌毒素[2]。
②由于氨氮的存在,降低加氯的消毒作用,造成过滤除锰困难,另一方面生成氯胺(NH2CI) 致突变物[2]。若采用折点加氯消毒、加氯量大,造成消毒后水中的TTHMs及其他消毒副产物的增加,其中有致突变物、致癌物,特别是MX及E-MX在毫微克/升(ng/L)数量级即具致突变性。
③源水中有毒害物及三致物质难以去除,常规水处理工艺只能去除分子量在10000道尔顿以上的物质,对于1000~10000的化合物只能去除20~30%,对于500~1000分子量的物质基本上不能去除。水中三致物的分子量大多在500以下,常规工艺去除困难,其他有毒有机、无机物的情况也差不多。
④有些污染物目前还难以检测,富营养湖泊水中藻类繁殖,产生三类藻毒素[2]:肝毒素(heptotoxins)、神经毒素(neruotoxins)和酯多糖毒素(lipopolysaccharides),目前尚缺少检测方法及水中容许浓度的限量。因之,尚未见通过水处理去除藻毒素情况的报导。
⑤管网水水质不稳定。水质污染造成混凝剂、消毒剂剂量增加,降低了水的pH值,增加了水的不稳定性;其次有机物污染导致管网水可生化的有机碳(BDOC)或可同化性有机碳(AOC)浓度增加,细菌易于繁殖滋生,腐蚀管道,恶化水质。
3 管网水水质问题
城市管网与其输送的水构成一个复杂的化学、生物化学反应系统。管网在水压降低时,会因抽吸作用吸入含有氨及可同化性有机碳(AOC>0.25mg/L);而余氨不足时,有害细菌及微生物会繁殖;地下水库会因渗入地面水或地下水而污染;管道检修会造成管网污染;屋顶水箱会因小动物进入或长期不清洗、消毒而水质恶化;pH值<6.5、硬度<50mg/L的水,对铜有腐蚀作用;二氧化碳>50mg/L,溶解氧和硬度高的地下水会使铜腐蚀成麻面;铅在我国只用于管道接头,低PH值及低碱度的水对铅的溶解力最强;水泥砂浆管道涂衬会NH3污染,NH3会在管道中转化成亚硝酸,沥青涂衬会释放出苯并(a)芘致癌物,应禁止使用。
微生物在管道中形成低pH值或者高浓度腐蚀性离子的微区(micro Zones),导致发生氧化过程或腐蚀产物的去除及保护膜的脱落,硫酸盐还原菌及铁细菌在腐蚀中作用较大,硝酸还原菌及产甲烷菌也有作用。管网水无余氯,特别是“死端”余氯消失,细菌性腐蚀最易发生,管垢或腐蚀产物多的地方问题较多。异型链球菌耐干燥,往往用于检查新排管道或修复管道后的污染检查。
由于水中化学物质的组成有时会呈腐蚀性,有时会呈沉积性;或者由于管材金属与管材中的杂质而导致化学腐蚀。