深圳市自来水处理质量与对策探讨

论文题目：深圳市自来水处理质量与对策探讨学科（专业）：环境工程申 请 人 ：*指导教师：*摘要本文在阐述自来水处理技术和管网技术的基础上，着重针对深圳现阶段的自来水系统加以论述分析，并提出改进的意见，以完善现有的缺点和不足，使其更加完善。总结和分析当前两种自来水处理工艺，并对两种工艺进行比较研究。针对深圳现阶段自来水系统的情况和存在的问题，将水处理工艺和先进管网技术运用到其中，能较大提升自来水水质标准。结合实例，指出深圳市自来水以后的发展方向和其必要性。关 键 词 ： 深圳自来水 水处理 管网 分析 完善AbstractBased on the elaboration of the technology of water treatment and pipe network, this paper focuses on the analysis of the water supply system in Shenzhen at present, and puts forward some suggestions to improve the existing defects and shortcomings. To sum up and analyze the two kinds of water treatment processes, and to compare the two processes. According to the situation and existing problems of the water supply system in Shenzhen, the water treatment technology and the advanced pipe network technology are applied to the water quality standard. With an example, it points out the developing direction and necessity of the water supply in Shenzhen city.Key words: Shenzhen tap water; water treatment; pipe network; analysis; perfection 目录前言 .2一、相关概念 .2（一）自来水 .2（二）自来水处理过程及消毒方法 .21.自来水处理过程 .22.自来水消毒方法 .3二、中外自来水质量管理比较 .4（一）国内外自来水质量标准对比 .4（二）发达国家自来水质量管理措施 .61.自来水采水点附近必须设立保护区 .62.处理技术因地制宜，设施管理严格、技术先进 .73.卫生监控严格 水质信息公开 .7三、深圳市自来水处理中存在的问题 .9（一）大量水源污染 .9（二）管网老化影响水质 .9（三）二次供水责任部门不明确 .10（四）净水工艺落后，无法处理复杂的水质情况 .11（五）“三级监测”形同虚设 .12四、解决深圳市自来水质量问题的对策 .13（一）保护水源，减少污染 .13（二）逐步改造自来水管网，减少运输污染 .13（三）加大资金投入力度，争取国家扶持项目 .13（四）推广深度处理工艺 .14（五）通过第三方监测提高可信度 .15五、结论 .15参考文献 .15深圳市自来水处理质量与对策探讨前言自来水供应是一件民生问题。长期以来，无论是城市居民已把自来水视为可以信赖的放心水使用。但20世纪70年代以来，我国水资源污染日益严重，尤其是成分复杂的工业废水的大量排放，使种类繁多的有机物污染物质进入城市水源。这样，近些年有些水厂的处理工艺难以使某些污染物质有效去除，加之一些诸如二次污染等问题，使自来水水质各项指标合格率难以确保，非标准自来水出现时有发生。深圳是中国改革开放建立的第一个经济特区，是中国改革开放的窗口，已发展为有一定影响力的国际化城市。但是深圳市的供水状况远远不跟能上他的发展步伐。深圳城市供水水源包括了地表水，地下水、海水、再生水，跨流域引水等多种水源，近年来，由于城市经济的发展和人口的增长，城市用水量逐年增加，仅依靠本地水资源远远不能满足深圳市的用水需求，目前深圳城市供水主要依靠境外引水，通过调引东江水来解决城市本地水源严重不足的问题。随着东部供水水源工程等境外引水工程的兴建，境外引水量占全市总供水的比重从2000年的40%增加到2010年的72%。根据深圳市水资源综合规划，2015年、2020年全市总需水量将分别达到22.5亿立方米和26.0亿立方米，届时80%左右的水量需从境外调入，境外引水比重逐年加大。东江和深圳市本地蓄水工程属同一水系和气象区域，其径流特点基本和深圳类似，年内、年际分布极为不均，遭遇特枯年、连续枯水年及水污染等水危机的可能性也不能忽略。而且由于深圳市对境外引水的依赖程度不断增加，且引水水源单一，城市供水能力很容易受到东江来水状况的影响，若东江水域发生突发事件，则深圳市供水水源将严重不足，届时城市应急供水能力不容乐观。故在总结、分析当前深圳自来水现状的基础上，进而深入研究自来水发展方向意义重大。一、相关概念（一）自来水自来水是指通过自来水处理厂净化、消毒后生产出来的符合相应标准的供人们生活、生产使用的水。生活用水主要通过水厂的取水泵站汲取江河湖泊及地下水，地表水，由自来水厂按照国家生活饮用水相关卫生标准，经过沉淀、消毒、过滤等工艺流程的处理，最后通过配水泵站输送到各个用户。2013年1月15日起，可登录北京市自来水集团网站查询上一季度的自来水水质信息，包括出厂水水质的42项常规指标、每季度检测结果的最大值和最小值，以及与国家标准的对比。中国的自来水事业，诞生于清朝末期的1908年，得到当时慈禧太后的大力支持。（二）自来水处理过程及消毒方法1.自来水处理过程自来水是经过多道复杂的工艺流程，通过专业设备制造出来的饮用水。自来水的处理过程如下：首先必须把水源从江河湖泊中抽取到水厂（不同的地区取水口是不同的，水源直接影响着一个地区的饮水质量）；然后经过混凝、沉淀、过滤、送入清水池并进行消毒后，由送水泵高压输入自来水管道，一般主管道使用预应力砼管、钢管、PE管、球墨铸铁管等管材；最终分流到用户水龙头。整个过程要经过多次水质化验，有的地方还要经过二次加压、二次消毒才能进入用户家庭。图1 自来水处理工艺2.自来水消毒方法现在自来水消毒大都采用氯化法，公共给水氯化的主要目的就是防止水传播疾病，这种方法推广到至今有100 多年历史了，具有较完善的生产技术和设备，氯气用于自来水消毒具有消毒效果好，费用较低，几乎没有有害物质的优点。但经过对理论资料了解、研究，发现氯气用于自来水消毒还是有在一定的弊端。氯化消毒后的自来水能产生致癌物质，目前有关方面专家也提出了许多改进措施。深水宝安水务团体以福永凤凰水厂为先导性试验点，在海内首次提出并乐成开展二氧化氯与次氯酸钠团结消毒工艺生产实验，既保证了消毒效果，又彻底解决了亚氯酸盐含量超标问题。 现在，该团体已在其它各水厂推广这一研究结果，且该结果已乐成申请国家发现专利。氯气易溶于水，与水结合生成次氯酸和盐酸，在整个消毒过程中起主要作用的是次氯酸。对产生臭味的无机物来说，它能将其彻底氧化消毒，对于有生命的天然物质如水藻，细菌而言，它能穿透细胞壁，氧化其酶系统（酶为生物催化剂）使其失去活性，使细菌的生命活动受到障碍而死亡。次氯酸本身呈中性，容易接近细菌体而显示出良好的灭菌效果，次氯酸根离子也具有一定的消毒作用，但它带负电荷而难于接近细菌体（细菌体带负电荷），因而较之次氯酸，其灭菌效果要差得多，所以氯气消毒效果要比采用漂白粉消毒更佳。在现阶段，消毒剂除氯气外，还有二氧化氯，臭氧，采用代用消毒剂可降低有害物质的生成量，同时提高处理效率。目前世界上安全的自来水消毒方法是臭氧消毒，不过这种方法的处理费用太昂贵，而且经过臭氧处理过的水，它的保留时间是有限的，至于能保留多长时间，目前还没有一个确切的概念。所以目前只有少数的发达国家才使用这种处理方法。二、中外自来水质量管理比较（一）国内外自来水质量标准对比在国外生活的华人大多有这样的经历，就是回到中国大陆探亲或者旅游时，会发生腹泄，而且十分严重。有人说这是水土不服。其实，真正的原因是中国饮用水的质量太差。都说北京自来水质量不错，在中国国内可以算是最好的。但是北京自来水质量还不能满足奥林匹克运动会游泳池的水质标准。北京奥林匹克运动会，特别在“水立方”游泳馆中建设了水处理设备，以北京自来水作为水源，再经过“水立方”游泳馆中的水处理设备的三道程序的处理，才达到了奥林匹克运动会游泳池的水质标准。这就反映了北京自来水质量的真实面目。如果说发达国家是因为经济发展水平高，因而有能力实现高品质自来水的话，那么经济发展水平与中国相仿的南非，那里的自来水就可以直接饮用，就是南非黑人贫民区中的自来水也可以直接饮用。饮用质量不好的水，容易得肠胃疾病。长期饮用质量不好的水，可以导致癌症等。中国自来水质量差的原因在于饮用水源质量差。中国不但地表水受到的污染严重，而且地下水也受到严重污染。水污染主要来自工业污染，其次是农业污染，再者是生活废水污染。中国环境保护法规，对于污染物也有规定，但是不是规定污染物超过标准不许排放；而是规定排放的污染物超过标准，必须交纳罚金。这样，一些工业企业宁愿超标排放，这比建设和运行污水处理设备要节省许多钱。如果能花钱买通一些官员，这样成本更低。而政府的环保部门，为了自身的经济利益，也希望企业多交纳一些罚金，而不是监管企业必须遵守污染物排放标准。在农业方面，由于无节制地使用化肥、农药，大片国土中残留的多种有害物质，随着雨水进入河流，污染水体。而自然河流又由于节节建坝，自然自净能力大减，河流生态体系被完全破坏。德国处理污水中国三类水在中国，衡量饮用水水源质量的一个最重要的指标就是生化需氧量。按照中国目前的执行的2002年版国家标准地面水环境品质标准：一类水的水质最好，生物需氧量为十五毫克升；二类水的水质其次，生化需氧量为十五毫克升；三类水还能够作为饮用水源，生化需氧量为二十毫克升；四类水不能作为饮用水源，生化需氧量为三十毫克升；五类水都不能作为农业灌溉用水，生化需氧量为四十毫克升。而德国的标准是，未受污染的河水中的生化需氧量为一至三毫克升；河水中的生化需氧量为五毫克升，则表明河水受到污染；河水中的生化需氧量超过十五毫克升，则表明河水受到严重污染。而在中国，河水中的生化需氧量为十五毫克升，还被认定是水质最好的一类水或者二类水。德国污水处理场排放标准为：一万至十万人口的污水污水处理设施的排放标准：生化需氧量为二十毫克升；大于十万人口的污水污水处理设施的排放标准：生化需氧量也为二十毫克升。德国污水处理场直接排放出来的水质，按照中国的标准，可以满足三类水的要求，可以作为饮用水源用。简单地说：中国饮用水水源的质量和德国污水处理场排放出来的水质差不多。有人会说，中国不能和德国相比，一个是发达国家，一个是正在高速发展的国家。只要中国经济发展了，今后也会采取更严格的规范。其实，这种解释是错误的，因为在三十年前，那时中国的经济比德国更落后，差距更大，那时中国却执行和德国几乎相同的标准：1988年版中国国家标准地面水环境品质标准：一类水的水质最好，生化需氧量小于等于二毫克升；二类水的水质其次，生化需氧量大于二毫克升，但小于等于五毫克升；三类水：生化需氧量大于五毫克升，但小于等于八毫克升；四类水：生化需氧量大于八毫克升，但小于等于十五毫克升；另类水：生化需氧量大于十五毫克升。（二）发达国家自来水质量管理措施那么在发达国家，自来水的质量又是如何保障呢？1.自来水采水点附近必须设立保护区在发达国家，自来水可以直接饮用，水质监控非常严格。全法近家自来水厂每天从约万个自来水采水点采集多万吨原水，保证居民日常用水。发达国家对水资源管理十分重视，全国根据水文分布划分为个流域，每个流域设有流域委员会，相对独立地进行管理。发达国家对每个流域的特点、地表水和地下水现状以及水资源使用情况进行了综合分析，每个流域都制定了相应的行动计划，内容主要围绕以下三个方面：制定水资源均衡与可持续管理方针，明确每个流域的水流、地下水、港湾和沿海水质目标，确定避免水质恶化、保护并改善水资源和水生环境所需的整治措施与必要规定。在保护自来水水源方面，自来水采水点附近必须设立保护区。在距采水点较近的区域内，一切可能直接或间接影响水质的设施、工程、活动或项目等都被禁止或管制。采水点保护区的设立是发达国家保障自来水安全的重要措施之一，有助于避免自来水水源受到突发污染。在监管与惩罚方面，发达国家对环境污染违法行为的处罚也非常严格，违法者将被处以罚金并被追究刑事责任，重者将获刑入狱。2.处理技术因地制宜，设施管理严格、技术先进在发达国家，约三分之二的自来水加工来自地下水，三分之一加工自地表水。发达国家的自来水生产与输送属于市镇公共服务，由市镇直接负责或委托给工会等地方团体负责。自来水厂一般采用距离最近的、水质符合标准的水源生产自来水，根据原水水质的不同，所采取的处理工艺也各有差异，但经过处理的水都必须满足发达国家卫生部制定的生活饮用水水质标准。发达国家首都巴黎所在的法兰西岛大区的自来水生产与输送服务由法兰西岛水工会负责。该工会水质和风险管理工程师茜尔维蒂贝尔介绍说，法兰西岛水工会管辖下的三家自来水厂采用了“臭氧颗粒活性炭”双重处理技术和紫外线消毒技术，这种技术是一种通过臭氧氧化和颗粒活性炭吸附来净水的饮用水深度处理技术，对水中各种污染物均有良好的去除效果。在水源水质较差的瓦兹省，位于瓦兹河畔梅里市的自来水厂还配备有纳米过滤技术，这项技术可以去除所有由人类、工业和农业活动造成或来自自然界的有毒有害物质，该厂生产的自来水经过纳米过滤技术处理。为确保自来水水质、避免自来水在输水过程中滋生细菌或受到污染，发达国家法律对自来水生产和输水设施，无论是公共的还是私人的，从材质到维护都有明确规定。在生产和输水设施维护方面，发达国家公共卫生法典规定，供水机构必须对输水管道进行定期维护，如清洁、冲洗、排空和消毒等，以防管道中滋生微生物、寄生虫以及其他对人体有害或可能会引起水质恶化的物质。蓄水池每年至少需排空、清洁、冲洗和消毒一次。3.卫生监控严格 水质信息公开在发达国家，自来水监控十分严格，从水源地、自来水厂、输水管道到水龙头，每个环节都受到严格控制。首先，在国家层面，大区卫生局会定期检查生产和输水设施，监督卫生安全措施并检测水质。监测指标和频次由卫生部依据水源地水质、自来水厂产水量和供水地区人口规模等因素决定，监测频次从每月数次到一年一次不等。其次，负责自来水生产与输送的机构会定期检查生产和输水设施运作情况、对生产系统进行测试分析并向省政府报告相关信息。发达国家每年采集水样超过万份，其中采集于离用户水龙头最近的输水管道，近个指标受到监测，监测最频繁的指标包括微生物学指标、农药残留、酸碱度、浊度、自由氯和硝酸盐。如果检测出水质不合格，负责自来水生产与输送的机构应及时将这一情况告知市政府、省政府和地方卫生机构，同时立即展开调查确定指标超标的原因，并将调查结果汇报给上述各部门。除此之外，供水机构还应立即采取措施恢复水质，如暂停在水质不合格的采水点采水、改进处理工艺等。如果卫生机构评估结果表明，超标指标会对人体产生危害，如微生物指标和农药等，地方政府便会及时通过媒体、告示等形式通知当地居民暂停饮用自来水，严重情况下自来水供应会被切断，直至水质恢复。负责自来水生