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問渠哪得清如許為有源頭活水來
——河北省懷來縣直飲水工程側記

編者按：管道直飲水在發(fā)達國家早已經(jīng)成為城市供水的主要方式。我國城市供水因水系來源不同而水質本身差異很大。雖幾經(jīng)修改，但時至今日主體仍采用最早期城市供水標準基礎。但城市供水中凈化水質所使用的氯化鋁等凈水劑一直以來飽受詬病。許多城市居民對自來水質量越來越不滿意，越來越多的家庭安裝了凈水設施，一方面催生了一個新的產(chǎn)業(yè)，另一方面同時又造成了水資源的浪費。這種供需品質矛盾如何解決？北京理工大學水環(huán)境科學研究院與河北懷來縣共同打造的直飲水工程或許給城市供水開啟了一個新的機遇期。

北京理工水環(huán)境研究院院長楊長有在會上介紹直飲水設備在河北省懷來縣的建設情況

水是生命之源，對于人類生活的重要性不言而喻。然而伴隨著現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品業(yè)等領域的高速發(fā)展，水資源遭到了前所未有的污染，污染物從單一的微生物污染發(fā)展成微生物、無機物（汞、砷、鉛、鎘、鉻等有害重金屬）和有機物（抗生素、激素、農(nóng)藥、洗滌劑、工業(yè)污染等）的綜合性污染，污染范圍越來越廣，并且向土壤深部擴展，這對生態(tài)環(huán)境造成了巨大的危害，嚴重地危害到人民身體健康。飲用水安全已成為全社會共同關注的熱點，盡快讓廣大人民群眾喝上放心、安全、健康的水，已成為黨和政府亟待解決的重大民生問題。

北京理工大學與北京太和潔源科技發(fā)展有限公司的產(chǎn)學研合作單位——北京理工水環(huán)境科學研究院的科研成果使得解決“飲水污染”成為現(xiàn)實。在京津冀協(xié)同發(fā)展的背景下，京冀兩地攜手，使河北省張家口市懷來縣成為我國第一個直飲水入戶城市，為崇禮奧運會賽區(qū)場館直飲水工程做了一個良好的鋪墊。目前，懷來縣水質得到明顯提升，而且日供水量可達3萬噸，將惠及20萬人。伴隨這一示范工程的成功，該技術或將成為今后我國甚至世界供水行業(yè)水處理技術工藝的新選擇，為安全用水的未來方向提供了全新的思路。

突破傳統(tǒng)，懷來百姓喝上放心水

北京理工大學常務副校長楊賓認為：“世界衛(wèi)生組織公布80%以上的疾病和水源潔凈有直接關系。近年來，隨著我國工業(yè)化進程的加快，環(huán)境污染的加劇，居民飲水安全受到的威脅也日趨嚴重，再加上各地頻發(fā)的水污染事件，飲用水安全成為全社會共同關注的熱點。作為國家重點高校的職責和使命，理應主動承擔起這解決這一問題的社會責任?！?/p>

戰(zhàn)略合作伙伴、中國航天建設集團總經(jīng)理高峰介紹雙方合作重大意義

目前世界上飲用水普遍采用1902年比利時的技術工藝處理，即絮凝、沉淀、過濾、消毒“四部曲”。這套水處理技術工藝對人類社會的發(fā)展與進步起到了重要的作用。但是該處理技術有一定的局限性，不僅有處理成本高、后處理難的問題，尤其加氯、臭氧消毒，其和水中復雜的污染物質反應產(chǎn)生氯化物、溴化物等致癌物，正在越來越嚴重地影響人們的身體健康。所以，各國都在尋找解決水安全問題的最佳方案。

此外，在我國的城鎮(zhèn)甚至農(nóng)村，桶裝水、瓶裝水、家用凈水機、小區(qū)凈水機已經(jīng)普及化，成為了居民飲用水主要選擇方式。此類純凈水均采用膜凈化技術，1噸純凈水飲用水的產(chǎn)出，需要4～6噸淡水與電力能耗，這對于本來就淡水資源匱乏的中國，是一種極大的浪費，同時產(chǎn)生的大量膜與塑料垃圾又使得環(huán)境壓力大增。因此，創(chuàng)新制水成本低、水質優(yōu)的新型水處理技術的需求就非常急迫。

自主創(chuàng)新，另辟蹊徑，研制新型的水處理技術工藝成為必然的選擇。2014年9月啟動的民生工程——“懷來縣優(yōu)質飲用水改造與提升項目”在2015年10月順利完工。該項工程使張家口市懷來縣率先實現(xiàn)了優(yōu)質直飲礦泉水入戶，這種安全優(yōu)質的礦泉水可以使全縣居民在自家水龍頭上直接飲用。該項目投資4200萬、設計日供水量3萬噸，可服務人口達20萬人，產(chǎn)生了良好的社會、經(jīng)濟效益。

通過此項技術，懷來全縣可實現(xiàn)年節(jié)約淡水量約45萬噸，減排污水約45萬噸，年節(jié)電約1800萬度；可以提升居民的健康指數(shù)，逐步降低醫(yī)療支出；每年可以節(jié)約大量管網(wǎng)更換費用和社會成本，項目實施后可以實現(xiàn)全縣綜合節(jié)能減排10～15%的目標。

自主創(chuàng)新，懷來直飲水“北京造”

懷來縣此次采用的制水工藝，是高校與企業(yè)采用產(chǎn)、學、研結合的方式，經(jīng)過十年的研究、實踐、轉化、示范、應用，現(xiàn)已成為具備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的成果。

據(jù)介紹，該項技術的原理是以研究自然界優(yōu)質礦泉水成水環(huán)境、條件為基礎，模擬其生成環(huán)境與條件，制定優(yōu)質巖石（火山巖、沸石等）質量標準，通過組合、優(yōu)化、集成等復合水處理工藝，對受到污染的飲用水水源進行針對性的修復、凈化，然后進行活化和礦泉化，使其恢復到自然優(yōu)質水狀態(tài)。該技術與工藝中涉及的多項技術、工藝已經(jīng)獲得四項國家發(fā)明專利和十多項實用新型專利，并獲得國家住建部推廣證書，列入科技部火炬計劃的支持項目，取得北京市新產(chǎn)品新技術服務證書，成為河北省重點支持項目。

通過應用實踐證明：該技術與工藝在水處理層面解決了目前飲用水水源遭受的多種微污染問題；設立了風險預警預案系統(tǒng)，建立了遠程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；基本解決了氯、臭氧消毒副產(chǎn)物的危害風險；解決了輸配水網(wǎng)管二次污染難題。

理工副校長楊賓與河北科技廳副廳長張濤

這種新型的物理水處理技術將對城鎮(zhèn)供水行業(yè)產(chǎn)生積極的影響，為供水的水處理工藝提供了一種新的選擇。

張家口市副市長、懷來縣委書記郭英感慨地說：“懷來縣優(yōu)質飲用水改造與提升項目自2014年9月啟動以來，僅用一年時間就順利竣工，不僅徹底解決了城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)二次污染的問題，使縣城居民使用上了優(yōu)質水、放心水、安全水，更為推動城鎮(zhèn)供水技術改造、全面提升水質作出了示范。可以說，這既是技術工藝的革新，又是產(chǎn)、學、研、用融合的典范，更是項目建設的樣板，凝聚了企業(yè)及專家教授大量的智慧、心血和汗水。這項技術的應用，必將對未來城市供水處理工藝提供有益的借鑒，產(chǎn)生深遠的影響?！?/p>

技術攻堅，兩地攜手共譜治水篇

“過去，懷來的水非常好，水量大，水質好，口感好，但伴隨著大環(huán)境的不斷變化，現(xiàn)在也受到不同程度的污染，從而影響到居民的身體健康。”懷來縣住建局黨委書記王利生表示，為提升供水水質，保障供水安全，懷來縣決定啟動“城鎮(zhèn)供水水質提升示范工程”。

對于為什么選擇北京理工水環(huán)境科學研究院這項全新的技術，懷來縣自來水管理處主任王瑞銘給出了自己的答案，“當我們有了要進行水質提升的想法之后，對比了眾多普及率比較高的凈水技術。膜法凈化技術對水源浪費較大、成本較高，熱法凈化技術投資較大、成本較高。對比發(fā)現(xiàn)，北理工的技術應該是最適合我們的。后來，我們考察了北理工的幾個項目，將設備出水帶回來進行檢測，發(fā)現(xiàn)水質良好。雙方開始有了進一步的溝通”。

2014年，懷來自來水一廠的大院里多了一臺特殊的設備?！氨崩砉そo我們安裝了一套小型設備，讓我們有機會更了解這項技術，也方便對水質進行檢測。安裝后，我們在做好檢測的基礎上，準備了一些儲水袋，讓大家將水帶回家去喝一段時間看看水到底如何。‘比以前家里的水好喝’、‘還有點甜’、‘燒水壺里雜質少多了’……大家反饋回來的意見讓我們對這項新技術有了信心。”王瑞銘說。2014年9月，懷來縣投資4200萬元，“懷來縣城鎮(zhèn)供水水質提升示范工程”正式啟動建設。

懷來縣直飲水工程制水設備

經(jīng)過雙方共同的努力，2015年10月工程全面完工?！斑@項技術的推廣，不但對傳統(tǒng)治水工藝帶來顛覆性的革命，也將會對各行各業(yè)帶來革命性的影響?！北本├砉にh(huán)境研究院院長楊長有表示，該技術模擬天然礦泉水生成路徑，擯棄了“加氯”的消毒方式，采用純物理方式，給我國廣大城鎮(zhèn)居民帶來礦泉水標準的直飲水。據(jù)第三方權威水質檢測機構檢測，水質除滿足國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》安全要求外，還達到了《飲用天然礦泉水標準》中對人體有益的礦物質和微量元素的含量要求，水質優(yōu)于歐美標準。并且，該技術還可以減少水廠建設投資，降低運行成本，節(jié)約淡水資源，減少污染物產(chǎn)生，受到當?shù)卣?、用戶和廣大百姓的一致好評。以懷來縣為例，一年全縣綜合節(jié)能將會達到10%-15%。

惠民工程，冬奧會將用上直飲水

隨著北京攜手張家口籌辦2022年冬奧會，張家口被越來越多的人所了解和關注。這與張家口近幾年區(qū)域環(huán)境治理、生態(tài)修復有著很大的關系。如今，良好的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為張家口的一張城市名片。

目前，為全面提升張家口市水質，張家口市委市政府已經(jīng)把提升全市水質水改，尤其是崇禮奧運場館直飲水工程列入張家口市奧運工程。張家口市政府與中國航天建設集團、北京理工大學就組建張家口水務集團公司簽訂了框架合作協(xié)議，為張家口市全面實現(xiàn)直飲水公共服務、惠及更多的城鎮(zhèn)居民做出新的貢獻。

據(jù)悉，在2020年前，張家口市將會全面實現(xiàn)直飲水公共服務，屆時，不但能夠為保障冬奧會成功舉辦提供優(yōu)質真飲礦泉水，而且全市450萬市民將首 先受益。