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城市水改项目介绍

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1、城市水水改的背景
(1)传统的自来水处理方式已经难以应对日益严重的水体污染
传统水处理工艺1902年诞生于比利时,被业内人称为经典“四部曲”——絮凝(加聚合氯化铝)、沉淀、过滤(通过石英砂、卵石等)、消毒(加氯气等)。2004年,美国工程院将水处理工艺列为人类20世纪最重要发明之一。美国纽约、加拿大和澳洲的许多城市,至今仍使用上述简单工艺,主要原因是这些均拥有基本未受污染的水源。
中国大量水源被污染,传统工艺主要处理灭杀水中微生物,如果水源被重金属离子和有机化合物所污染,传统工艺就力不从心了,必须再进行深度处理。日本和大部分欧洲国家,由于历史上有过较严重的环境污染,均升级了传统水处理工艺,进行了深度处理,使处理后水质达标。我国的供水水厂少有采取深度处理,而且随着城市化进程的加快,水体污染严重,污染物种类也增多,所以,导致许多水厂出水水质不达标。
(2)水体中的污染物对人体健康带来潜在威胁
水体中有的有机物质与氯反应会生成各种氯化物,这些氯化物虽然含量不高,但是长期饮用会对人体造成严重危害,患癌率增大。在国外把这种用氯气杀菌、消毒自来水称为“致癌水”。另外,由于传统的处理方法并没有去除水体中一些新的污染物,致使这些污染物也对人体造成了各类慢性疾病,甚至是癌症。
(3)水资源日益短缺与居民不断增长的用水需求矛盾越来越突出
随着人口的增长,人们消费模式的转变,用水需求越来越大,同时水的浪费现象也非常严重,而水资源却在日益减少,造成了供需矛盾比较突出,有许多城市在枯水期出现水荒。著名的“南水北调”工程就是为了解决北京的饮用水难以满足城市发展需求的矛盾。
(4)供水管网的二次污染问题突出
我国城镇的供水管网大都修建于上世纪五、六十年代,已经有50多年的历史,有的城市甚至都有了上百年的历史,网管老化和管材劣质导致了本来出厂达标的水质到用户的末端也受到了污染。住房和城乡建设部副部长仇保兴表示,我国管网老化和劣质管材的有近10万公里,要进行网管改造确实是一个庞大的工程。
另外,随着我国城市化进程的加快,二次供水的污染问题也越显突出。 二次供水是一种“水厂→市政管网→二次供水设施→用户”的供水方式。相对于市政管网直接供水而言,这种供水除经过封闭的市政管网外,还要经过二次供水设施(高、中、低位蓄水池、水箱、管道、阀门、水泵机组)这一环节,用户多为高层住宅楼或小区居民。而这些二次供水设施并没有得到有效的管理,造成了供水水质的二次污染。
(5)居民饮水成本非常高
由于对自来水安全的担心,我国的城镇居民大都饮用纯净水,饮用成本如下:
◆瓶装水:若以超市最便宜的瓶装水1元/500ml/瓶计算,则饮用水成本为2000元/吨;
◆桶装水:若以目前市场最便宜的桶装水13元/20升/桶计算,则饮用水成本为650元/吨;
若以目前小区的净水设备制售的小桶桶装水2元/5升/桶计算,则饮水成本为400元/吨。
◆家用净水机:现在很多家庭都购买了以膜技术为主的家庭净水设备,每套设备投资3000—7000元不等,每年需更换4次膜,费用最少1000元,每产生1吨水,会有3吨废水排放,如果净水设备的使用年限为10年,则饮水成本约为150--200元/吨。
以此可见,我国城镇居民的饮水成本非常高。

2、国外城市直饮水发展状况

国外很多发达国家直饮水已经非常普遍,而且更倾向于直接饮用自来水。例如,德国各地都建立了水源保护区,德国联邦卫生部规定,自来水公司出具的水质报告,居民可以随时打电话索取,在人口密集的大城市,水质监测达到一小时一次,检测项目还包括矿物质含量,所以,德国人基本上就喝自来水;英国的家庭和办公场所很少见桶装水,直接饮用自来水,或者自带自来水滤水壶;在美国,各大饮水组织抵制瓶装水,很多人认为自来水更加安全;而在日本,东京的自来水常常灌进饮料瓶放进自动售货机,政府号召人们饮用自来水更加安全。
国外的自来水之所以能够直饮主要是国外自来水的水源保护非常好,处理工艺先进,水质标准相对偏高,管网不存在二次污染,更重要的是水质监测技术成熟,每一个市民都可以随时向政府索取水质检测报告,政府可信度高,所以国外的许多发达国家的自来水都可以放心直饮。

3、我国的直饮水入户存在的问题

(1)国内缺乏有效的水的深度处理技术
在常规的水处理技术难以满足现状水质的情况下,水的深度处理应该得到有效的推广和应用。但是以我国的国情和供水水厂的运营模式,完全引入国外发达国家所普遍采用的反渗透膜或者纳滤膜技术不是很现实,即使国家投资建设,也因昂贵的运营费用而无法正常使用。而现在一些供水水厂采用的活性碳吸附、紫外线或者臭氧杀毒等技术并不能有效地全部解决问题,从而导致一些水厂出水水质不能达标。
(2)管网的二次污染问题一直无法彻底解决
如果将所有的网管全部更换对于许多城市来说无法实现,起码在相当长的一段时间内无法实现。管网的二次污染,二次供水的二次污染问题得不到有效解决,实现直饮水入户就难以变成现实。
(3)无法做到全社会的广泛监督
在我国,水质报告属于政府的内部文件,一般不完全公布,市民无法随时得到水质监测报告,所以也没有办法做到全社会的广泛监督。

4、技术实现城市水改的可行性

1)技术的可行性
出水水质安全、达标、可靠:
◆安全性
2011年8月1日,北京市疾病预防控制中心对处理后的水进行了安全性检测,所有指标均符合国家对生活饮用水的安全性要求(检测报告详见附件)。
◆水的活性
通过核磁共振对“活性矿泉直饮水技术”处理后的水和自来水进行国家药物及代谢产物分析研究中心检测,发现处理后的水的的谱峰半高宽为70--80Hz,自来水的谱峰半高宽为105.9 Hz,其活性远远高于自来水(检测报告详见附件)。
◆出水指标
完成每一个项目后我们都进行了水质检测,其结果都完全符合上《国家饮用水安全标准》(《GB5749-2006》),国家《饮用天然矿泉水标准》(《GB 8537-1995》)(检测报告详见附件)。
2工程规模的可行性
可以根据客户的需要,可以设计10—2000m3/h的流量,适用于小至一个写字楼,大至供水厂的供水规模。
3)解决了管网的二次污染
“活性矿泉直饮水”水分子以单个分子存在,其渗透力比较强,逐渐可以将管网中的微生物垢冲洗干净,对管网有冲刷作用。水中负氧离子含量比较高,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、微生物腐蚀的路径,所以会避免管网的二次污染。
4)产能的可行性
我们已经与总装备部所属的军工企业签定了战略合作协议,利用军工企业的剩余产能,委托进行OEM加工,可以满足市场需求。
5)资金支持的可行性
本项目吸引了各种类型的资金,不同的资金支持项目会采取不同的运营模式(详见“五 项目运营模式”)。

5、用于城镇水改的技术优势:

1、对现有城镇供水厂进行技术改造,满足国家水2012年7月1日开始实施的《新标准》中规定的自来水106项指标检测标准安全标准要求;
2、出水水质达到、优于矿泉水的标准;
3、水体加热后几乎不生成新水垢,溶解脱落已有水垢;
4、投资小,运营费用低,出水水质稳定;
5、处理后的水对城市现有管网具有清洗作用,解决了管网二次污染的问题;
6、解决了中国直饮水入户的技术瓶颈,可以实现居民家庭龙头出水水质为优质矿泉水。
7、可实现城镇3-15%的节能减排效果。

6、效益分析

经济效益:

(1)以100万人口计算,项目实施后每年可实现节约用水500万吨量,同时减排500万吨污水;
(2)“活性矿泉直饮水”直接节电率可以达到2.98%,综合节电率15%左右,以100万人口计算,项目实施后每年可节约用电3.65亿(kWh)。
(3)“活性矿泉直饮水”有自洁、自净功能,对现有的管道有清洗作用,解决了管网产生二次污染的问题,对管网有保护作用。延长了管网寿命,可减少政府管网更换工程项目财政支出几亿元。
(4)项目实施后除满足新《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中对106项目水质指标的要求外,达到《饮用天然矿泉水标准》(《GB 8537-1995》),实现了矿泉水入户的目的;
(5)项目实施后会降低居民的实际饮水成本,由现在的600—2000元/吨饮用纯净水成本降低到每吨几元钱;
(6)项目实施后,优质的供水可以为优价提供决策依据,水价可以有一定幅度的上涨,从而弥补供水企业的长期亏损;
(7)项目实施后,健康优质的矿泉水可以降低城市万居民患病发生率,从而会降低财政的医疗支出,减少财政支出;
(8)健康优质的矿泉水可以促进儿童的健康成长,经过长期研究,长期饮用优质矿泉水的儿童比普通儿童身体高度高2-3cm,平均寿命延长。
社会效益:
(1)项目完成后,可以在全国率先实现“活性矿泉直饮水”进入百姓家,成为全国城市饮用水改造的示范城市,提升城市品质,推动其它产业健康发展;
(2)可以实现城市综合节能3-15%,完成国家节能减排任务;
(3)与周边的城市相比,优质的供水将成为城市的一张名片,对提升政府形象,改善投资环境,拉动房地产业、特色农业、软饮食品等经济发展,吸引外来投资将产生积极而深远的影响。
(4)国家发改委表示,地方人民政府是城乡供水安全保障的责任主体,要将饮用水安全保障工作目标和措施纳入本地区国民经济和社会发展规划,列入重要议事日程,并纳入地方政府考核体系,严格实行问责制。项目完成后,将对政府考核具有积极的作用。
环境效益:
(1)节约水资源:以城市常住人口100万人计算,每年至少可节约用水500万吨;
(2)减排:以城市常住人口100万人计算,每年至少可减少污水排放500多万吨;
(3)解决了由于清洗换热设备的水垢而造成的环境污染;
(4)解决了游泳池投放药剂造成的污染和更换游泳池用水造成的浪费;
(5)节能的同时减少二氧化碳排放。

7、运营模式

1、政府直接投资:这种模式相对简单,政府直接投资购置技术和设备。
2、BOT运营模式:与政府签订20-25年供水经营权,每吨水收费约2.5元,20-25年后供水厂交政府经营,每年收取每年维护费用约0.2元/吨。
2、金融租赁模式:引入金融租赁公司,资本费用约为项目总投资的10%左右,政府每年用节约费用的30-40%在5-7年内偿还金融租赁公司。