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中國給水排水2020年中國污水處理廠提標(biāo)改造(污水處理提質(zhì)增效)高級研討會
 
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新加坡純凈水成本只有中國的1/20 可持續(xù)模式:新生水及海水淡化

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-11-05  瀏覽次數(shù):120
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中國給水排水2020年中國污水處理廠提標(biāo)改造(污水處理提質(zhì)增效)高級研討會


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新加坡純凈水成本只有中國的1/20

2014-11-03 水博網(wǎng) 水博網(wǎng) 

 

 

 

與中國的水處理相比,生產(chǎn)出一噸純凈水的成本大約40-50元,但新加坡的成本只有中國的1/20。

在新加坡人眼中,水被賦予的意義常常讓世界其他國家的人們有些吃驚:水不僅僅是最重要的戰(zhàn)略資源,它更是一國賴以生存和發(fā)展的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境資產(chǎn)。

如今,聯(lián)合國授予新加坡“亞洲最宜居城市”的榮譽(yù),城市綠化水平超越了多數(shù)豐水國家。在新加坡,從公用及家用設(shè)施中流出的水可直接飲用,新生水的指標(biāo)數(shù)量及嚴(yán)苛程度高出美國EPA和世界衛(wèi)生組織的飲用水要求。

起初,公用事業(yè)局通過本地集水、進(jìn)口水、新生水、海水淡化,即眾所周知的“四大水龍頭”計(jì)劃為新加坡提供清潔低廉的用水。目前,主管部門希望降低并最終擺脫對降雨和進(jìn)口水的依賴,高超的膜凈水工藝極大地降低了水處理的能耗和成本,使得新生水及海水淡化可以低廉的價(jià)格生產(chǎn)出高品質(zhì)的水,并且13年從未提高水價(jià)。

在數(shù)十年的治水過程中,新加坡政府發(fā)現(xiàn),那種單純依靠“自上而下”的改革從來沒有成功的案例,而通過政府支持并由私人企業(yè)、公眾參與并受益的方式才能得到預(yù)期結(jié)果。新生水及海水淡化創(chuàng)造了公私合營(PPP)及私人企業(yè)、公眾、政府參與的商業(yè)、社會治理模式。

在新加坡公用事業(yè)局總裁CHENMENLEONG看來,未來數(shù)十年,新加坡的治水重點(diǎn)是通過技術(shù)研發(fā)進(jìn)一步降低新生水及海水淡化的能耗和成本,并更加強(qiáng)調(diào)政府、私人企業(yè)及公眾的合作模式。

新加坡的“昨天”與中國的“今天”極為類似,兩國均面臨著人均水資源少、土地資源緊缺、環(huán)境污染、快速城市化及人口膨脹等一系列難題,新加坡的治水經(jīng)驗(yàn)可為中國提供有益借鑒。

 

生存模式:收集每一滴水

在進(jìn)行新生水和海水淡化之前,公用事業(yè)局首先考慮的是用足現(xiàn)有的淡水資源,但這也不是件容易的事。

“我們發(fā)現(xiàn),在新加坡很難找到存儲淡水的載體。”公用事業(yè)局政策計(jì)劃部副主任NGAIMHAIGUAN對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示:“在700多平方公里的土地上,新加坡沒有一座天然湖泊,僅有幾條短小并污染嚴(yán)重的河流,降雨大多直接流進(jìn)了海洋。”

作為工程師,NGAIMHAIGUAN和他的同事們負(fù)責(zé)建設(shè)新加坡最大的Linggiu水庫,水庫位于Johor,主要用于接收來自馬來西亞的進(jìn)口水,當(dāng)時,進(jìn)口水占據(jù)新加坡總供水量的50%,每天2.5億加侖。

新加坡工程師的智慧在于,水庫的功能不局限于接收進(jìn)口水,該水庫連接了周邊的Johor河,并在河口設(shè)壩,可以阻擋漲潮時的海水入侵,曾經(jīng)的Johor河由于鹽度過高而無法取水,水庫的建設(shè)使河水逐漸淡化。

Linggiu水庫的周邊保持了原始狀態(tài),隨著水庫的建成,野生動植物種類逐漸增多。

按照類似的思路,截至目前,新加坡在城市化不明顯的地區(qū)總共建成了十余座水庫,這些水庫與其境內(nèi)的河流相連,負(fù)責(zé)收集儲存以降雨為主的淡水資源,公用事業(yè)局稱之為潔凈的集水區(qū)。

但公用事業(yè)局從未放過那些不太潔凈的集水區(qū),這些集水區(qū)主要位于人口密集的城市中心及工業(yè)區(qū),專用的水庫及管道負(fù)責(zé)收集這些受到污染的水,如Marina水庫。

新加坡實(shí)行雨污分流措施,使用過的水(即污水,但新加坡人成為“用過的水”以體現(xiàn)其價(jià)值。)通過專用管道流入污水處理廠或新生水廠,前者是那些污染嚴(yán)重的水,在經(jīng)處理后注入河流或海洋,后者則是受污染程度較低的水源,可通過先進(jìn)的膜技術(shù)生產(chǎn)飲用水或供給工業(yè)、空調(diào)用水。

通過總共17座水庫及專用管道的建設(shè),目前,新加坡國土面積的2/3成為淡水集水區(qū),公用事業(yè)局下一步的目標(biāo)是把集水區(qū)擴(kuò)大到90%。

在集水區(qū)和水廠之間是“排水管道高速路工程”,與北京相比,新加坡的排水管道要大得多,并且兼具排水、供水、防洪及休閑娛樂功能。

排水系統(tǒng)由雨水和污水兩個子系統(tǒng)構(gòu)成,雨水系統(tǒng)位于地面或淺層地下。新加坡年均降水量近2400毫米,但時空分布不均,洪澇與干旱交替出現(xiàn),考慮到洪水及未來的人口膨脹,雨水管道的直徑明顯大于中國的管道,并可覆蓋全境,公用事業(yè)局不希望為擴(kuò)充管道而反復(fù)開挖地面。

值得一提的是其地面排水道,新加坡的設(shè)計(jì)并非丑陋的水泥鋼筋工程,而是在有條件的地方盡量把雨水排水道轉(zhuǎn)變?yōu)楹恿、小溪,縱橫交錯于住宅、公園甚至工業(yè)區(qū),這類似于中國的景觀用水,在中國,景觀用水不具排水功能,并且需要耗資引用中水或可再生水。

 

污水子系統(tǒng)(DTSS)埋藏于更深層的地下,直徑相當(dāng)于地鐵隧道,全部污水被運(yùn)送至污水處理廠,一部分經(jīng)處理后,補(bǔ)給河流或排入大海,其余部分則送至新生水廠,用以生產(chǎn)工業(yè)用水及飲用水。

隨著數(shù)座污泥處理廠的建成,1987年,新加坡實(shí)現(xiàn)了100%的衛(wèi)生水處理過程,其污泥含水量在經(jīng)技術(shù)處理降至60%(中國于2013年開始要求達(dá)到60%的含水率)后,部分污泥用來焚燒以提供額外能量。

可持續(xù)模式:新生水及海水淡化

如僅擴(kuò)大淡水收集規(guī)模及進(jìn)口水,使新加坡極有可能受制于天氣和鄰國的政策變化。

新加坡與馬來西亞的供水合同將于2061年到期,馬來西亞并未明確表示續(xù)簽該合同;在越來越捉摸不定的全球氣候變化背景下,氣象局難以預(yù)測未來的降雨量;而日益增長的人口和工業(yè)勢必加劇這個島國的水危機(jī)。經(jīng)過數(shù)十年的篩選、研發(fā),新加坡政府認(rèn)為,新生水和海水淡化是保證用水持續(xù)的關(guān)鍵技術(shù)。

為了打開第三個“水龍頭”——新生水,新加坡用了30年的時間。

1974年,新加坡采用荷蘭的技術(shù)建成了第一座試驗(yàn)性新生水廠,結(jié)果喜憂參半。試驗(yàn)表明,可以用污水生產(chǎn)出直接飲用的水,但當(dāng)時的膜技術(shù)過于昂貴并且極為不穩(wěn)定。試驗(yàn)水廠最終被關(guān)閉,新生水計(jì)劃也被無限期延遲。

經(jīng)過持續(xù)的研發(fā),上世紀(jì)90年代末,研發(fā)人員成功地將膜技術(shù)凈化工藝的成本降低至1974年的1/5并提高了其穩(wěn)定性。

2000年,新加坡第一座真正運(yùn)營的新生水廠開業(yè),該水廠由公用事業(yè)局與新加坡凱發(fā)公司合營,在10萬次科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,公用事業(yè)局和凱發(fā)公司獨(dú)創(chuàng)了微濾、超濾、反滲透、紫外線消毒、礦化五個凈化步驟,首座新生水廠每天可生產(chǎn)220萬加侖高品質(zhì)的新生水,其水質(zhì)指標(biāo)超越美國EPA及世界衛(wèi)生組織的要求。

2003年,新加坡成功地?cái)Q開了第三個“水龍頭”。截至目前,新加坡總共擁有四家公私合營(PPP)的新生水廠,每天可提供1.17億加侖新生水,45%新生水供家用,55%為工業(yè)供水。

新生水的水源則依靠“深渠污水系統(tǒng)”(DTSS)完成。

DTSS始建于1999年,直徑6米的管道埋于地下20-50米,并與之前的污水管道相通。DTSS分兩階段完成,第一階段完成于2008年,投資36.5億新幣在北部地區(qū)建設(shè)48公里的主管道、兩條5公里的海洋排污管道及60公里的下水道,每天可提供待處理污水1.76億加侖;第二階段的始于2013年,公用事業(yè)局的目標(biāo)是擴(kuò)展現(xiàn)有系統(tǒng)至西、南部地區(qū),預(yù)計(jì)2022年完成。

公用事業(yè)局3P網(wǎng)絡(luò)部高級助理SallyToh對本報(bào)記者稱:“目前新生水占總供水量達(dá)到30%,實(shí)現(xiàn)了用水可持續(xù)性,我們希望繼續(xù)提高這一比例達(dá)到50%。”

以膜為核心技術(shù)的反滲透法同樣適用于海水淡化,取之不盡的海水被新加坡定義為第四個“水龍頭”。2005年,由新加坡SingSpring公司設(shè)計(jì)、建造、擁有、運(yùn)營的第一家海水淡化廠建成,并向公用事業(yè)局的管道正式供水,目前,淡化后的海水可滿足新加坡10%的用水需求。

 

純凈水成本只有中國的1/20

新加坡在解決自身問題的同時,創(chuàng)造了本國的水行業(yè),并自然而然地打造出了凱發(fā)公司等大型國際化水集團(tuán)。

凱發(fā)公司是世界上最先進(jìn)的水處理公司之一,在中國的河北、山東、江蘇、天津、揚(yáng)州等省市擁有多個水處理項(xiàng)目,并占據(jù)中東、北非、東南亞等市場。公用事業(yè)局的經(jīng)驗(yàn)詮釋了政府主管部門應(yīng)如何培育優(yōu)勢行業(yè)及公司。

與中國政府主管部門制定產(chǎn)業(yè)政策、提供大量補(bǔ)貼及設(shè)立準(zhǔn)入門檻的做法不同,公用事業(yè)局的資金投入主要集中于技術(shù)研發(fā)。

SallyToh告訴記者:“公用事業(yè)局在關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)建立國家級的實(shí)驗(yàn)室,任何水處理公司都可到這里進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。包括膜技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理、廢水處理、水質(zhì)及安全、監(jiān)測等實(shí)驗(yàn)室。”

技術(shù)突破帶來的效果是低的成本和高品質(zhì)。

與中國的水處理相比,生產(chǎn)出一噸純凈水的成本大約40-50元,但新加坡的成本只有中國的1/20,其新生水廠負(fù)責(zé)人告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者:“大約4毛-5毛。”折合人民幣2元-2.5元。

由于掌握了海水淡化的領(lǐng)先技術(shù),在新加坡生產(chǎn)1噸淡化海水的成本是0.78元,折合人民幣3.8元,但中國的處理成本在6-7元。兩者的差距決定了該產(chǎn)業(yè)能否存在。

掌握高端技術(shù)的直接結(jié)果是,在保證高品質(zhì)的同時其水價(jià)從2000年以來從未提價(jià),目前是1.17元新幣/噸,折合人民幣5.85元,加上節(jié)水稅和排污費(fèi)的水價(jià)為1.82元/噸,折合人民幣9元/噸,雖高于北京目前的4元/噸,但考慮新加坡人均收入為15000元/月,實(shí)際水價(jià)低于中國北京。

政府主管部門對技術(shù)的投入還包括引入先進(jìn)國家的經(jīng)驗(yàn),公用事業(yè)局與美國EPA在雙方感興趣的領(lǐng)域建立的技術(shù)交流共享機(jī)制。

工業(yè)事業(yè)局培育行業(yè)的另一重點(diǎn)是明確政府與私人企業(yè)及公眾的界限。

新加坡的新生水廠及海水淡化廠采用公私合營的模式,企業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營工廠,政府負(fù)責(zé)管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、設(shè)立研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、收取水費(fèi)并向企業(yè)支付。治水50年的經(jīng)驗(yàn)證明,在新加坡公私合營是公用行業(yè)行之有效的模式。

 

 
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