城市供水问题与对策研究
1 绪言：我国城市供水现状
我国城市供水现状：
综合生产能力：水厂总数1450座，供水规模12265.05万立方米/日 供水量：253.54亿立方米，平均日供水量6946.30万立方米/日
售水量：204.85亿立方米，其中：居民生活用水97.24亿立方米，占47.47%；工业用水53.74亿立方米，占26.23%；非居民用水42.01亿立方米，占20.44%；特种行业用水2.19亿立方米，占1.07%；其他8.38亿立方米，占4.79%
用水普及率：城市用水人口28785.17万人，用水普及率96.34%
人均日用水量：人均日综合用水量191.80升/人/日，人均日生活用水量132.43升/人/日
管道长度：138137.18公里（管径大于等于75毫米） 产销差：16.71% 从业人员：27.98万人
上海市最高供水量57019 万m3 / d , 成为我国最大供水城市。我国供水量10 强城市排序见表1。
排名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
城市 上海 广州 武汉 北京 天津 沈阳 南京 兰州 大庆 成都 长沙 最高供水量(万m3 / d ) 570.9 377.7 280.8 233.6 169.7 161.2 137.6 126.4 106.2 106.0 105.0
城市供水问题与对策研究
2 我国城市供水面临问题
2.1水资源短缺
目前全国660座城市中有400余座供水不足，其中缺水严重的有108座。在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受缺水困扰，城市、工业年缺水60亿立方米。
缺水城市从北方和沿海的部分城市，已逐渐扩大到内地，主要分布在： 2007年、2008年、2009年和2010年，我国城市年缺水分别为36.1亿立方米、28亿立方米、24.7亿立方米和15.6亿立方米。
我国水资源时空分布不均，人均水源量不高，随着经济发展和城市化进程加快对水资源需求的增加及水污染的加剧，城市水资源供需矛盾进一步加大。
我国108 座城市严重缺水，我国水资源总量为28000 亿m3 / a ,居世界第6 位, 但人均水量仅2730m3 / (人·a) , 列世界第88 位, 相当世界平均水平的1/ 4 , 且时空分布不均匀,南多北少,东多西少,春夏多,秋冬少。我国有2/ 3 土地年降雨量不到200mm ,浪费又严重。农业用水量占65 % , 但灌溉方法落后, 农业用水利用率30～40 % (发达国家70～80 %) 。我国工业用水浪费也很严重,如生产1t钢铁需用水量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(我国水资源已开采水量5000 亿m3 / a ,其中农业用水占65 % , 工业用水占13 % , 生活用水占20 %) , 预测2010 年我国需水量达7000 亿m3 /a 。现在我国缺水量为1600 万m3 / d ,在现有600座城市中, 有333 座城市不同程度缺水, 108 座城市严重缺水。而有资料显示，上海人均水资源量拥有量为760 m3，深圳为600 m3，北京仅有300 m3，可见我国城市缺水已相当严重。水资源时间和空间的分布上极不平衡，由于季风气候的影响，我国各地降水主要发生在夏季，降水季节过分集中，容易形成春旱夏涝；年降水量在东南沿海地区最高，逐渐向西北内陆地区递减。
目前城市规划与工业布局未能充分考虑水资源条件也是造成城市水资源缺乏
的重要因素。不仅造成局部地区地下水超量开采，水源枯竭，而且产生地面沉降，海水入侵等危害人民生命及财产安全的灾难事件。其中工业用水的迅速增长加剧了缺水的严峻形势，工业化程度越高，工业用量所占的比重也越大，工业发达国家工业用量均占全国总用水量的70%以上，据有关统计，2002年我国工业用水量为20.8%，上海、重庆、湖北、江苏4个省市的工业用量超过30%，我国北方的重
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要城市因大多为工业城市，工业用水一般约占城市用水的60%～80%。随着工业的高速发展，工业用水量还会急剧增加。
我国是不仅水资源紧缺，而且浪费严重，主要表现有两个方面：（1）水资源重复利用低 。2002年我国万元GDP用水量为537立方米，相当于世界水平的4倍，是美国、日本等先进国家的10～20倍。就工业用水而言，先进国家造纸、钢铁、化工工业水的重复利用率分别达85%、98%、92%，我国工业用水60%～70%是冷却用水，对水质影响不大，完全可以重复利用。城市水资源的利用情况，各地很不平衡，除上海、北京、大连等少数城市水资源重复利用率可达70%～80%外，其他多数在20%～50%，因此有很大的节约空间。（2）供水管网渗漏 。城市输配水管网和用水器具的漏水损失达20%以上，公共用水浪费惊人。以2002年，全国总供水量5493亿立方米计，因此损失达1098亿立方米，超过江苏，广东两省年总用水量之和，可见供水管网的损失是一个亟需解决的问题。
水污染加剧了水资源短缺。废气、废水、废渣严重威胁水资源安全，城市沿江河段90%受到严重污染。由于工业污染和生活“三废”的排放，全国城市大约有64%的地下水受到严重污染，33%的城市地下水受到轻度污染[2]，且水质呈下降趋势，且地下水的平均循环时间很长，在深处蓄水层，循环时间长达数千年，一旦被污染，很难清除。 2.2 水源污染严重
我国7 大水系和内陆河流110 个重点河段符合水环境质量标准, 1 类和2 类占32 % , 3 类占29 % ,4、5 类占39 %。我国水利部对全国700条大中河流近10 万km 河长进行了检测, 结果令人担忧,我国现有河流近1/ 2 河长受到污染,[提要]本文综合介绍了我国城市供水概况,并从水量、水质等方面与欧、美等城市供水进行了比较,最后作者对如何提高我国供水质量提出了自己的看法。[关键词]城市供水现状问题对策给水排水Vol . 24 No. 2 1998 191/ 10 河长严重污染。全国城市90 %水域受到污染,大河干流占13 % ,支流55 %被污染。我国废水污染事故每年有1600 起, 每年经济损失377亿元。黄河从1972 年开始断流,1996 年断流达136d ; 淮河污染严重, 一半支流无法利用; 珠江河道发黑发臭, 广州市区河段水质已劣于5 类标准; 长江流域污水排放量达142 亿m3 / a ; 海河是水污染最严重的;辽河枯水期水质极差;松花江汞严重超标。1994 年我国废水排放总量365 亿m3 / a (其中城市工业废水215 亿m3 / a ,乡镇工业废水43 亿m3 / a) 。
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3. 饮水水质标准不断提高
本世纪初, 美国饮用水水质标准中规定细菌数≤100 个/ L ;本世纪中期,世界卫生组织规定20 种有机物含量,三氯甲烷≤30μg/ L ; 1991年欧共体对农药、多环芳烃、酚作出规定。我国卫生部于1959 年制定生活饮用水水质指标16项,1976 年23 项,1985 年35 项;我国建设部于1993 年颁布《2000 年城市供水行业技术进步规划》中指出:水质考核指标:1 类水司89 项,2 类水司51 项,3 类和4 类水司35 项。
4. 对供水水质的要求越来越高
(1) 以最常见水质指标浑浊度而言,美国自来水浑浊度1962 年10 度, 1975 年5 度, 1977年1 度, 1979 年015 度。我国生活饮用水浑浊度1979 年5 度,1985 年3 度。
(2) 随物质生活水平的提高,现在人们对饮用水的认识存在三种类型,即生理必需型、卫生健康型和享受型。
(3) 人们对供水水质要求越来越高的原因一是随着科学的进步,检测技术的提高,对水中有害物质有了进一步的了解。二是人们的生活条件改善后,对水质的要求有了新观念,要求饮水水质第一无害,第二有益。
5. 我国与欧、美、日供水水质的差距
(1) 水源上的差距。欧、美、日对水源非常重视,水源不污染或轻污染,我国大部分水源受到不同程度的污染。
(2) 水源环境保护上的差距。欧、美、日水源取水口上、下游建立保护区,水源环境非常优美,取水口建立自动水质监测站,净水厂的处理构筑物都在室内, 净水厂环境卫生非常干净。净水厂清水库容量很大, 约占每天用水量的20 % , 清水库全封闭, 内壁和池底均贴白瓷砖,人们从玻璃观察孔可见到水清澈透明、无色,肉眼水可见到底。净水厂沉淀池排泥水和滤池反冲洗水均要处理, 清液回用, 污泥压成滤饼, 可运出去填地或做制砖原料。我国一些水源监测站水质仪表运行不可靠,无法指导生产,净水构筑物多在室外,受气候影响大,清水库容量偏小(小于10 %) , 沉淀池排泥和滤池反冲洗水大部分未处理,直排水体,污染水源。
(3) 投加药剂品种和数量上的差距。欧、美、日净水厂通常在原水中先投臭氧作氧化剂,氧化水中有机物,当原水中发现异味,必须投加粉末活性炭去除原水臭味, 再投加三氯化铁或硫酸铝作混凝剂, 投加率偏大, 强调水质清, 不计较节约混凝剂, 有的净水厂还要投加高分子聚合物作助凝剂, 在滤池前投加高分子聚
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合物作助滤剂,消毒用二氧化氯替代氯气,出厂水有时加酸或加碱调节p H 值, 防止输水管网腐蚀。我国水厂通常在原水中加氯作氧化剂, 加硫酸铝或碱铝作混凝剂, 投加率考虑水质达标和经济节约,消毒用氯。
(4) 水处理工艺上的差距。欧、美、日净水厂混合非常强调快速、均匀,通常采用快速机械搅拌器( G = 700～1000s - 1 , t ≤1min) ;絮凝池采用多档变速机械搅拌( G = 70～20s - 1 , t =30～40min) ; 沉淀或澄清多采用多层沉淀池(停留时间2～4h) ,新型澄清池,净水效果好,沉淀水浊度≤1N TU ;过滤采用双层滤料(白煤20 给水排水Vol124 No. 2 1998乡镇工业水污染问题突出，由国家环保局、农业部、财政部、国家统计局联合组织实施的“全国乡镇工业污染调查公报”日前在京发布。公报表明,乡镇工业污染已成为我国环境保护的突出问题。据悉,此次调查历时两年,是我国有史以来规模最大,难度也最大的一次工业污染源调查。调查结果表明“八五”期间, 我国乡镇工业污染物的排放总量迅速增加, 全国乡镇工业废水排放量为5911 亿m3 /a ,占当年全国工业废水排放总量的21 %。废水中COD 年排放量为61113 万t ,占全国COD 年排放总量的4413 %。在乡镇工业废水排放总量中,河南、江苏、浙江、河北、山东、福建居前6 位。乡镇工业水污染已成为影响人体健康的重要因素, 因此加强乡镇工业的环境管理, 提高污染防治水平已成为当务之急。
我国水厂混合以静态混合器为主;絮凝池以水力型为主,絮凝时间偏短10～20min ;沉淀以平流式沉淀池为主,还有斜管沉淀池,加速澄清池,停留时间75～90min ,沉淀水浊度5～10N TU ; 过滤以快滤池为主, 石英砂粒径015～112mm ,厚度017～018m , 也有虹吸滤池, 反冲以水冲为主, 新建滤池有V 型匀质滤池,气水反冲。
(5) 深度处理上的差距。欧、美、日净水厂普遍推广臭氧生物活性炭, 活性炭厚度2m , 出厂水浊度≤0102N TU ,出厂水透明,无色,可生饮。我国净水厂深度处理仅在少数城市搞生产性试验,尚未在全国净水厂推广。 2.3 供水设施老化，水资源浪费严重
一些地区盲目发展高耗水、高污染项目，社会经济发展超出了水资源的承载能力；一些城市在开发新水源上，投入大量资金，却不重视节水，城市节水工作滞后；城市供水系统老化，跑、冒、滴、漏问题严重。
