水看世界|听小编讲：新加坡的供水故事

《净水技术》

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	新加坡作为一个岛国，淡水资源短缺，新加坡在水资源利用方面的努力使其成为国际公认的综合水资源管理模范国家。新加坡日用水量约为160多万m3，其中住宅用水量占45%。到2060年，新加坡的总用水量可能会翻一番，其中非住宅用水量约占70%，而新生水和海水淡化将满足新加坡未来85%的用水需求。

一

>>>四个水龙头<<<

新加坡水资源由新加坡公用事业局（PUB）统一监督管理，在过去的50年里，新加坡建立了一个强大和多样化的供水系统，被称为“四个国家水龙头”，这四个水龙头分别是当地集水区的水、进口水、新生水和海水淡化。

1.当地集水区的水

新加坡雨量充沛，为了更多收集雨水，新加坡实行雨污分流制度，建立完善的雨水收集系统，成为为数不多的能够大规模收集城市雨水用于饮用水消费的国家。这些雨水通过约8000km的河流，运河和雨水管网，汇集并引导至17个水库，雨水的汇集面积能达到全国的三分之二。水库中最具代表性工程为耗资2.26亿美元建成的Marina Barrage（滨海堤坝）。滨海湾拦河坝是新加坡最具挑战性的水库项目，它由五条流经新加坡中心的河流供水，集水区域达到667公顷，相当于新加坡国土面积的1/6。

1.1水库水质监测

PUB成立污染监测小组，进行野外勘察、监视行动。PUB会定期对水库、净水厂、净水库、配水网络及给水点水质进行实验室分析，确保供水质量符合世界卫生组织标准。PUB还在Marina、Punggol、Serangoon、Pandan 和 Kranji 这五座水库投放人工天鹅和魔鬼鱼的机器人，人工天鹅内部携带的传感器可以完成对 pH 值、溶氧量、叶绿色含量、浑浊度等指数的监测；魔鬼鱼的机器人可以监测水下生态系统的状况，两者配合可以更全面地监测引用水源的水质变化。

1.2集水区的综合开发

新加坡政府极力开发集水区的综合职能。PUB推出了一项简称“ABC”的计划，即“活跃、美丽、干净”(Active，Beautiful，Clean)，配套建立休闲娱乐设施，使水库及河道不但能够收集储存雨水，同时形成一处美丽的景观。

2.进口水

1962年与马来西亚签订水资源进口协议，协议有效期至2061年。协议期间，新加坡每天可以从马来西亚柔佛州河提取2.5亿加仑的水，Linggiu水库的建造就是为了方便从柔佛州河提取原水。

3. NEwater（新生水）

每年有约5.95亿m³的污废水经过处理成为满足美国环境保护局和世界卫生组织标准的新生水，新生水的使用是新加坡的一大亮点，可以有效缓解水资源的短缺，实现可持续发展。新生水的使用可以追溯到20世纪70年代，2003年新加坡建设了第一家新生水厂，采用膜处理技术。新加坡目前建设有五家新生水厂，可以供应40%的用水需求。预计到2060年，新生水公司将满足新加坡未来55%的用水需求。

新生水的主要工艺流程是常规水厂出水后先经过精细格栅过滤，再进入微滤或者超滤工艺单元，出水进入反渗透工艺单元，去除细菌、病毒以及大部分溶解盐。反渗透出水进行紫外消毒后成为新生水。新生水通过了15万多项科学测试，完全符合世界卫生组织的要求，可以作为间接饮用和非饮用水使用。作为间接饮用水使用，主要是将新生水和水库水混合后进行进一步处理；非饮用水主要是用于超洁净用水要求的生产过程中，如用于半导体行业的晶圆制造，以及商业楼宇的空气冷却。

3.1深层隧道

对污水的回收利用离不开建设深层隧道排污系统工程的建设，新加坡深层隧道排污系统工程分为两期实施，由两条大型深层隧道、五个新生水工厂、深海排污口和一个联结污水管网组成。两个深层隧道的设计直径可达6米，建设在地下20米至50米处，通过连接水道管网与现有的水网系统连接在一起。第1期工程已于2008年完成，包括48km长的北面及支线隧道、60km长的连接污水渠、樟宜污水处理厂及排水渠。第2期工程预计于2025年完工，将把深隧道系统扩展至新加坡西部。2期工程将配套新建2座新生水厂，将新生水利用率从40%提高到55%。2座新生水工厂将建设在屋顶上，最大程度地利用土地。

目前，研究人员正研制能应付不同隧道情况的机器人及无人机系统，以监察及维修深层隧道污水收集系统。目前，PUB在下水道安装了约1 000个传感器及20个流量计，以实时监测水质和水压，侦测潜在的溢流问题。

3.2下水道翻新技术

对于有缺陷和老化的下水道，PUB通常使用非开挖技术进行下水道修复，这可以最大限度地减少对公众，业主和居民的干扰。

（1）现场固化管道（CIPP）衬里方法

该种方法使用反转过程(热水或蒸汽固化)将浸渍热固性树脂的柔性衬里插入清洁管道。

（2）螺旋缠绕衬里（SWL）方法

通过人孔以螺旋形式缠绕互锁PVC条带，以在现有管道内形成新管道。

（3）折叠和成型（F＆F）衬里方法

将“折叠”形状的连续预制PVC管线圈拉过现有管道，并使用蒸汽将其扩展回其原始的圆形形状。冷却后，在现有管道内形成紧密的衬里。

4.海水淡化

新加坡四面环海，因此新加坡积极投入更经济有效的海水淡化方法。目前，新加坡建造了3个海水淡化厂，总装机容量为130兆加仑，可满足新加坡目前30%的用水需求。另外两个海水淡化厂将在2020年建成。预计到2060年，脱盐水将满足新加坡未来30%的用水需求。

新春海水淡化厂是新加坡第一家海水淡化厂，建造于2005年9月，其日生产能力可达13万m³，主要采用浮选、重力沉砂、反渗透等工艺流程。

新加坡第二家海水淡化厂是图阿斯普林海水淡化厂，日处理能力达约32万m³。工艺流程是先通过机械筛除，然后超滤膜去除水中杂质、微生物和细菌，接下来仍然是采用反渗透技术。

第三家海水淡化厂是Tuas海水淡化厂，同时也是新加坡首家采用先进的预处理技术，将溶解空气浮选和超滤相结合的淡化的淡化厂。厂区内超过一半的屋顶上安装了太阳能电池板，为厂区的运行提供可再生能源。

目前新加坡海水淡化工艺主要采用的是反渗透技术进行海水淡化，耗电量约3.5k∙Wh/m³，能耗较大。目前新加坡在积极开发低能耗的淡化技术，例如利用电场从水中提取溶解盐的电去离子技术和模拟红树林植物和广盐性鱼类利用少量能量从海水中提取淡水的生物过程的生物仿生技术。其中电去离子技术目前在Tuas海水淡化厂进行试点，实现了1.65 k∙Wh/m³的低能耗运行，几乎是常规反渗透技术所需能量的一半。

二

>>>水质监测<<<

新加坡的自来水符合世界卫生组织(WHO)《2008年饮用水指南》和美国《2008年环境公共卫生(管道饮用水质量)规例》，满足直饮水的标准。而新加坡的新生水水质更加优良，甚至比水库生产的自来水还要清澈。为了保证水质的清洁及安全，新加坡制定了从源头到末端的全面可靠的抽样和监测计划，会定期收集水样，进行化学及细菌分析。同时，PUB于2009年还发起了一项名为“新加坡无线水哨兵”的供水网络远程监测项目，在供水管道内安装传感器，以便即使应对管道爆裂或水质污染的情况。这些传感器还能计算水中酸碱度，间接反映水质导电指数。公用事业局还打算利用传感器系统分析用水规律。据悉，每个传感器造价为1万新元，可24小时运转，记录下的数据将传往公用事业局中央控制室。

三

>>>水价<<<

新加坡认为水价是反映水资源稀缺价值的重要有效机制，新加坡两阶段的价格调整一方面来源于水处理及水利基础设施的大量投资，一方面也能让消费者意识到水的稀缺价值。新加坡的水费包括水本身费用、水资源保护税、处理处理费用等，根据最新的定价，新加坡居民每吨的水费在2.74美元~3.69美元，折合人民币18.31元~24.65元，远远高于上海的水价。

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翻译汇编 | Eva

图 | 网络

说明：本文素材主要来源于新加坡公用事业局官网（ https://www.pub.gov.sg/），部分素材来源于好奇心研究所（http://www.qdaily.com/articles/49406.html）和网易（http://news.163.com/15/0814/08/B0VDBVAK00014Q4P.html）。本文为翻译汇编作品，翻译作品著作权归上海《净水技术》杂志社所有。