专家观点 司伟:论怎么样才能做到管道直饮水全覆盖——包头经验
来源:必发bf88唯一官方 发布时间:2025-05-30 04:33:29在 中,包头惠民水务股份有限公司副总经理司伟介绍了“包头管道直饮水20年——保障居民饮水安全新模式”。报告重点从包头为何需要建设管道直饮水、为什么能做到管道直饮水全覆盖这个方面出发,详细的介绍了包头管道直饮水的发展历史和历经二十余年取得的成果,包括主要矛盾的变化、成功的经验做法以及行业发展的后续思考等。
包头于2004年开始在市域内实施管道直饮水工程,目前受益人口已超过200万人,覆盖率已超过90%。包头为何需要建设管道直饮水,为什么能做到管道直饮水全覆盖,历经二十余年的发展取得了哪些成果呢……
包头,古称九原郡,蒙古语为“包克图”,即“有鹿的地方”,所以包头也称“鹿城”。
包头是“一五计划”时期全国8个重点建设的工业城市之一,承接了全国156个重点工程中的6个。
包头的白云鄂博铁矿已探明稀土储量约占全国总储量的80%,也是包钢生产特种钢材的主要矿产来源。
包头被誉为“草原钢城”、“稀土之都”。包头是我国重要的军工基地,主战坦克、火炮、轮式步兵战车等也是包头的特产。包头还是国内重要的核燃料元件和核电站用燃料棒生产基地。
包头的人均水资源占有量不足350立方米/年,仅为全国中等水准的15%左右。城区的人均水资源占有量更是低于200立方米/年,极度缺水。
在画匠营子总水源工程投用以前,包头城区地下水资源以自备井的形式被大量用于工农业生产,城市居民生活供水用量占比很少。连续多年的严重超采,使城区地下承压水水位持续下降,含水层形成大面积降落漏斗,并伴随局部潜水层水质污染。
2000年,画匠营子总水源工程投产运行,黄河水成为包头城区的主要水源,极大缓解了城区用水紧张、地下水超采问题。到目前为止,实际上在包头城区黄河水已经占到了总供水量的大概超过80%了。
包头市城区供水主水源为黄河水,且取水口位于上游盟市和包钢排污口下游,水源水质较差,经常处于V类甚至劣V类,城区居民生活用水品质没办法保证。
早在2002年,包头市供水总公司的锦林花园小区分质供水试点项目就已建成通水,效果很好。基于城区供水现状与试点项目的成功经验,2003年,包头市委市政府在专家充分论证的基础上,做出了“积极改善城市饮水水质、提高广大市民饮水质量、确保饮水安全、实施‘健康水工程’”的决策,并明确了目标、形式与标准。
形式:管道直饮水、自助水屋、校园健康水、区域供水和桶装水这几种形式相结合。
2004年6月,黄河包头段发生了一起重大的水污染事件。上游盟市将大量造纸、化工等工业废水集中排入黄河,形成长达50公里的高浓污染带,导致黄河包头段的水质严重恶化,市水务局紧急启动了《黄河包头段水源水质污染应急预案》,各水源地停止取用黄河水长达五天,仅以水库水与有限地下水源维持城区定时加压供水,150万市民的饮水安全受到严重威胁。本次事件是包头市遭遇的自建国以来最大的一次水污染险情,共对黄河400公里的河段造成了长达14天的严重污染,水体基本丧失使用功能。这次事件更加坚定了包头市政府快速推进管道直饮水工程建设的决心。
自2003年至2009年,包头市委市政府共发布了与管道直饮水工程建设相关的包括地方性法规、政府规章、规范性文件和会议纪要在内的各类文件27项。2004年,市政府专门成立了分管副市长任组长,所有区政府、委办局和驻包企业负责人直接参与的工作领导小组,统一协调各项工作。
上图展示了包头市政府自2003年至2009年期间发布的一系列支持管道直饮水建设的政策文件。在此期间,政府共出台了27项有关政策文件。2004年,政府特别成立了以分管副市长为组长、各区政府、委办局及驻包企业负责人共同参与的工作领导小组,全面协调各项工作。这一举措充分彰显了政府的坚定决心。
包头市水务局制定了“最大限度利用地表水、积极争取利用过境黄河水、扩大利用污水再生水、严控城市地下水开采”的水资源优化管理模式,以置换水源、封停自备井的方式,将有限的优质地下水资源用于管道直饮水工程。
截至2024年底,包头城区和近郊已封停和置换各类自备水源井400余口,经过二十余年的涵养保持,城区的地下水位实现了缓慢回升,超采区面积逐年递减。与此同时,因为管道直饮水工程的覆盖普及,城市居民饮水条件得到明显改善。
本着谁投资、谁经营、谁受益的原则,鼓励包钢、一机、北重、包铝等各大驻包企业和水务、热力等地方国企率先在自己的职工家属区建设管道直饮水工程。同时加大招商引资力度,广泛吸引非公有制企业参与投资建设。2004年到2012年,共建成水站62个,累计投资6.57亿元,受益人口达143万人。
包头市政府连续多年将管道直饮水工程列为“民心工程”、“惠民工程”、“便民利民的好事实事”,以“免费安装、自愿使用”为原则,成立专门的协调工作组,深入社区做好宣传和入户安装协调工作。
为推进工程进度,包头市政府也在不断加大资产金额的投入力度。以惠民水务公司为例,自2007年至2013年,市委市政府就以财政拨款、贷款贴息、经营成本补贴、外国政府贷款和发行政府债券等多种方式,累计投入各类专项资金超过三亿元,支持公司大力推进市属居民区的建设工作。
经过二十余年的坚持与努力,包头城区的管道直饮水覆盖率已超过90%,受益超200万人,包头也成为目前全国唯一一个实现管道直饮水全覆盖的百万级人口城市。这种“置换水源、分质供水、市场运作、政府监管”的管道直饮水包头模式,被原国家水利部副部长周英赞为“保障群众饮水安全的成功典范,值得在全国范围内提倡”。
包头现有大大小小的管道直饮水运营企业近70家,惠民水务是其中的两家国企之一,也是市场占有率最高的一家,目前有制水水站84座,区域加压站126座,安装户数38万户,开通户数32万户,约占市场占有率的40%。
包头的管道直饮水执行政府定价,目前单价为0.16元/L,大约是包头市桶装水价格的三分之一。
包头市水务局作为行业主管部门,行使行业监督管理、设计审查、质量验收、日常检查与水量核定等职能。2011年,包头市修订了供水条例,正式将管道直饮水纳入地方条例法规的管辖范围,明确了供用水双方的权利义务。
包头管道直饮水运营企业全部以膜处理技术为核心工艺,民企多数为反渗透。我公司近几年通过工艺改造,现全部为纳滤处理工艺。膜技术的应用为管道直饮水水质安全提供了可靠保障,惠民连续多年水质合格率为100%。
建设初期,由于广大市民对管道直饮水缺乏了解,政府虽大力宣传,但“桶装水肯定比水管里的水更干净”的观念短时间很难改变,加上老小区的改造还可能会破坏用户家中装修,即便是免费安装,并实行“0.12元/L到0.08元/L倒阶梯水价”的优惠,开通率仍很不理想,工程推进缓慢,许多企业运营艰难。此阶段持续数年,被称为“要我装”时期。
起步虽然艰难,但“惠民工程”还是靠优良的品质和实惠的价格逐渐得到了广大市民的认可,到2010年受益人口即突破百万。2013年,发改委与水务局联合发文,将水价调至0.16元/L,各运营企业效益逐步好转。2015年是市政府主导实施健康水工程的最后一年,直饮水“免费安装”时代也宣告结束。之后,各运营公司开始以“共担建设成本、收取特殊的比例开通费”的方式,在未覆盖的老旧小区继续推进工程实施。尽管如此,居民要求尽快安装通水的意愿依然强烈,“我要装”成了广大市民的主要诉求之一。
96266是包头市的供水服务热线年,水务集团整合热线平台,将惠民水务和排水公司也接入96266服务热线。
供水公司的自来水居民用户约为93万户,惠民水务的开通用户约32万户,惠民的直饮水用户数仅为自来水居民用户数的35%,但两家单位每月的热线件。自来水大多集中在水量水压和抄表收费问题上,反映水质问题的热线量在直饮水覆盖率上升的过程中同步下降,用户对自来水的水质问题比过去更宽容。而惠民的热线中有近一半是咨询类问题,例如何时能通水,水为什么浑浊,为什么发黄,为什么今天有气泡,管网清洗期间误饮会不会有问题,等等。说明在包头,老百姓基本养成了“用自来水,喝直饮水”的习惯,矛盾已有所转移。
管道直饮水到底是从自来水厂和公共供水管网的整体提标来做好,还是分区域分质供水好?
这是一个与规划和资金相关的问题。有钱怎么搞都好,但管道直饮水有国家行业标准,而且说的很明确。
住建部于2006年发布了《管道直饮水系统作业规程》(CJJ 110-2006),明确水质一定要符合《饮用净水水质标准》、管道直饮水系统必须独立设置、一定要按照规定项目和频率进行水质检验、必须清洗消毒等,是一个强制性标准。2017年修订为《建筑与小区管道直饮水系统作业规程》(CJJ/T 110-2017),虽然变成了推荐标准,没有强制性条款,但在包头仍是行业规范管理和各企业自觉遵守的依据。
两版规程都明确了管道直饮水应分区域分质供水,与自来水分设独立管道,且要求循环。以自来水的生产运行模式,生产的基本工艺提标的难度不大,但城市公共供水管网若要做到全循环,不知要花多大代价。
包头一些区域的地下承压水品质优良,甚至个别冲积扇的地下水不需处理就满足《饮用净水水质标准》。但包头的直饮水运营企业仍全部以纳滤和反渗透技术作为核心处理工艺,是不是真的处理过度?
管道直饮水作为一种比较高端的水商品,首先应思考用户的用水体验和满意度。惠民和其他同行公司也曾尝试过对原水水质较好的水站试用超滤设备,但因超滤膜不能脱盐,对口感无显著的改善作用,又也许是包头的老百姓喝了十几年深度过滤的水,用水习惯已经养成,能够分辨出口感的细微变化,工艺改变后马上就会接到用户投诉,反应口感不好,烧水结垢。
惠民通过对预处理系统做工艺强化改造,将全部生产站点调整为纳滤膜工艺的目的,也还是为了满足用户对“口感好”的要求,毕竟纳滤膜对低价态离子去除率不高,也不会造成滤后pH的明显降低。据惠民水务的用户反馈,我公司直饮水的口感确实比一些使用反渗透技术的同行公司要好些,更希望惠民给他们的小区供水。
不论使用哪种技术,最终都要看用户对产品是不是满意。各种类的膜都有自己的适用场景,技术上没有优劣之分,但管道直饮水的前提首先还是保证水质安全。
安全的饮用水和疫苗是人类社会文明进步的重要标志。水中的一些微量元素可能确实是人体必需的,但喝水的目的到底是为了补钙还是解渴,过于纯净的水是不是真的会造成人体内元素的流失,可能已超出了通过公共管道供水要考虑的范畴,还需要专家的进一步研究。
从包头市统计局了解到,包头的人均预期寿命已从2000年的73.87岁提高到了2020年的79.65岁(2020年全国为77.93岁,自治区为77.56岁),20年的涨幅为7.8%。这与生活水平、医疗保障和公共卫生服务水平的提高都有直接关系,这其中管道直饮水的普及是否也起到了一定作用,还要进一步考证。
惠民目前将平均回收率控制在65%左右,不算太高,主要是为了使浓排水满足《污水排入城镇下水道水质标准》。尤其是溶解性固体、氯化物、硫酸盐等,回收率设计过高,排放会超标。在具备浓水收集利用条件的站点,可能回收率还要再降低一些,以满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》和《再生水水质标准》中“城市非饮用水”的指标要求。但与家用机比较,工业化集中处理的水效还是要高得多。
惠民全年的浓水回用量大约只有5万m3,只占全年取用水总量的4%,还在于收集利用设施的建设难度很大,我们也在积极与各供水社区物业对接,希望以就地取材的方式,加大浓水回用率。
从水量来说,全市被审查核定允许用于管道直饮水水源的深井共120口,全年实际用于管道直饮水生产的总水量(含深井与自来水)约350万m3,约占全市生活用水总量的3%,合人均消耗原水1.5m3/年,占比很低。
目前包头企业使用的户用计量水表基本都是容积式水表,计量比较准确,价格也不高。
按照国家计量检定规程对冷水水表的要求,DN25以下的水表有效期为6年,限期使用,到期轮换。在包头,普通居民用户一年的直饮水平均用量约为1m3,自来水用量一个月至少也要5m3,两种水表工况差别很大,加上直饮水水质好,用了十年的水表表盘与内部结构仍崭新如初,累计表码可能还不如自来水表走两个月多。如果遇上一户多房倒着住或过了两三年才开通的用户,可能连自来水表都走不了多少字就到了轮换期。
因为管道直饮水水质好,惠民已开始试用超声波水表,并与三利水务联合开发了一款专门用于直饮水计量的超声波水表。
至于水表的选型,在符合国家现行标准和规范规程要求的基础上,建议运营企业关注一下水表的始动流量。计量准确性对管道直饮水的影响可能远大于自来水。
对于管道直饮水运营企业来说,水表六年轮换的要求可能过于严格,如果在修订标准时能考虑水量水质等实际工况因素,企业的经营成本也会小些。
《建筑与小区管道直饮水系统作业规程》(CJJ/T 110-2017)中已不再推荐PPR管,但其实我们在做一些老旧小区改造项目时,仍在使用PPR材料。一方面是因旧改工程塑料管道的施工难度比较小;另一方面,塑料管道直埋施工基本不需要仔细考虑防腐。新建楼盘大多是明装管道,以304不锈钢管为主,但入户支管和户内安装时又变为PPR管。从真实的情况看,使用超过二十年的PPR管也并没有影响水质,但PPR管明装确实影响正常使用寿命,而且遮光性较不锈钢管要差,在材料选择时,应该着重考虑应用场景、施工方式和管材质量。
还有就是入户支管长度的问题,新规程虽改为小于6米,但也做了说明:经实测支管长度在15米时,水质在两天内不变质。有可靠的水质保证和用户良好的用水习惯,时间才是造成水质风险的最大隐患。
惠民水务隶属于包头市水务集团,深耕管道直饮水近二十年,现已获评国家高新技术企业和自治区创新型中小企业。除居民用户外,学校医院、企事业单位、饭店宾馆、工业园区等各类商业用户也有一定规模。公司业务涵盖规划设计、工程施工、系统集成、设备生产销售等,产业链健全。
惠民是一个注重研发创新的企业,在多年的生产实际中遇到过一些比较典型问题,也总结了一些经验做法。
问题出现在更换无磷阻垢剂以后一段时间,一些使用地下水的生产站点入膜压力升高、回收率下降,但常规水质检测没有问题。拆机检查发现预处理系统至入膜侧都有不同程度生物膜滋生现象,即委托内蒙古科技大学做水质分析,判断是厌氧菌滋生。我们通过在预处理系统加装在线紫外灭菌装置和更换添加稀土抗菌材料的活性炭,使问题得到缓解,目前还在连续观测,进一步确认方案的有效性。
游离氯对膜的氧化会造成脱盐率下降,尤其是纳滤膜,对游离氯几乎没有耐受性,很容易被氧化。加强预处理,重点做好脱氯、活性炭选型和在线水质监测,膜前投加还原剂,由调度系统每日自动完成脱盐率计算并预警,能够有效延长纳滤膜的常规使用的寿命。
我们与内蒙古科技大学合作,专门对不同碘吸附值的活性炭做了脱氯效果检测,并将结果应用于生产实际,也为普及纳滤工艺奠定了基础。
2023年我们与深圳市华远环境科技有限公司合作,对其生产的孔径≤0.1μm(100纳米)的陶瓷平板膜进行了生产试验,目的是对预处理系统做工艺改进,并考察能否替代活性炭。因这款产品为超滤,对浊度的去除率比较高,出水能稳定保持在0.1NTU左右,通量也比个人会使用过的PVDF中空纤维超滤膜要高,酸碱耐受性好,易清洗恢复,但这次试验还没形成替代活性炭的最优方案。2024年我们联合稀瑞材料技术有限公司,与华远环境共同确定了稀土抗菌陶瓷膜的生产试用方案,目前华远环境正在组织生产,下一步由惠民来测试。我们还会对纳滤陶瓷膜等新产品做试用,不间断地积累数据,更新工艺。
包头稀土资源丰富,应用广泛,我们也一直探索能否在水处理领域找到应用切入点。稀瑞材料技术有限公司是一家专门从事稀土功能性新材料研发应用的企业,了解到他们已将稀土复合抗菌抗病毒材料应用于PPR管材的生产,结合我们的实际的需求,双方即确定首先在稀土抗菌活性炭和稀土抗菌陶瓷膜两个方向开展研发合作。
近几年管道直饮水的热度不断升高,来惠民交流考察的同行和专家很多,所以借此机会用较大的篇幅介绍了包头管道直饮水的发展历史,并汇报了一些交流时遇到的问题和我们的理解,供大家参考。
管道直饮水是通过公共管网实现分质供水的一种形式。在包头,管道直饮水建设的目标就是入户,就是普惠,就是让家家户户都有两个龙头、两块水表。包头模式值得推广,但有没有必要全盘复制,可不可以搞如共享直饮水一类的形式创新,值得探索和尝试。
目前管道直饮水还不在发改委的价格目录里,工商注册时也没有“管道直饮水”这一项,老百姓认可还不能代表行业认同。