新加坡水处理技术与经验

［摘要］新加坡水资源匮乏，人均水资源量仅为中国的1/10，在这种形势下他们通过不断发展水处理技术，实现了经过处理可以直接饮用的“新生水”技术。文中介绍了新加坡水资源概况及水处理的背景，
探讨了新生水的技术环节以及值得国内借鉴的经验。

［关键词］新加坡；水处理；新生水
1新加坡水资源概况
新加坡是东南亚的一个岛国，也是一个城市国家。该国位于马来半岛南端，毗邻马六甲海峡南口，其南面有新加坡海峡与印尼相隔，北面有柔佛海峡与马来西亚相望，土地面积为710km2，人口为508万，年均降雨量为2400mm。
新加坡的水资源十分匮乏，人均水资源量211m3，
仅为中国的1/10。目前，新加坡国内水资源主要来源有本地降水、
从邻国马来西亚引入外购水、利用高科技反渗透膜技术生产新生水以及海水淡化。其中前两部分为主要来源，约占总水资源来源的70%，其余两部分占30%左右。
2新生水发展背景
今天的新加坡景色优美、供水充足，但是在大约40年前，情况完全不同。那时的新加坡水资源匮乏、洪水频发、公共基础设施薄弱、河流水质污染严重、公共健康状况堪忧。
为了应对这种形势，新加坡从20世纪70年代就开始研发污水再生技术，即回收生活废水加以循环利用。污水回收再利用有坚实的科学原理支撑，开始于20世纪30年代。当时，第一个污水回收利用处理厂建筑于美国加州，然而，当时再生水只应用于非饮用目的，例如，农业灌溉和机械制造等。2002年8月初，
新加坡新生水技术的研发正式宣告成功，政府同时宣布，今后新加坡人的饮用水将是新生水和自来水的混合水。
新生水的生产采用了逆渗透薄膜和超声波科技两项先进技术，先用微过滤程序把污水中的粒状物和细菌等体积较大的杂质过滤出来，然后用高压将污水挤压透过反向渗透隔膜，将已溶解的盐分、药物、化学物质和病毒等较小杂质过滤出来，最后再经过紫外线消毒，就得到了可循环利用的新生水。经过专家鉴定，
新生水各项指标都优于目前使用的自来水，清洁度至少比世界卫生组织规定的国际饮用水标准高出50倍。
早在2000年5月，新加坡政府就以650万新元建造了一个试验性的新生水厂，采用过滤、反向渗透法和紫外线辐射消毒三步骤来净化废水。到2003年，勿洛和克兰芝两座新生水厂正式投入生产，每天可以生产1400万加仑的新生水。目前新加坡有5座新生水厂，其中最新的樟宜新生水厂建成于2010年，是新加坡最大的新生水厂。新加坡的目标是到2020年新生水满足全国总需水量的40%。
3新生水工艺流程
新加坡的科学家用了30年的研究和艰苦工作，终于研制成了多道过程，层层净化回收污水的办法。具体步骤如下所述。
水生态环境
3.1前处理
第一道过程就是传统的污水处理过程，作用是从污水中除去淤泥和泥沙成分，新加坡的水回收工厂利用激活淤泥的过程做初始准备工作，很多从这些工厂处理的水已经被其他行业使用于非饮用的目的，但仍有很大一部分经过处理后的水进入新水生处理程序。

3.2微过滤
初步处理后的污水渗透通过微过滤的纤维，粒径大于0.2μm的颗粒都被过滤了出来。这个过程中，悬浮的固体物质、大部分胶质微粒、细菌和原生动物被滤除，水的混浊度降低，以确保水质的逐渐提高和防止下一阶段的沉淀发生。

3.3反渗透过程
包括使用压力使水通过半透明膜，滤除非有机物质，例如重金、硝酸盐、氯化物和硫化物等，有机组织，例如颗粒类碳水化合物、杀虫剂和病毒也会被滤除。反渗透的孔径在0.0001μm以内，通过这个过程，大约95％的溶解固体被滤除干净。

3.4紫外线消毒
为确保水的纯度，对从反渗透膜渗出的水进行紫外线消毒，以消除剩余的细菌和病毒。为了使水能被安全饮用，加一些碱性物质中和水的酸碱平衡。
4几点体会
新加坡水利事业的进步除了表面的技术应用，是否还有深层次的内在原因？以下是一些技术层面之外的粗浅思考。
1）
自上而下对于水资源的高度重视。新加坡水资源的开发利用与保障，与政府的大力支持是分不开的，新加坡第一任总理李光耀早在1977年就呼吁节水治污，而政府在上世纪七十年代就尝试进行污水深度处理回用，
目前，新加坡对于水资源、水环境、节水的重视和投资是寻常国家难以企及的。例如，新加坡政府将全国管网系统重新进行了铺设，新铺设的管网跑冒滴漏极少，可以正常使用50年，并且在50年后可以更换，这一举措大大增加了废污水的回收率，变相增加了水资源量。
2）
对于国民节水意识的普及提高。无论是干净整洁的城市，还是一尘不染的街道，无论是居民的节水习惯，还是对于缺水的切肤之痛，都向我们昭示着，新加坡的国民素质已经达到了一个较高的水平。否则应用再多的高新技术，恐怕也难以弥补“浪费”这个无底洞。
3）
对于高新技术的应用。早年新加坡对于新水源迫切的探索，为今后全面大规模的发展新水源提供了基础，对新加坡的水资源量、水源多样化乃至水安全起到了至关重要的作用。
4）
对于旧有观念的抛弃。新加坡准备将新生水作为其主要的饮用水源之一。无论是在感官、口感，还是技术指标上，新生水都无可挑剔，但是毕竟是由废污水回用而来，心理上的影响还是有的，因此，新加坡居民尤其是年轻人对于新生水的广泛接受程度很让人吃惊。在国内，如何消除这种心理上的厌恶感还需多方揣摩。
5）
对于教育培训的重视。新加坡的新生水培训中心让人耳目一新，先进的多媒体设施、技术原理可视化、
处理过程实物化，并且利用电脑模拟技术将各个处理单元单独模拟，模型栩栩如生、简单易懂。
同时，新加坡还将本国的水资源发展史做成展览馆这些对新生水技术的推广、接受程度作用不可估量。
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