拯救自来水(南都周刊 2012年第46期)
本文摘自 南都周刊 2012年46期
在我的印象中,自来水厂是个神秘机构,就像童话中魔法师的小屋,充斥着五颜六色的药剂瓶,几经调制后,一杯浑浊的河水就变成了透彻的清水。
当我来到东莞东江水务有限公司第六水厂,保安将我们的车拦下来时,我又禁不住这样胡思乱想起来。
水厂并没有传言所说的脏乱差,相反,倒是设计得很有现代感,鼻子里也没有充斥着任何异味。事实上,我此行的目的,是希望了解,在当前饮用水安全备受争议的背景下,自来水如何生产,如何进入家庭,以及在哪些环节容易带来污染隐患。这也是越来越多公众关注的焦点。
取水
东江水务有限公司第六水厂,位于东江南部支流南岸。我们进入厂区后,可以看到百米开外的略显浑浊的东江。
首先,江水会通过两条粗大的引水渠,途经一个地下的格栅间。东莞东江水务有限公司监测站站长梁曦告诉我,在那里,机械抓手将把水中的各色杂物清除。遗憾的是,我们并未获准目睹到底这第一道防线挡住了多少脏东西。
随后,我被领进一个控制室,往下望去,四台深蓝色的水泵,东西向地并列卧在一条水平线上,昼夜不停地抽取水井的水,然后送入预臭氧接触池。
取水时,每隔一小时,就有工作人员做一次包括氯化物在内的常规水质项目监测。这是近海地区特有的流程,即防范咸潮。
咸潮的通俗表述,即海水倒灌入河道,这种天然水文现象一般发生于冬季或干旱的季节,即每年十月至翌年三月之间。通常,海水的氯化物浓度高于5000毫克/升。如果咸潮发生后,河水中氯化物浓度,会从每升几毫克上升到超过250毫克。水中的盐度过高,就会对人体造成危害,老年人和患高血压、心脏病、糖尿病等的病人不宜饮用。
按照中国的《地表水环境质量标准》规定,氯化物含量均应小于250毫克/升。
“只要东江水里的氯化物含量超过100毫克/升,我们就会预警。”梁曦说。
有关部门此前称,对付咸潮,要么提前取水制水,要么启动供水调度预案,启用其他水厂补供水。东江水务有限公司第三水厂厂长谢智勇也承认,如果咸潮严重,目前最好的办法,是通过东江上游流域调度淡水。
在取水泵房角落,我很奇怪,那里居然摆放着一个普通的玻璃鱼缸,里面游动着数条鲤鱼。
梁曦解释说,在“原水”进入取水泵时,会加入氯气来抑制藻类的繁殖。而加入氯气的原水,会被一条细管道引入这个鱼缸,再从另一端流出。如果鲤鱼没有受到任何影响,意味着这样的水相对安全,才能进入下一个环节。
化学课
接下来的环节,我俨然回到了大学的化学课。水泵将水抽至室内的“预臭氧接触池”。顾名思义,这里已经要用到臭氧,让水中的部分有机物氧化,同时消除异味。
没有了异味的原水,被输送到一个几十米远的配水溢流井。
从配水溢流井出来后的水,会被工作人员投入一种叫聚合氯化铝的液态净水剂。这是一种用来净化水的饮用水处理专用化学药剂,可强力去除水中的颗粒物与胶体。
每天,一辆槽罐车会装着液态聚合氯化铝,从东莞一家净水剂生产公司驶出,直接运入第六水厂。
聚合氯化铝净化剂运来后,并非马上就被投至配水溢流井,而是选取部分样本,送入水厂的化验室。化验人员每次都要对运入水厂的聚合氯化铝净水剂进行化验,检测其各种指标是否合格。
就在最近,广东省卫生厅对东莞、顺德等6个市(区)的18家自来水厂进行了抽检,抽检的样品正是聚合氯化铝样品。这18份样品,在被送往广东省疾病预防控制中心后,只有4份样品被检测合格。其他14个不合格的样品,均为铅超标。
合格的4个样品中,其一正是取自第六水厂。梁曦说,从2009年9月28日这家水厂正式投产以来,聚合氯化铝净水剂从未出过问题。而“聚合氯化铝中出现的部分重金属超标,问题则多数出自原材料中。”
聚合氯化铝在被量化后,被几台绿色的计量泵抽入到原水里。接下来,被注入了聚合氯化铝的原水,由四根粗大的蓝色圆管,导入到4组露天的絮凝池里。
絮凝池呈网格分布,约三四个篮球场大小。它的作用其实就是分离泥水,用的就是氯化铝作为混凝剂。
我看到,通过絮凝池里的高低不同的网格所产生的无数小湍流,水中的悬浮物和其他杂质,形成了星星点点的白色矾花。
混杂着无数矾花的水,连续在几个絮凝池里翻滚后,矾花渐硕,再流入地势稍低的4组平流沉淀池。在末端,设置了多个长方形的水槽,水槽上,密布着无数个圆孔,用来收集沉淀池的清水。
每过一段时间,一辆虹吸式排泥车,会从网格絮凝池和平流沉淀池边界位置上的铁轨缓缓滑过来,利用平流池里两岸底部的长长管道,将沉淀在池底的尘泥和杂质吸走。
约1个半小时后,在平流池里流出了50-60米的水流,使网格絮凝池里产生的无数密实的矾花,渐渐与水分离,沉淀在离水面3米左右深的池底。之后,表层相对清澈的水,通过水槽上的圆孔,倾入水槽。这时,平流沉淀池里仍混杂着少量矾花和杂质的水流,在终端的出口处泻入地势更低的16个V形滤池。
打造纯净水?
水流在V形槽里作短暂停留后,泻入池中的平稳地带。
在这个平稳地带中央,有一个长方形的水槽。水槽两边的平地,分别被铺上了1.2米厚的石英砂石。在这层石英砂石下面,还被铺上了一层0.3米厚砾石承托层。砾石下面,被铺上了数根反冲洗气管。
10分钟后,流入V形滤池里的水,被石英砂石等粒状滤料层截留住了悬浮在里面的杂质,水质因此而更加清澈透明。被截留了杂质的清水,顺着V形池中央的水槽,进入了深度处理的工艺环节。
这个环节,在整个东江水务有限公司五个自来水厂中,只有第六水厂才有,而其余水厂的制水工艺仍是130年前的传统四步工艺(混凝、沉淀、过滤、加氯消毒)。在整个广东省,也只有少数几家自来水厂拥有了臭氧活性炭深度处理工艺。
谢智勇说,这是因东江水源的水质已不同以往,出现较大污染趋势所致。
在这道工序里,从V形滤池里过滤后的水,被提升泵抽至主臭氧接触池。在这个池子里,由自来水厂内部的臭氧制备车间生产的臭氧,被管道引入。
臭氧能使大分子有机物,分解成更容易吸附降解的小分子。
被降解成小分子的有机物,随着水流进入了生物活性炭滤池,池底铺满了厚厚的颗粒活性炭。
在这个滤池里,具有高吸附能力的活性炭里,能吸附并利用微生物降解经臭氧化的有机物,进而实现深度净化水质的目的。“和常规工艺相比,深度处理能进一步去除水中有机物,保证水质稳定性。”
完成了深度处理环节后,水流进入了接触池,再次经过氯气消毒后,最终接受检测是否合格出厂。
回顾整个流程,最让我惊讶的是,自来水生产竟然需要大量用到臭氧和活性炭。通常,深度处理是制造纯净水才会使用的。面对我的疑问,谢智勇略自豪地承认,他们生产的自来水,在出厂时已能达到直饮的水平。
梁曦也说,第六水厂生产出来的水,早已达到新国标的106项检测指标。据他介绍,东江水务公司检测站的检测标准可以达到192项,远超新国标。
然而,水厂输出的自来水,并不等于你我家中水龙头放出的水。供水管网的老化与监管乏力——另一个深刻而现实的问题,还将继续困扰着每一个都市人。
我们到底应该喝怎样的水?
倒退回几十年,这个问题只会换来白眼。到了今天,却很难找到答案。在环境和水源污染日益严重的今天,自来水杂质多,烧开水去除不了有害物质,桶装水不可靠,饮水机会二次污染,直饮水管网不一定卫生,就连以某高端著称的进口矿泉水也被曝光菌落超标。
根据美国环保总署2005年发布的水质调查报告,供水系统中有机污染物 2110 种,饮用水中含 765 种,其中 190 种对人体有害,20 种为确认的致癌物,23 种为可疑致癌物,18 种为促癌物,56 种为致突变物。
2012年7月,我国从1985年开始使用的《饮用水水质标准》终于 公布了新版本,检测指标从35项增至106项。其中,毒理学指标就达到了74项,几乎是原标准的5倍,有机污染物也从原来的5项增至53项。如此严格的标准可以名列世界前茅。
然而,新国标却因为种种原因无法实施,我们至少要等到2015年。
天花乱坠的技术
怎么办呢?我确实需要一款净水设备了,于是我开始上网查找各种水质净化调研论文,同时打电话给从事净水行业的朋友,让他推荐一款靠谱的净水器。
朋友直接把我带到了电器商城,告诉我一个最直接的挑选方法:拆!
拆什么?拆开净水器的外壳。“现在市面上的净水器,里面无非就干一种事:过滤。”
而过滤的主要工具,是各种滤芯。以一组市价二千到五千的厨房下装净水机为例,它的过滤系统通常由并排的几种滤芯构成:
第一级:PP棉滤芯
这是一种用无臭无味的聚丙烯树脂制成的纤维滤芯,上面有均匀细密的滤孔,过滤精度通常是1微米到5微米,能去掉粉尘、沙粒,酵母细胞、大肠菌等。
第二级:活性炭滤芯
活性炭我们不陌生,这种用烟煤、木头、椰壳等经炭化而成的黑色多孔物质,由于上面密布微小孔隙,每克活性炭的表面积摊开能有1000平方米,比两个标准篮球场还大。因此,它有巨大的吸附能力,对异味、余氯、有毒有机化合物、一些重金属等去除能力特别强,能明显提高水的清澈度。而且,由于它把许多大分子杂质去除了,后面的高精度过滤膜(比如微滤、超滤、反渗透膜等)的工作也减轻了,寿命和表现可以得到提升。
但是,活性炭的缺点是寿命有限,用上几个月就必须更换,一旦它吸满了污染物,就会重新释放到水里。而且活性炭中容易滋生微生物, 如假单细胞菌属、产黄菌属、芽胞杆菌属等,因此有些厂家会添加银元素等抑菌剂。
第三级:过滤膜滤芯
不管厂家叫它“亲水膜”、“高滤膜”还是其他,它们在业内都按照过滤精度和原理,有着统一的名字。就像活性炭滤芯一样,这些膜滤芯有使用寿命,要按时更换。它们的过滤精度由低到高分别是:MF微滤膜、UF超滤膜、NF纳滤膜和RO反渗透膜。这样说你就明白了,最高标准的反渗透膜,过滤完的是“纯水”,过去通常用于工业——比如制造计算机芯片。其他膜效果递减。
我观察了一下市面上的净水器,果然主要都由这几种滤芯构成。只不过,有些机器可能在第一级加了“砂滤”(如石英砂滤,主要去除悬浮物和颗粒杂质,对其他污染物没有去除作用,更没有保健作用),或是在最后加上臭氧、紫外线消毒等。
朋友说:“现在国内外制造过滤膜和滤芯的厂家很多,价格相差一倍以上。就拿UF超滤膜滤芯来说,好的滤芯能过滤掉99%直径小于0.005微米的污染物,而差的可能只能滤掉50%,或是时多时少,过滤精度也许根本没有它声称的那么高。”
我傻眼了,那怎么挑?
他拆下一条滤芯,在侧面找到个圆形的标志,里面印着NSF。“NSF是一家国外的非营利第三方认证机构,是世界卫生组织在食品安全与饮用水安全与处理方面的指定合作中心。如果一个滤芯或者净水机打上了NSF的标记,你可以相信它达到了宣传资料上说明的过滤能力,而且工艺和设计都是无污染和功能性缺陷的。”
不过,要取得这种认证非常费时费力,起码要折腾八个月到一年,这中间已经够竞争对手换代几次了。而且,就算一台机器拿到了NSF认证,以后要更换一个螺丝的话,都要重新认证。难怪,很多国产品牌的机子上根本找不到这个标志,而有这个标志的价格则要高一大截。
国内有没有相应的认证呢?
“有,卫生部的。但是,净水器这个行业是近年才在国内兴起的,标准并不规范,而且不乏潜规则,所以……”
全球热销28年,全球厨房净水器销量笫一650万台,100多项专利,全球首家通过国际权威第三方认证机构NSF(世界卫生组织指定饮用水安全与滤净合作中心,全球最严格认证标准)整机的净水器。 滤除140种有机无机污染物,保留钙镁,杀灭99.99%细菌和病毒,即开即饮。
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