极度缺水国家新加坡如何解决饮用水问题?

http://www.water.hc360.com2018年06月22日08:43 来源:水工业市场杂志T|T

    慧聪水工业网 新加坡在20世纪末提出新生水技术路线,经过处理的污水可达到饮用水标准,不但解决了新加坡水资源问题,同时打造了完善的水科技及产业创新体系。本文对新加坡NEWater发展历程和关键决策进行了分析,希望给您带来思考与帮助。

    一、新加坡NEWater的发展历程

    探索阶段

    水资源匮乏一直是新加坡社会经济发展的主要制约因素。新加坡建国初期,几乎完全依赖从马来西亚进口饮用水。为摆脱用水困境,新加坡在1972年制定了第一份水务发展总蓝图(1972-1992),污水回用被明确列为未来水资源问题解决的主要途径。1974年,污水处理局规划开展将污水转化为洁净水源的研究和应用,分别尝试了反渗透、离子交换、电渗析和氨吹脱等当时水处理的先进工艺,实验出水水质达到WHO的饮用水标准,但因运行成本、污染问题,试验14个月后被关闭。

    发展初期

    除了进口饮用水,新加坡还采用淡水蓄集的方式利用水资源。但进入20世纪90年代,这种方式的最后一个大型建设项目—淡水集水区建设已进入尾声。同时,由于和马来西亚在供水协议方面屡次发生争执,新加坡不得不再次重视非常规水资源的获取。而此时水处理技术也已发展至一个新的阶段,反渗透的应用成本已在可接受的范围内且技术成熟。

    1996年新加坡开始了反渗透工艺在海水淡化方面的工程应用可行性研究,研究结果非常理想,这也促使新加坡于1998年决定建设第一座海水淡化厂。同年,受到海水淡化领域进展的激励,新加坡公用事业局(PUB)和环境部联合开展了一次利用二级污水处理进行水回收利用的可行性评估,并派遣技术人员赴美国考察学习膜技术在污水再生利用领域的最新进展。同时两家机构共同拨付经费1400万美元,用于研究并建设位于勿洛的示范厂。

    2000年5月,勿洛的示范厂建成投产,同时成立了国际专家小组,用以提供独立的研究建议。在后续两年中,根据美国环保署和世界卫生组织(WHO)的饮用水标准,加上对接近190项参数进行了超过25000次的测试分析,PUB和国际专家小组得出了再生水水质安全性优于常规饮用水的结论。2002年,PUB正式启动了再生水作为水资源的建设计划。此时,PUB还出台落实了关于此项目的沟通交流计划,这项计划的重点是要改变民众对再生水的负面印象,让民众认识到再生水是可以安全饮用的,再生水被重新命名为“新生水”(NEWater),废水被重新命名为“用过的水”(Usedwater),并专门建了NEWater公众接待中心。

    2002年,作为37周年国庆活动的序幕,时任新加坡总理吴作栋第一个饮用NEWater,并宣布,今后新加坡人的饮用水将是新生水和自来水的混合水,此举产生了巨大的轰动效应,NEWater受到国际各界的高度关注。

    2003年,新加坡以DBOO模式相继建设了三座规模适中的NEwater水厂,水厂采用PUB推荐的技术路线。三座水厂全部由新加坡本土企业建设,专业的环境工程咨询公司进行工程技术管理。通过前期试验示范厂的实验数据和后续水厂的工程集成,新加坡本土水务公司获取了工艺运行的第一手资料,并在工程设计和管理运行上积累了宝贵的经验,完成了基于NEWater工艺对国外先进技术的引进和整合,孕育了良好的产业基础。同时NEWater的供水量也稳步上升,于2006年达到新加坡总供水量的10%。

    产业扩张阶段

    2006-2011年,新加坡又以DBOO模式相继建设了两座规模更大的NEWater水厂,并扩建了两座NEWater水厂,供水已上升至总需水量的30%。同时在规模效应和科技研发进步的带动下,NEWater的成本也在不断下降。进入21世纪,可持续淡水供应及废水管理的需求已成为重要的国际课题,许多国家、城市及企业都在积极寻求创新的解决方案及水务技术。

    NEWater成熟稳定的工艺路线和大规模的推广应用,使之具有极大的产业发展空间。此时恰逢新加坡的国家创新体系进入第三个阶段,国家开始大力推动面向未来的新技术和新领域的研发计划,由总理直接领导的研究、创新及创业理事会(RIEC)成立,并宣布环境和水务业是新加坡的重点发展领域,将在未来5年投入3.3亿新元用以支持技术研发和产业推广方面。为了确保这个计划的顺利实施,并成立了环境及水务业发展理事会(EWI)。EWI为新加坡水务事业制定远期发展战略和产业发展战略,并形成了具有新加坡特色的科技研发和产业推广模式。

    利用独特的区域经济优势和NEWater产生的品牌效应,新加坡筹划设立了新加坡国际水周活动。2008年,首届水周隆重召开,吸引了各国政要、众多专家学者、技术骨干和商务人士的参与。为期五天的水周内容涵盖政府高峰论坛、国际学术会议、设备博览会和商务论坛等等。此外,新加坡还设立了以首任总理李光耀命名的新加坡水奖。目前,新加坡水周也成为世界上最具影响力的水业盛典之一,李光耀水奖已经成为代表水界最高荣誉的奖项之一。通过国际一流的智力资源集聚,不但使新加坡不断汲取新的水处理知识,还吸引了更多的优秀人才。

    行业引领阶段

    通过重大工程建设及研发体系的建设,新加坡的水务产业获得了快速发展,2015年,新加坡已经吸引了全世界超过180家水行业公司和26家私营水研究中心安家落户。环境及水务业为新加坡国内生产总值贡献了大概17亿新元的产值,创造了1.1万个就业岗位。同时,新加坡继续追加在水务方面的科研和产业发展资金,新加坡总理李显龙宣布政府将拨款2亿新元发展水务业,预计到2020年,该产业产值将达28.5亿新元,就业人数也将增至15000名。

    在气候变化和能源与水资源制约的前提下,为适用于未来再生水厂的应用需要,PUB开始着眼于技术升级和设备改造,制定了“出水水质”“能源可持续性”“环境可持续性”3个关键评价标准,用以考察技术升级和设备改造是否取得预期阶段性控制目标。基于此标准,PUB分析相关污水处理技术水平和节能降耗效果,已制定出污水处理工艺能源自给率三阶段目标。

    二、新加坡水务管理模式成功要素分析

    最严格最有效的水资源管理体系

    新加坡国内水资源总量6亿立方米,人均水资源只有211立方米,居世界倒数第二,是全球范围内水资源最为匮乏的国家,长期以来不得不依靠进口水资源来解决问题,使水资源成为新加坡的最大潜在危机。新加坡在历次重要的国家发展规划中,将水资源作为社会经济发展的刚性约束指标。在此方针的影响下,新加坡从建国开始就建立了最严格的水资源保护法规,完善的污水排放体系以及树立了全民的节水意识。

    新加坡通过建设深层隧道排污系统工程,对污水进行回收利用。

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