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经济报道:他山之石:新加坡纯净水成本只有中国的1/20
2014-11-06 15:28:13

 

与中国的水处理相比,生产出一吨纯净水的成本大约40-50元,但新加坡的成本只有中国的1/20。
在新加坡人眼中,水被赋予的意义常常让世界其他国家的人们有些吃惊:水不仅仅是最重要的战略资源,它更是一国赖以生存和发展的经济、环境资产。
如今,联合国授予新加坡“亚洲最宜居城市”的荣誉,城市绿化水平超越了多数丰水国家。在新加坡,从公用及家用设施中流出的水可直接饮用,新生水的指标数量及严苛程度高出美国EPA和世界卫生组织的饮用水要求。
起初,公用事业局通过本地集水、进口水、新生水、海水淡化,即众所周知的“四大水龙头”计划为新加坡提供清洁低廉的用水。目前,主管部门希望降低并最终摆脱对降雨和进口水的依赖,高超的膜净水工艺极大地降低了水处理的能耗和成本,使得新生水及海水淡化可以低廉的价格生产出高品质的水,并且13年从未提高水价。
在数十年的治水过程中,新加坡政府发现,那种单纯依靠“自上而下”的改革从来没有成功的案例,而通过政府支持并由私人企业、公众参与并受益的方式才能得到预期结果。新生水及海水淡化创造了公私合营(PPP)及私人企业、公众、政府参与的商业、社会治理模式。
在新加坡公用事业局总裁CHENMENLEONG看来,未来数十年,新加坡的治水重点是通过技术研发进一步降低新生水及海水淡化的能耗和成本,并更加强调政府、私人企业及公众的合作模式。
新加坡的“昨天”与中国的“今天”极为类似,两国均面临着人均水资源少、土地资源紧缺、环境污染、快速城市化及人口膨胀等一系列难题,新加坡的治水经验可为中国提供有益借鉴。
生存模式:收集每一滴水
在进行新生水和海水淡化之前,公用事业局首先考虑的是用足现有的淡水资源,但这也不是件容易的事。
“我们发现,在新加坡很难找到存储淡水的载体。”公用事业局政策计划部副主任NGAIMHAIGUAN对21世纪经济报道记者表示:“在700多平方公里的土地上,新加坡没有一座天然湖泊,仅有几条短小并污染严重的河流,降雨大多直接流进了海洋。”
作为工程师,NGAIMHAIGUAN和他的同事们负责建设新加坡最大的Linggiu水库,水库位于Johor,主要用于接收来自马来西亚的进口水,当时,进口水占据新加坡总供水量的50%,每天2.5亿加仑。
新加坡工程师的智慧在于,水库的功能不局限于接收进口水,该水库连接了周边的Johor河,并在河口设坝,可以阻挡涨潮时的海水入侵,曾经的Johor河由于盐度过高而无法取水,水库的建设使河水逐渐淡化。
Linggiu水库的周边保持了原始状态,随着水库的建成,野生动植物种类逐渐增多。
按照类似的思路,截至目前,新加坡在城市化不明显的地区总共建成了十余座水库,这些水库与其境内的河流相连,负责收集储存以降雨为主的淡水资源,公用事业局称之为洁净的集水区。
但公用事业局从未放过那些不太洁净的集水区,这些集水区主要位于人口密集的城市中心及工业区,专用的水库及管道负责收集这些受到污染的水,如Marina水库。
新加坡实行雨污分流措施,使用过的水(即污水,但新加坡人成为“用过的水”以体现其价值。)通过专用管道流入污水处理厂或新生水厂,前者是那些污染严重的水,在经处理后注入河流或海洋,后者则是受污染程度较低的水源,可通过先进的膜技术生产饮用水或供给工业、空调用水。
通过总共17座水库及专用管道的建设,目前,新加坡国土面积的2/3成为淡水集水区,公用事业局下一步的目标是把集水区扩大到90%。
在集水区和水厂之间是“排水管道高速路工程”,与北京相比,新加坡的排水管道要大得多,并且兼具排水、供水、防洪及休闲娱乐功能。
排水系统由雨水和污水两个子系统构成,雨水系统位于地面或浅层地下。新加坡年均降水量近2400毫米,但时空分布不均,洪涝与干旱交替出现,考虑到洪水及未来的人口膨胀,雨水管道的直径明显大于中国的管道,并可覆盖全境,公用事业局不希望为扩充管道而反复开挖地面。
值得一提的是其地面排水道,新加坡的设计并非丑陋的水泥钢筋工程,而是在有条件的地方尽量把雨水排水道转变为河流、小溪,纵横交错于住宅、公园甚至工业区,这类似于中国的景观用水,在中国,景观用水不具排水功能,并且需要耗资引用中水或可再生水。
污水子系统(DTSS)埋藏于更深层的地下,直径相当于地铁隧道,全部污水被运送至污水处理厂,一部分经处理后,补给河流或排入大海,其余部分则送至新生水厂,用以生产工业用水及饮用水。
随着数座污泥处理厂的建成,1987年,新加坡实现了100%的卫生水处理过程,其污泥含水量在经技术处理降至60%(中国于2013年开始要求达到60%的含水率)后,部分污泥用来焚烧以提供额外能量。
可持续模式:新生水及海水淡化
如仅扩大淡水收集规模及进口水,使新加坡极有可能受制于天气和邻国的政策变化。
新加坡与马来西亚的供水合同将于2061年到期,马来西亚并未明确表示续签该合同;在越来越捉摸不定的全球气候变化背景下,气象局难以预测未来的降雨量;而日益增长的人口和工业势必加剧这个岛国的水危机。经过数十年的筛选、研发,新加坡政府认为,新生水和海水淡化是保证用水持续的关键技术。
为了打开第三个“水龙头”——新生水,新加坡用了30年的时间。
1974年,新加坡采用荷兰的技术建成了第一座试验性新生水厂,结果喜忧参半。试验表明,可以用污水生产出直接饮用的水,但当时的膜技术过于昂贵并且极为不稳定。试验水厂最终被关闭,新生水计划也被无限期延迟。
经过持续的研发,上世纪90年代末,研发人员成功地将膜技术净化工艺的成本降低至1974年的1/5并提高了其稳定性。
2000年,新加坡第一座真正运营的新生水厂开业,该水厂由公用事业局与新加坡凯发公司合营,在10万次科学实验的基础上,公用事业局和凯发公司独创了微滤、超滤、反渗透、紫外线消毒、矿化五个净化步骤,首座新生水厂每天可生产220万加仑高品质的新生水,其水质指标超越美国EPA及世界卫生组织的要求。
2003年,新加坡成功地拧开了第三个“水龙头”。截至目前,新加坡总共拥有四家公私合营(PPP)的新生水厂,每天可提供1.17亿加仑新生水,45%新生水供家用,55%为工业供水。
新生水的水源则依靠“深渠污水系统”(DTSS)完成。
DTSS始建于1999年,直径6米的管道埋于地下20-50米,并与之前的污水管道相通。DTSS分两阶段完成,第一阶段完成于2008年,投资36.5亿新币在北部地区建设48公里的主管道、两条5公里的海洋排污管道及60公里的下水道,每天可提供待处理污水1.76亿加仑;第二阶段的始于2013年,公用事业局的目标是扩展现有系统至西、南部地区,预计2022年完成。
公用事业局3P网络部高级助理SallyToh对本报记者称:“目前新生水占总供水量达到30%,实现了用水可持续性,我们希望继续提高这一比例达到50%。”
以膜为核心技术的反渗透法同样适用于海水淡化,取之不尽的海水被新加坡定义为第四个“水龙头”。2005年,由新加坡SingSpring公司设计、建造、拥有、运营的第一家海水淡化厂建成,并向公用事业局的管道正式供水,目前,淡化后的海水可满足新加坡10%的用水需求。
纯净水成本只有中国的1/20
新加坡在解决自身问题的同时,创造了本国的水行业,并自然而然地打造出了凯发公司等大型国际化水集团。
凯发公司是世界上最先进的水处理公司之一,在中国的河北、山东、江苏、天津、扬州等省市拥有多个水处理项目,并占据中东、北非、东南亚等市场。公用事业局的经验诠释了政府主管部门应如何培育优势行业及公司。
与中国政府主管部门制定产业政策、提供大量补贴及设立准入门槛的做法不同,公用事业局的资金投入主要集中于技术研发。
SallyToh告诉记者:“公用事业局在关键技术环节建立国家级的实验室,任何水处理公司都可到这里进行技术研发。包括膜技术、网络管理、废水处理、水质及安全、监测等实验室。”
技术突破带来的效果是低的成本和高品质。
与中国的水处理相比,生产出一吨纯净水的成本大约40-50元,但新加坡的成本只有中国的1/20,其新生水厂负责人告诉21世纪经济报道记者:“大约4毛-5毛。”折合人民币2元-2.5元。
由于掌握了海水淡化的领先技术,在新加坡生产1吨淡化海水的成本是0.78元,折合人民币3.8元,但中国的处理成本在6-7元。两者的差距决定了该产业能否存在。
掌握高端技术的直接结果是,在保证高品质的同时其水价从2000年以来从未提价,目前是1.17元新币/吨,折合人民币5.85元,加上节水税和排污费的水价为1.82元/吨,折合人民币9元/吨,虽高于北京目前的4元/吨,但考虑新加坡人均收入为15000元/月,实际水价低于中国北京。
政府主管部门对技术的投入还包括引入先进国家的经验,公用事业局与美国EPA在双方感兴趣的领域建立的技术交流共享机制。
工业事业局培育行业的另一重点是明确政府与私人企业及公众的界限。
新加坡的新生水厂及海水淡化厂采用公私合营的模式,企业负责设计、建造、运营工厂,政府负责管网等基础设施建设、设立研发实验室、收取水费并向企业支付。治水50年的经验证明,在新加坡公私合营是公用行业行之有效的模式。
 
(转载自经济报道)


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