德國城市供水模式探析

姚少華

摘 要：根據(jù)山西省政府與德國北威州政府簽署的《合作備忘錄》，選送一部分優(yōu)秀的工作人員于2013-05—2014-04在德國北威州進行了為期一年的針對城市供水行業(yè)的研修學習，期間學習了飲用水生產、地下水地表水預處理、水源地環(huán)境保護和施工安全、設備管理及規(guī)劃、水源地保護、管道維護和水質檢測等方面的內容。下面分析、總結了以地下水、地表水為水源的德國城市供水模式的結構及其運行情況，以期為相關工作提供參考和借鑒。

關鍵詞：飲用水；地下水；地表水；城市供水

中圖分類號：F299.24；TU991 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.017

山西省政府和德國北威州政府開展赴德研修項目，其目的是為山西省企業(yè)或有關行政事業(yè)單位，包括能源、新能源、環(huán)境保護和氣候保護領域，交通運輸領域，煤礦和礦山技術領域，城市規(guī)劃、建筑設計和建筑施工領域，金融領域，醫(yī)療衛(wèi)生領域，文化、旅游、傳媒、會展等領域，鋼鐵冶金和機械裝備制造，飲水工程，系統(tǒng)物流運輸領域，質量監(jiān)督監(jiān)測系統(tǒng)等領域培養(yǎng)管理人員或業(yè)務骨干。

1984年，山西省和德國北威州建立了友好省州伙伴關系。從1985年開始，山西省向北威州派遣研修生。2005年，省發(fā)改委承擔起了研修生項目的組織和管理工作，迄今培養(yǎng)、結業(yè)了11批研修生，共計255人，這對推動山西對外開放，提高山西企業(yè)和機構的國際競爭力起到了積極的作用。

筆者先后在德國克雷菲爾德市的市政公司（SWK）下屬供水公司（以地下水為城市供水水源）和魯爾河沿岸米爾海姆市的萊茵威斯特法倫水務公司（RWW）（以地表水為城市供水水源）實習，在那里學習了飲用水生產、地下水地表水預處理、水源地環(huán)境保護和施工安全、設備管理及規(guī)劃、水源地保護、管道維護、水質檢測等方面的知識。

1 德國城市供水模式

1.1 地下水城市供水水源示例

克雷菲爾德市供水情況如表1所示。

克雷菲爾德市地下水（淺層地下水）資源非常豐富，地下水水位0～50 m不等，根據(jù)地下水的分布情況和流向，在市區(qū)東部、西部各建有一個水廠。

地下水經(jīng)輸水管線進入水廠，通過曝氣增加原水的含氧量，經(jīng)過壓力膜除鐵、化學沉淀法脫鈣等預處理后，即成為成品水加壓輸入管網(wǎng)。由于不加消毒劑，并且其硬度適中，所以，城市管網(wǎng)內的環(huán)境良好，使得成品水達到了直飲的程度。

要想水源不被污染，就要嚴格保護水源地的自然環(huán)境，甚至是整個城市的自然環(huán)境，不得隨意向農田施加農藥；大型施工項目中挖出的土壤必須經(jīng)過專業(yè)的實驗室檢測，確定其中不含污染地下水的污染成分后才能回填。當?shù)叵滤粗胁淮嬖谖廴疚镔|滲入和微生物超標等由環(huán)境污染引發(fā)的水質問題，只有區(qū)域地質特征下水體含較高濃度的鐵離子、鈣離子時，水廠可通過沙石過濾系統(tǒng)（鐵離子曝氣沉淀、過濾）和脫鈣系統(tǒng)（化學沉淀法脫鈣）處理原水。

另外，從原水的采集、輸送、預處理，到成品水的制備、輸送等，各個環(huán)節(jié)都受到了嚴格的質量控制，防止出現(xiàn)水被污染的情況，因此，出廠水不需要再加氯消毒。地下水水源制水

工藝如圖1所示。

“氯消毒是用在水污染應急狀況下的”水廠負責人自豪的說，“到現(xiàn)在為止，所謂的‘水污染狀況從來沒有發(fā)生過?！?/p>

1.2 地表水城市供水水源示例

米爾海姆、歐博豪森等周邊縣市的城市供水情況如表2所示。

地表水與地下水相比，受環(huán)境因素的影響較大。以米爾海姆市為例，其城市供水水源來自魯爾河。魯爾河各河段都受到了嚴格的控制，禁止工業(yè)廢水和生活污水排入（此類廢水有專門的管道輸送至污水處理廠進行深度處理），水源地保持良好的自然環(huán)境，有專人每天巡查，確保沒有危害水源地環(huán)境安全的行為和隱患存在。

由于地表水體受外界環(huán)境的影響，含有一些動植物成分，例如樹枝、樹葉、各種魚類、螃蟹、牡蠣等，因此，在對地表水的預處理方面，德國人充分利用大自然的力量，在水廠中建造了很多砂石過濾單元和慢濾沙池單元。預處理速度快、處理能力強是慢濾沙池處理地表水的主要特點，慢濾沙池如圖2所示。在米爾海姆的水廠內，最大的慢濾沙池有3 500 m2，地表水經(jīng)過砂石過濾、活性炭吸附流入慢濾沙池，經(jīng)過24 h滲濾到了地下，除去了水體中的動植物成分。預處理后的地表水利用真空泵進入收集井，經(jīng)過臭氧紫外消毒后輸送到管網(wǎng)。

用地表水作為水源的城市，其出廠水常規(guī)消毒方式有兩種，即氯氣消毒和紫外線消毒。當管網(wǎng)水出現(xiàn)水質異?；蚬芫W(wǎng)污染等其他應急情況時，需要使用氯氣消毒；而紫外線消毒方式在德國城市供水消毒中使用的較多，已然成為了德國城市供水處理工藝的主流和發(fā)展趨勢。地表水水源制水工藝如圖3所示。

2 結束語

在此，筆者特別要感謝山西省政府、德國北威州州政府、山西省發(fā)改委、德國國際合作組織GIZ和太原市供水集團。這1年的在德研修讓筆者收獲了很多，提高了學識，開闊了眼界。德國城市供水模式為我國城市供水行業(yè)的發(fā)展提供了很多啟示，德國自然環(huán)境保護得好，是人們從點點滴滴的小事做起，一點點換來的。從飲用水供應的角度講，有了良好的自然環(huán)境才會有安全、無污染的飲用水水源，才能有可以直飲的、清潔的自來水。城市供水的紫外線消毒模式也為國內供水行業(yè)未來的發(fā)展起到了良好的示范作用。

〔編輯：白潔〕

Abstract： According to “MOU” Shanxi provincial government and the government of Germany North Rhine-Westphalia， signed， sending part of the wonderful staff at 2013-05-2014-04 North Rhine-Westphalia in Germany conducted a year-long training for the urban water supply industry learning， while studying the production of drinking water， groundwater， surface water pretreatment， the content of water to environmental protection and construction safety， equipment management and planning， water protection， pipeline maintenance and water quality testing and other aspects. The following analysis summarizes the structure and operation of groundwater， surface water sources of the German model of urban water supply in order to provide reference for related work.

Key words： drinking water； groundwater； surface water； urban water supply