新加坡在解決自身水問題同時打造出大型國際化水集團
2014-05-10 18:26:00
admin
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據21世紀網新加坡2013年11月20日訊 在新加坡人眼中,水被賦予的意義常常讓世界其他國家的人們有些吃驚:水不僅僅是*重要的戰略資源,它更是一國賴以生存和發展的經濟、環境資產。
如今,聯合國授予新加坡“亞洲*宜居城市”的榮譽,城市綠化水平超越了多數豐水國家。在新加坡,從公用及家用設施中流出的水可直接飲用,新生水的指標數量及嚴苛程度高出美國EPA和世界衛生組織的飲用水要求。
起初,公用事業局通過本地集水、進口水、新生水、海水淡化,即眾所周知的“四大水龍頭”計劃為新加坡提供清潔低廉的用水。目前,主管部門希望降低并*終擺脫對降雨和進口水的依賴,高超的膜凈水工藝極大地降低了水處理的能耗和成本,使得新生水及海水淡化可以低廉的價格生產出高品質的水,并且13年從未提高水價。
在數十年的治水過程中,新加坡政府發現,那種單純依靠“自上而下”的改革從來沒有成功的案例,而通過政府支持并由私人企業、公眾參與并受益的方式才能得到預期結果。新生水及海水淡化創造了公私合營(PPP)及私人企業、公眾、政府參與的商業、社會治理模式。
在新加坡公用事業局總裁CHEN MEN LEONG看來,未來數十年,新加坡的治水重點是通過技術研發進一步降低新生水及海水淡化的能耗和成本,并更加強調政府、私人企業及公眾的合作模式。
新加坡的“昨天”與中國的“今天”極為類似,兩國均面臨著人均水資源少、土地資源緊缺、環境污染、快速城市化及人口膨脹等一系列難題,新加坡的治水經驗可為中國提供有益借鑒。
生存模式:收集每一滴水
在進行新生水和海水淡化之前,公用事業局首先考慮的是用足現有的淡水資源,但這也不是件容易的事。
“我們發現,在新加坡很難找到存儲淡水的載體。”公用事業局政策計劃部副主任NGAIM HAI GUAN對21世紀經濟報道記者表示:“在700多平方公里的土地上,新加坡沒有一座天然湖泊,僅有幾條短小并污染嚴重的河流,降雨大多直接流進了海洋。”
作為工程師,NGAIM HAI GUAN和他的同事們負責建設新加坡*大的Linggiu水庫,水庫位于Johor,主要用于接收來自馬來西亞的進口水,當時,進口水占據新加坡總供水量的50%,每天2.5億加侖。
新加坡工程師的智慧在于,水庫的功能不局限于接收進口水,該水庫連接了周邊的Johor河,并在河口設壩,可以阻擋漲潮時的海水入侵,曾經的Johor河由于鹽度過高而無法取水,水庫的建設使河水逐漸淡化。
Linggiu水庫的周邊保持了原始狀態,隨著水庫的建成,野生動植物種類逐漸增多。
按照類似的思路,截至目前,新加坡在城市化不明顯的地區總共建成了十余座水庫,這些水庫與其境內的河流相連,負責收集儲存以降雨為主的淡水資源,公用事業局稱之為潔凈的集水區。
但公用事業局從未放過那些不太潔凈的集水區,這些集水區主要位于人口密集的城市中心及工業區,專用的水庫及管道負責收集這些受到污染的水,如Marina水庫。
新加坡實行雨污分流措施,使用過的水(即污水,但新加坡人成為“用過的水”以體現其價值。)通過專用管道流入污水處理廠或新生水廠,前者是那些污染嚴重的水,在經處理后注入河流或海洋,后者則是受污染程度較低的水源,可通過先進的膜技術生產飲用水或供給工業、空調用水。
通過總共17座水庫及專用管道的建設,目前,新加坡國土面積的2/3成為淡水集水區,公用事業局下一步的目標是把集水區擴大到90%。
在集水區和水廠之間是“排水管道高速路工程”,與北京相比,新加坡的排水管道要大得多,并且兼具排水、供水、防洪及休閑娛樂功能。
排水系統由雨水和污水兩個子系統構成,雨水系統位于地面或淺層地下。新加坡年均降水量近2400毫米,但時空分布不均,洪澇與干旱交替出現,考慮到洪水及未來的人口膨脹,雨水管道的直徑明顯大于中國的管道,并可覆蓋全境,公用事業局不希望為擴充管道而反復開挖地面。
值得一提的是其地面排水道,新加坡的設計并非丑陋的水泥鋼筋工程,而是在有條件的地方盡量把雨水排水道轉變為河流、小溪,縱橫交錯于住宅、公園甚至工業區,這類似于中國的景觀用水,在中國,景觀用水不具排水功能,并且需要耗資引用中水或可再生水。
污水子系統(DTSS)埋藏于更深層的地下,直徑相當于地鐵隧道,全部污水被運送至污水處理廠,一部分經處理后,補給河流或排入大海,其余部分則送至新生水廠,用以生產工業用水及飲用水。
隨著數座污泥處理廠的建成,1987年,新加坡實現了100%的衛生水處理過程,其污泥含水量在經技術處理降至60%(中國于2013年開始要求達到60%的含水率)后,部分污泥用來焚燒以提供額外能量。
可持續模式:新生水及海水淡化
如僅擴大淡水收集規模及進口水,使新加坡極有可能受制于天氣和鄰國的政策變化。
新加坡與馬來西亞的供水合同將于2061年到期,馬來西亞并未明確表示續簽該合同;在越來越捉摸不定的全球氣候變化背景下,氣象局難以預測未來的降雨量;而日益增長的人口和工業勢必加劇這個島國的水危機。經過數十年的篩選、研發,新加坡政府認為,新生水和海水淡化是保證用水持續的關鍵技術。
為了打開第三個“水龍頭”——新生水,新加坡用了30年的時間。
1974年,新加坡采用荷蘭的技術建成了第一座試驗性新生水廠,結果喜憂參半。試驗表明,可以用污水生產出直接飲用的水,但當時的膜技術過于昂貴并且極為不穩定。試驗水廠*終被關閉,新生水計劃也被無限期延遲。
經過持續的研發,上世紀90年代末,研發人員成功地將膜技術凈化工藝的成本降低至1974年的1/5并提高了其穩定性。
2000年,新加坡第一座真正運營的新生水廠開業,該水廠由公用事業局與新加坡凱發公司合營,在10萬次科學實驗的基礎上,公用事業局和凱發公司獨創了微濾、超濾、反滲透、紫外線消毒、礦化五個凈化步驟,首座新生水廠每天可生產220萬加侖高品質的新生水,其水質指標超越美國EPA及世界衛生組織的要求。
2003年,新加坡成功地擰開了第三個“水龍頭”。截至目前,新加坡總共擁有四家公私合營(PPP)的新生水廠,每天可提供1.17億加侖新生水,45%新生水供家用,55%為工業供水。
新生水的水源則依靠“深渠污水系統”(DTSS)完成。
DTSS始建于1999年,直徑6米的管道埋于地下20~50米,并與之前的污水管道相通。DTSS分兩階段完成,第一階段完成于2008年,投資36.5億新幣在北部地區建設48公里的主管道、兩條5公里的海洋排污管道及60公里的下水道,每天可提供待處理污水1.76億加侖;第二階段的始于2013年,公用事業局的目標是擴展現有系統至西、南部地區,預計2022年完成。
公用事業局3P網絡部高級助理Sally Toh對本報記者稱:“目前新生水占總供水量達到30%,實現了用水可持續性,我們希望繼續提高這一比例達到50%。”
以膜為核心技術的反滲透法同樣適用于海水淡化,取之不盡的海水被新加坡定義為第四個“水龍頭”。2005年,由新加坡SingSpring公司設計、建造、擁有、運營的第一家海水淡化廠建成,并向公用事業局的管道正式供水,目前,淡化后的海水可滿足新加坡10%的用水需求。
純凈水成本只有中國的1/20
新加坡在解決自身問題的同時,創造了本國的水行業,并自然而然地打造出了凱發公司等大型國際化水集團。
凱發公司是世界上*先進的水處理公司之一,在中國的河北、山東、江蘇、天津、揚州等省市擁有多個水處理項目,并占據中東、北非、東南亞等市場。公用事業局的經驗詮釋了政府主管部門應如何培育優勢行業及公司。
與中國政府主管部門制定產業政策、提供大量補貼及設立準入門檻的做法不同,公用事業局的資金投入主要集中于技術研發。
Sally Toh告訴記者:“公用事業局在關鍵技術環節建立國家級的實驗室,任何水處理公司都可到這里進行技術研發。包括膜技術、網絡管理、廢水處理、水質及安全、監測等實驗室。”
技術突破帶來的效果是低的成本和高品質。
與中國的水處理相比,生產出一噸純凈水的成本大約40~50元,但新加坡的成本只有中國的1/20,其新生水廠負責人告訴記者:“大約4~5毛。”折合人民幣2~2.5元。
由于掌握了海水淡化的領先技術,在新加坡生產1噸淡化海水的成本是0.78元,折合人民幣3.8元,但中國的處理成本在6~7元。兩者的差距決定了該產業能否存在。
掌握高端技術的直接結果是,在保證高品質的同時其水價從2000年以來從未提價,目前是1.17元新幣/噸,折合人民幣5.85元,加上節水稅和排污費的水價為1.82元/噸,折合人民幣9元/噸,雖高于北京目前的4元/噸,但考慮新加坡人均收入為15000元/月,實際水價低于中國北京。
政府主管部門對技術的投入還包括引入先進國家的經驗,公用事業局與美國EPA在雙方感興趣的領域建立的技術交流共享機制。
工業事業局培育行業的另一重點是明確政府與私人企業及公眾的界限。
新加坡的新生水廠及海水淡化廠采用公私合營的模式,企業負責設計、建造、運營工廠,政府負責管網等基礎設施建設、設立研發實驗室、收取水費并向企業支付。治水50年的經驗證明,在新加坡公私合營是公用行業行之有效的模式。