上海世博会中直接饮用水系统的应用

张鹏飞

(上海世博会事务协调局,上海200125)

1 引言

水对人类生命健康至关重要。据统计,在发展中国家,80%的疾病是因为饮用不卫生的水而引起的,由此造成每年超过500万人死亡。在中国,通过饮水引起和传播的疾病有50多种。因此,保证安全的饮用水和合格的卫生条件是减少疾病、提高人民健康水平行之有效的措施之一。

世博会已成为展示世界各国经济、社会、文化、科技成就和发展前景的大型舞台,被誉为“经济、科技、文化领域内的奥林匹克盛会”。“安全世博”是世博会成功举办的前提,上海世博会6个月的展期,七、八、九月非常炎热,饮用水的供给与水质安全成为上海世博会最为关注的问题之一。

为解决大客流游客饮水,尤其是高温下长时间排队时的饮水问题,上海世博局在世博会园区设置了117个直饮水台接水设备。直饮水采取的是“活性炭+PVC合金超滤膜+紫外线”工艺。自来水经过这套安全的净化设备后,水质完全达到国家直饮水卫生标准。世博会运营的184d内,园区消耗约15万t直饮水,相当于节约3亿个500m L瓶装水的塑料瓶垃圾。同时,卫生安全无虞,未发生一起因饮用直饮水而导致的水污染和卫生事件,直饮水技术和设备经受住了7 300多万人次的世博会游客检验。

2 世博会中直接饮用水系统的应用

直接饮用水是指经过净化系统处理后,水质符合国家及国际相关水质卫生标准、可直接饮用的水。世博会期间,游客不能携带饮料和水入园,园区免费直饮水设备不仅满足了游客饮水需求,还让游客体验了较为环保的饮水方式。

2.1 “活性炭-超滤膜-紫外消毒”联合处理技术保障饮水安全

对2010年上海世博园区供水的厂家均采用臭氧生物活性炭深度处理工艺,即对园区供应“直饮自来水”。自来水在自来水厂经过严格处理后,各项水质指标能够达到现行的国家生活饮用水卫生标准。但由于经过供水管网输至用户终端需要一定的停留时间,水在输送过程中会发生复杂的物理、化学和生物变化,可能导致饮用水水质发生变化,造成管网水质二次污染,出现“黄水”现象。相关研究表明,即使是新管线,达标出厂饮用水经过约10d时间输送后,在管道内壁发现有生物膜,水质超标,即出现水质二次污染现象。

为保障世博园区游客的安全与健康,上海市科学技术委员会委托同济大学环境与工程学院课题组对世博科技专项子课题“世博园区直饮水安全保障及优化布局研究”进行了研究攻关,经过实验方案的比选与为时1年的试验研究,确定采用立升公司“颗粒活性炭+PVC超滤膜+紫外线消毒”3种不同水处理单元的有机组合,以充分发挥膜过滤物理筛分净化与无化学相变的优势、颗粒活性炭吸附小分子量有机物的特点和紫外消毒且避免消毒副产物产生的优点,通过模拟世博园区自来水水质,变换试验参数及环境条件,为世博园区实时提供安全合格的直接饮用水。直饮水的水质不仅满足我国生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)、饮用净水水质标准(CJ94-2005),而且满足世界卫生组织(WHO)的《饮用水水质准则》、欧盟(EC)的《饮用水水质指令》以及美国环保局(USEPA)的《国家饮用水水质标准》,具有应用价值和实践指导意义。

此外,为了确保世博会期间直饮水的安全,直饮水设备还配套了便携式颗粒计数仪,每天循环对直饮水进行水质监测,以确保水质安全可靠,并采取相应的维护保障措施。园区直饮水接受了上海市卫生监督所的全程在线监控。园区内共设立了13个直饮水监测点,其中浦西园区2个、浦东园区11个。每隔5m in,13个饮水点供水的浑浊度、pH值、电导率、消毒剂余量、水温等指标将自动上传网络,并汇总至卫生监督保障指挥中心,进行24h监控分析。“水质在线监测系统”还能自动对水质异常数据发出警报,如果发现异常数据,图标就会变成红色,及时提醒技术人员对水质异常作出迅速反应。同时还有30多名卫生监督员,每日在园区对所有直饮点进行现场快速检测;此外,每周还要对园区各直饮水进行采样,送检验机构按照国家标准进行水质全指标检测分析,每月实现对园区所有直饮点的全覆盖。整个世博会期间,对直饮水的监测超过1.4万次,园区直饮水的质量经受住了考验。

2.2 世博园区直接饮用水设施设计与分布点

世博园区内共设置了117个直接饮用水点,平均每100m设有一个饮水点,每个饮水点的直接饮用水机设有6～18个水嘴,可同时供1 562人使用。5月 1日至10月31日期间,每天上午9：00至晚上24：00,免费供水 15h。

直接饮用水机的设计立足于以人为本理念,每个直饮水台均有两排50cm、70cm、90cm 3种不同高度直饮龙头,不同身高游客身体稍稍前倾,轻触按钮,水以呈抛物线流出,饮用者嘴唇无需接触到饮水机出水口,可确保饮水的卫生安全可靠。与此同时,直饮水设备另外设置两个普通接水水嘴口,可供拿水杯或水瓶接水的游客饮用(图1、图2)。

图1 世博直饮水设备交付仪式

图2 工人试饮直接饮用水

3 结语

世博园区直饮水为世博游客提供了源源不断的安全饮用水,为保障世博会的顺利圆满进行做出了重要贡献,其主要意义有以下几点。

(1)加快了世博安全检查的速度。世博会初期,游客不能携带饮料和水入园,免费直饮水设备可满足游客饮水需求。后期游客安全检查通关时必须喝一口自带饮料和水,世博会出现大客流时,由于世博会园区提供免费直饮水,极大地加快了游客的安检速度。

(2)直饮水为广大游客节约开支,使游客成为最终的受益者。直饮水设备“捂住”游客腰包,减少了可观的饮水支出。据统计,直饮水设备为游客供水约15万 t,人均消耗2L,相当于近3亿瓶 500m L的瓶装水,以1元/瓶计算,就节省了3亿多元的饮水开支。园区直饮水给广大游客带来了一种新鲜感,深受游客欢迎,8成以上游客选择饮用直饮水。这是“以人为本”办博理念的生动案例,也是受到游客普遍欢迎的设施。

(3)直饮水为园区减少了15万m3塑料垃圾,节省3 750万L石油的消耗,减少1.20万t CO2排放,为上海世博会低碳减排作出重大贡献。据了解,每生产一瓶550m L的瓶装水,需要0.625L自来水,能耗相当于1/4瓶石油,同时还伴随着44gCO2的排放。游客拿水杯和水瓶接水,减少了瓶装饮料的消耗量。直饮水设备对自来水的利用率高达99%,是瓶装水对水资源利用率的10倍,15万t直饮水相对于瓶装水的生产来说,节省了约240万t自来水,也减少了塑料瓶垃圾的产生。直饮水也给游客创造了一次全新的饮水体验,使得很多人意识到饮水中的环保问题,这种影响将会十分深远。

(4)世博会运营184d内,直饮水经历1.4万余次水检,卫生安全无虞,经受住了7 300万人次的世博会游客检验。在露天条件下,直饮水经历了梅雨和高温季考验,每天实现15h不间断供水,设备的技术和维护也经受住了考验。验证了直饮水设备的可靠性,为将来的推广应用打下了坚实的基础。

尽管直饮水设备在园区运行已半年,但在世博局的管理和运营商的呵护下,设备外观和内部净化系统都完好无损。为此,世博局已将115套直饮水设备移交给立升企业。不久将来,这些设备和技术将继续在旅游景点和公共场所为民众提供周到的服务。