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杯子里的长江水

2019-11-29 11:56:57

住在昌平的侯玉兰第一口“长江水”尝起来有点甜。这是一壶有故事的水。三周前,丹江口仍有1200多公里远。

每年,10亿立方米的长江水完成向北的旅程——跨越7个纬度和4个省的14个大中城市。

自南水北调中线工程于2014年开通以来,北京已从南方获得50亿立方米的水。这是世界上最大的分流工程。两千年前,古罗马人修建了高架渡槽,将50公里的泉水引入罗马。今天的中国已经将引水距离扩大了近30倍。

在北京,九个水厂每分钟接收大约1500立方米的南方水。经过严格的自来水处理技术和蜘蛛网的管道,他们终于到达目的地,1200万市民的杯子。

8月9日,第九水厂厂房。新京报记者郑新

供水的挑战

在北京,每天有1200万市民“饮用长江水”,迄今为止,进入北京的南水北调水量已超过50亿立方米。

62岁的侯玉兰拿了一壶水尝了尝,说“有点甜”。

她忍不住将水龙头流出的沙子的味道与过去自给自足的井时代的味道进行了比较。当时只能在楼下买卡打水喝。今年,侯玉兰华龙源中力社区完成了自有水井的更换,33栋建筑中的2073户家庭从市政管网中取水。

这杯“有点甜”的水是南水北调进入北京带来的好处。在北京,每天有1200万市民“饮用长江水”,迄今为止,进入北京的南水北调水量已超过50亿立方米。

侯玉兰喝了其中一杯,这也是长江以北之旅的结束。它的最后一站是水厂。北京共有9个水厂,每天接收大约120万立方米的南方水。

第九水厂是南水北调的主要水源。自2014年底以来,该水厂已使用了17.5亿立方米的南方水。

它的建造可以追溯到20世纪70年代。当时,北京地下水位逐年下降,浅井干涸,深井出水量下降,而城市用水量逐年增加,造成严重缺水。在供水高峰期,一半以上的城市地区将获得减压水或限时供水。由于缺水,30%的竣工建筑将无法使用。供水形势非常严峻。

20世纪80年代,北京最大的地下水厂、第八水厂和北京市区第一个地表水厂——天村山水处理厂建成,日供水能力分别为50万立方米和17万立方米。

1984年,北京市政府决定建设一座日供水能力为一百万立方米的大型水厂。1990年6月底,第九水厂第一期正式投入运行。1999年9月,项目第三阶段完成。日供水量达到150万立方米,是前八个自来水厂的总和,使北京市区的供水量翻了一番。

到目前为止,第九水厂仍然是北京最大的地表水厂,供水占城市供水的一半。

然而,北京的城市规模已经从一环路扩大到六环路,人口也从新中国成立初期的400多万增加到2000多万。城市规模的缺水问题尚未解决。2003年12月30日,南水北调中线工程开工,2014年正式开通。

“长江水”的漫长旅程从此开始。

8月9日,南水北调从荆米引水渠道进入贝隆村泵站。新京报记者郑新

丹江口水质检测

为了适应长江水的“脾气”,北京自来水集团提前三年去丹江口水库试水。

“欢迎”长江水进入北京人的杯子并不容易。为此,北京已经做了多年的准备。

截至2013年底,北京已完成十个配套工程建设,包括团城湖至第九水厂(一期)、第三水厂、田村园林植物、大宁水库、团城湖调节池、南干渠、东干渠、国公庄,每年可接收10亿立方米的南水。

南水从丹江口水库东岸流出,一直向北。

河水从永定河倒虹吸工程进入首都后,将率先向东进入南干渠。这条27公里长的地下水管穿过南方城市,向郭公庄水厂供水,郭公庄水厂是专门为接收南方水而建的,也是北京市中心城区第五个从南到北处理水的水厂。其建设也改变了城区水厂的分布格局:城区东、南、西、北四个方向有大型主水厂,城区供水更加均衡。

为了适应长江水的“脾气”,北京自来水集团提前三年去丹江口水库试水。

不同地区的人有不同的本性,水也是如此,这表现在水的不同ph值和无机盐含量上。这些数值变化不仅影响自来水净化过程,而且对供水网络也有不同的影响。北京的水管有必要提前“品尝”南方的水。

2011年5月,北京水务集团在丹江口建立了试点工厂。试点工厂实际上是一个每天能生产6立方米水的微型水厂,真正模拟了北京各水厂的主要流程。试验基地已安装运行中的供水管道,进行模拟试验,以验证现有水处理技术对南方水的处理以及供水管道对南方水的适应性。

丹江试水提前解决了水处理技术和供水网络的问题,但南水北调带来了意想不到的新问题——夏季进入工厂时的水温。

过去密云水库的取水口位于十多米深的底部,水温变化不大,冬季最低为4℃,夏季最高为18℃。然而,来自南方的水通过1000多公里到达北京,基本上是通过地表输送的。水温变化很大。“夏天,水温相对较高,最高超过32℃,工人们在车间里感到非常闷热。冬天,气温接近0℃,比密云水库的水还冷。”

第九水厂副主任张春雷认为,水温变化很大,对各种设备和设施提出了很大挑战。“水温变化很大,许多灵活的界面被打开了。当时,一批设备被紧急更换。后来,当建造郭公庄等水厂时,设计津贴增加了。”

经过多年的准备,2014年12月27日,长江水正式进入北京。荆米引水渠道的水流也开始向相反的方向流动。

8月9日,第九水厂机械加速沉淀池,其主要功能是解决原水浊度。新京报记者郑新

100多次“通过”测试

澄清过程只是原水处理的一个步骤。在从进水到出水的漫长过程中,有近十个步骤,如预臭氧接触、混合、砂滤、碳滤等。,进行了100多次测试。

荆米引水渠道位于贝隆村附近,是第九水厂的三个取水口之一。

第九水厂副主任童立涛(Tong Litao)表示,在距离取水口1000米以内,有饮用水水源的主要保护区,但雨水可能会带来一些漂浮的碎片。工作人员会定期旋转耙齿,以“拥抱”出漂浮的物体,如树枝。

荆米引水渠道进水口设有格栅和水闸。贝隆村取水站的11名工作人员轮班工作24小时,监测水质。为了确保水质,取水站将按比例注入次氯酸钠,以灭活藻类和微生物。该站还有粉末活性炭定量给料系统。遇有突发性水污染,将加入粉末活性炭进行吸附处理。

这里,南水将流经直径4.7m、长约10km的涵洞,流向关西庄取水泵站,正式进入水厂进行深度处理。第一步是降低原水的浊度。

在第九水厂,有几个很大的圆柱形水池,里面的水非常清澈。根据张春雷的说法,这是一种机械加速澄清器。它看起来不深,但是夹层下面有七八米。加速澄清池的主要功能是降低原水的浊度。澄清后的水浊度可达0.3ntu,而国家标准要求出水浊度为1ntu。只有在这一步,浊度处理才得以实施。

澄清过程只是原水处理的一个步骤。在从进水到出水的漫长过程中,有近十个步骤,如预臭氧接触、混合、砂滤、碳滤等。,进行了100多次测试。

20世纪80年代,北京供水公司初步形成了三级水质管理体系。20世纪90年代,水质监测中心、水厂实验室和水厂运行团队逐步形成了三级水质检测体系。对水源水、厂用水、管网水和用户终端水进行全过程监控和质量控制。

8月9日,水质监测中心有机检测室的工作人员正在使用液相色谱-质谱进行检测。有机室主任王雷说,它正在测试杀虫剂和消毒副产品。此外,微生物实验室负责检测总大肠菌群、贾第鞭毛虫、隐孢子虫等。

在隔壁的无机测试室,工程师罗鹏和他的同事正在测试几十个水样中的铁。无机室主任金宏(Jin Hong)解释说,测试结果显示,水样中的铁含量远低于检测线,完全符合国家标准,饮用安全。

水厂实验室,也没有闲着一会儿。

第九水厂水质管理办公室主任杨洋表示,仅耗氧量测试每天就需要测试20多个水样。“水厂的每个工艺段都需要进行测试,包括水源水、进水、沉淀池出水、碳罐出水等。每个过程部分都有不同的测试项目和频率。如果这两天下雨,原水的水质将会改变,需要进行额外的测试。”

随着物联网技术的发展,北京供水集团所有水厂都安装了水质在线监测仪,可以实时监测浊度、ph值、余氯和温度。目前,北京各地的水源和制水车间已建立600多个水质在线监测点。此外,集团在管网终端设立了100多个在线水质监测点和500多个固定水质监测点。从源头到水龙头,整个过程的水质都在“控制之中”。

8月9日,第九水厂水质监测中心无机检测室采集自来水水质样本。新京报记者郑新

让南水有一种“北京风味”

在丹江试水期间,技术人员确定了30多种工艺处理方案的不同组合,为北京的主要水厂寻找个性化方案,以确保南水北调进入北京后,市民饮用的水仍然熟悉味道。

南水真的更甜吗?

虽然严格的检查确保了进水的质量,“味道”也是水厂要考虑的一个重要问题。在南水进入北京之前,北京已经使用地下水很多年了。水的味道和南水完全不同。

用普通人的话说,北京的水“硬”,因为钙和镁离子含量高。南水是“软的”,但它尝起来是“土的”。

丹江试水期间,北京自来水集团的技术人员对水质进行了相应的监测,并确定了30多种工艺处理方案的不同组合,为北京各大水厂寻找个性化方案,以确保南水北调进入北京后,市民的饮用水仍然熟悉味道。

活性炭是保证口感的重要环节。活性炭长期以来一直用于北京的地表水工厂。活性炭过滤器的主要功能是进一步吸附和过滤水中的有机物。

据报道,2014年底开水的国公庄水厂(Guogongzhuang Water Plant)采用了由活性炭和石英砂过滤层组成的碳砂过滤器,“模拟”了天然地下水在长期降水过程中不断自我清洁并渗透地下岩层的环境。国公庄水厂也应用了紫外线消毒技术。它的能量足以消灭水中残留的微生物,保证从这里流出的自来水的安全可靠。

粉末活性炭处理突发性水质问题有成功的先例。2005年前后,密云水库原水水质发生季节性变化。北京连续两个月向密云水库取水口添加粉状活性炭,使水中的气味得到很好的控制。

从2015年4月到11月中旬,由于季节和温度变化,“南水”连续7个多月呈现藻类高生长。自来水集团的工作人员回忆说,高峰时“南水”的藻类数量是密云水库的5到6倍。硅藻是藻类早期的主要藻类。随着季节的变化,蓝藻和绿藻的比例大大增加,而且水很容易被闻到。最后,水厂将通过加强预氯化、调整混凝剂和臭氧投加量等措施来保证水质的安全稳定。

进入北京的“软水”也提高了居民生活用水的质量。

过去,程楠部分地区自来水的硬度为350-380毫克/升,水碱明显。南水入京后,国公庄水厂投产,程楠人喝南水,硬度降到只有120-150毫克/升,居民的直觉是水壶水垢少。

8月9日,来自北京自来水集团管网管理处的70多名检查人员每天都要走访该市的管网。新京报记者郑新

充分利用流出的每一滴水。

每个检查员都有一个管理区域,从晚上9: 00到6: 00持续五个工作日,他每天检查该区域的一部分并沿着管道走。有工作人员需要驾驶巡逻车沿着管道巡逻到200公里远的密云。

在水的旅程中,管网就像一条路。从水从自来水厂流出的那一刻起,一群人将为水“铺路”。

北京自来水集团管网管理分公司总工程师刘延辉表示,他们拥有北京最完整的管网图纸,每天有70多名检查员在北京的管网上巡逻。

“每个检查员都有一个管理区域。从晚上9: 00到6: 00,他连续五个工作日每天检查管道沿线的部分区域。”第二管网管理研究所检查组组长邹文彬表示,一些工作人员需要每天上班,开着检查车沿管道进行检查。他们可以检查长达200公里的密云。

如果检查员发现隐患,他们会用更好的管道替换旧管道。

“马家堡东路有一条20至30年的管道。过去,这种技术不太合理,而且经常泄漏。我们用更好的管道代替了它。为了确保从南方到北京首都的供水安全,我们在4到5年内用更稳定的球墨铸铁管取代了20世纪70年代铺设在二环路上的铸铁管。”刘延辉说。

如今,越来越多的科学技术手段提高了检测的准确性。北京自来水集团在管网上安装了一个泄漏监测器,俗称“电子耳”。通过监测水流声定位泄漏点的精度在1米以内。据统计,采用科技手段后,年平均节水达到3000多万立方米,节约200多万千瓦小时。

在改造旧管道的同时,也有自备井的更换。

改革开放之初,北京市区的供水是单一的地下水源,许多当地的城市水源无法覆盖。自给自足的水井主要建于20世纪70年代,用于生产和生活用水,以及向周围居民和单位供水。

南水北调进入北京,为北京自备水井的大规模置换提供了重要条件。

自2015年起,北京自来水集团在3年内完成了孙河康营区、朝阳区、国防大学等区(单位)759口自备井的更换。112.4万人饮用了市政大型管网的自来水,434口自备井被关闭。

今年,自备井的更换也将惠及更多的公民。市政自来水集团计划用自己的水井取代240多个住宅区(单元)。据估计,到2020年底,在中心城区及其周边地区和城市分中心的公共供水网络覆盖范围内,国内自备井将基本由城市供水取代。

距侯玉兰居住的住宅区不远,华龙苑李楠住宅区也在去年完成了自己水井的更换。贾安云已经在华龙苑李楠36号楼住了20多年,他说他根本不用担心水。

除了“解渴”,来到北京的南水河更有意义。

[记者笔记]

自来水是城市的动脉。

人类文明自诞生以来就与水密不可分。住在水边是一种典型的定居形式。人们沿着河流取水,挖井取水。一代又一代,人类文明逐步发展。

今天,文明已经发展了几千年,变成了有高层建筑的城市。隐藏在地下和墙壁中的自来水管道已经取代了地表水资源。当你打开水龙头获取干净的水时,许多人已经忘记了水是从哪里来的。

北京的水来自哪里?

旧北京成千上万口井中的大多数都是苦井。皇帝喝了玉泉的水,水车把西直门带到了城市,覆盖40到50英里。20世纪80年代和90年代,官厅水库和密云水库等城郊水库成为主要水源,取水量200里。奥运会前后,河北的四座水库向北京供水,输水500英里。2014年,当2000至3000英里外的丹江口进入北京时,北京人打开水龙头,流出的水已经是长江水了。

像空气一样,水是一种物质,但人类必须有很低的存在感。人们认为水是理所当然的,但他们忽略了数十年的规划、数年的建设以及数千万工人为获得清洁水所做的细致努力。

自来水就像城市的动脉。日夜运行的水厂是城市的中心。它不断输送干净的水,并为城市的每一个“细胞”提供食物。

北京新闻记者李玉坤

编辑陈思校对郭丽勤

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