问渠哪得清如许为有源头活水来
——河北省怀来县直饮水工程侧记

编者按：管道直饮水在发达国家早已经成为城市供水的主要方式。我国城市供水因水系来源不同而水质本身差异很大。虽几经修改，但时至今日主体仍采用最早期城市供水标准基础。但城市供水中净化水质所使用的氯化铝等净水剂一直以来饱受诟病。许多城市居民对自来水质量越来越不满意，越来越多的家庭安装了净水设施，一方面催生了一个新的产业，另一方面同时又造成了水资源的浪费。这种供需品质矛盾如何解决？北京理工大学水环境科学研究院与河北怀来县共同打造的直饮水工程或许给城市供水开启了一个新的机遇期。

水是生命之源，对于人类生活的重要性不言而喻。然而伴随着现代工业、农业、食品业等领域的高速发展，水资源遭到了前所未有的污染，污染物从单一的微生物污染发展成微生物、无机物（汞、砷、铅、镉、铬等有害重金属）和有机物（抗生素、激素、农药、洗涤剂、工业污染等）的综合性污染，污染范围越来越广，并且向土壤深部扩展，这对生态环境造成了巨大的危害，严重地危害到人民身体健康。饮用水安全已成为全社会共同关注的热点，尽快让广大人民群众喝上放心、安全、健康的水，已成为党和政府亟待解决的重大民生问题。

北京理工水环境研究院院长杨长有在会上介绍直饮水设备在河北省怀来县的建设情况

北京理工大学与北京太和洁源科技发展有限公司的产学研合作单位——北京理工水环境科学研究院的科研成果使得解决“饮水污染”成为现实。在京津冀协同发展的背景下，京冀两地携手，使河北省张家口市怀来县成为我国第一个直饮水入户城市，为崇礼奥运会赛区场馆直饮水工程做了一个良好的铺垫。目前，怀来县水质得到明显提升，而且日供水量可达3万吨，将惠及20万人。伴随这一示范工程的成功，该技术或将成为今后我国甚至世界供水行业水处理技术工艺的新选择，为安全用水的未来方向提供了全新的思路。

突破传统，怀来百姓喝上放心水

北京理工大学常务副校长杨宾认为：“世界卫生组织公布80%以上的疾病和水源洁净有直接关系。近年来，随着我国工业化进程的加快，环境污染的加剧，居民饮水安全受到的威胁也日趋严重，再加上各地频发的水污染事件，饮用水安全成为全社会共同关注的热点。作为国家重点高校的职责和使命，理应主动承担起这解决这一问题的社会责任。”

战略合作伙伴、中国航天建设集团总经理高峰介绍双方合作重大意义

目前世界上饮用水普遍采用1902年比利时的技术工艺处理，即絮凝、沉淀、过滤、消毒“四部曲”。这套水处理技术工艺对人类社会的发展与进步起到了重要的作用。但是该处理技术有一定的局限性，不仅有处理成本高、后处理难的问题，尤其加氯、臭氧消毒，其和水中复杂的污染物质反应产生氯化物、溴化物等致癌物，正在越来越严重地影响人们的身体健康。所以，各国都在寻找解决水安全问题的最佳方案。

此外，在我国的城镇甚至农村，桶装水、瓶装水、家用净水机、小区净水机已经普及化，成为了居民饮用水主要选择方式。此类纯净水均采用膜净化技术，1吨纯净水饮用水的产出，需要4～6吨淡水与电力能耗，这对于本来就淡水资源匮乏的中国，是一种极大的浪费，同时产生的大量膜与塑料垃圾又使得环境压力大增。因此，创新制水成本低、水质优的新型水处理技术的需求就非常急迫。

自主创新，另辟蹊径，研制新型的水处理技术工艺成为必然的选择。2014年9月启动的民生工程——“怀来县优质饮用水改造与提升项目”在2015年10月顺利完工。该项工程使张家口市怀来县率先实现了优质直饮矿泉水入户，这种安全优质的矿泉水可以使全县居民在自家水龙头上直接饮用。该项目投资4200万、设计日供水量3万吨，可服务人口达20万人，产生了良好的社会、经济效益。

通过此项技术，怀来全县可实现年节约淡水量约45万吨，减排污水约45万吨，年节电约1800万度；可以提升居民的健康指数，逐步降低医疗支出；每年可以节约大量管网更换费用和社会成本，项目实施后可以实现全县综合节能减排10～15%的目标。

自主创新，怀来直饮水“北京造”

怀来县此次采用的制水工艺，是高校与企业采用产、学、研结合的方式，经过十年的研究、实践、转化、示范、应用，现已成为具备产业化发展的成果。

据介绍，该项技术的原理是以研究自然界优质矿泉水成水环境、条件为基础，模拟其生成环境与条件，制定优质岩石（火山岩、沸石等）质量标准，通过组合、优化、集成等复合水处理工艺，对受到污染的饮用水水源进行针对性的修复、净化，然后进行活化和矿泉化，使其恢复到自然优质水状态。该技术与工艺中涉及的多项技术、工艺已经获得四项国家发明专利和十多项实用新型专利，并获得国家住建部推广证书，列入科技部火炬计划的支持项目，取得北京市新产品新技术服务证书，成为河北省重点支持项目。

通过应用实践证明：该技术与工艺在水处理层面解决了目前饮用水水源遭受的多种微污染问题；设立了风险预警预案系统，建立了远程数据管理系统；基本解决了氯、臭氧消毒副产物的危害风险；解决了输配水网管二次污染难题。

理工副校长杨宾与河北科技厅副厅长张涛

这种新型的物理水处理技术将对城镇供水行业产生积极的影响，为供水的水处理工艺提供了一种新的选择。

张家口市副市长、怀来县委书记郭英感慨地说：“怀来县优质饮用水改造与提升项目自2014年9月启动以来，仅用一年时间就顺利竣工，不仅彻底解决了城镇供水管网二次污染的问题，使县城居民使用上了优质水、放心水、安全水，更为推动城镇供水技术改造、全面提升水质作出了示范。可以说，这既是技术工艺的革新，又是产、学、研、用融合的典范，更是项目建设的样板，凝聚了企业及专家教授大量的智慧、心血和汗水。这项技术的应用，必将对未来城市供水处理工艺提供有益的借鉴，产生深远的影响。”

技术攻坚，两地携手共谱治水篇

“过去，怀来的水非常好，水量大，水质好，口感好，但伴随着大环境的不断变化，现在也受到不同程度的污染，从而影响到居民的身体健康。”怀来县住建局党委书记王利生表示，为提升供水水质，保障供水安全，怀来县决定启动“城镇供水水质提升示范工程”。

对于为什么选择北京理工水环境科学研究院这项全新的技术，怀来县自来水管理处主任王瑞铭给出了自己的答案，“当我们有了要进行水质提升的想法之后，对比了众多普及率比较高的净水技术。膜法净化技术对水源浪费较大、成本较高，热法净化技术投资较大、成本较高。对比发现，北理工的技术应该是最适合我们的。后来，我们考察了北理工的几个项目，将设备出水带回来进行检测，发现水质良好。双方开始有了进一步的沟通”。

2014年，怀来自来水一厂的大院里多了一台特殊的设备。“北理工给我们安装了一套小型设备，让我们有机会更了解这项技术，也方便对水质进行检测。安装后，我们在做好检测的基础上，准备了一些储水袋，让大家将水带回家去喝一段时间看看水到底如何。‘比以前家里的水好喝’、‘还有点甜’、‘烧水壶里杂质少多了’……大家反馈回来的意见让我们对这项新技术有了信心。”王瑞铭说。2014年9月，怀来县投资4200万元，“怀来县城镇供水水质提升示范工程”正式启动建设。

经过双方共同的努力，2015年10月工程全面完工。“这项技术的推广，不但对传统治水工艺带来颠覆性的革命，也将会对各行各业带来革命性的影响。”北京理工水环境研究院院长杨长有表示，该技术模拟天然矿泉水生成路径，摈弃了“加氯”的消毒方式，采用纯物理方式，给我国广大城镇居民带来矿泉水标准的直饮水。据第三方权威水质检测机构检测，水质除满足国家《生活饮用水卫生标准》安全要求外，还达到了《饮用天然矿泉水标准》中对人体有益的矿物质和微量元素的含量要求，水质优于欧美标准。并且，该技术还可以减少水厂建设投资，降低运行成本，节约淡水资源，减少污染物产生，受到当地政府、用户和广大百姓的一致好评。以怀来县为例，一年全县综合节能将会达到10%-15%。

怀来县直饮水工程制水设备

惠民工程，冬奥会将用上直饮水

随着北京携手张家口筹办2022年冬奥会，张家口被越来越多的人所了解和关注。这与张家口近几年区域环境治理、生态修复有着很大的关系。如今，良好的生态环境已经成为张家口的一张城市名片。

目前，为全面提升张家口市水质，张家口市委市政府已经把提升全市水质水改，尤其是崇礼奥运场馆直饮水工程列入张家口市奥运工程。张家口市政府与中国航天建设集团、北京理工大学就组建张家口水务集团公司签订了框架合作协议，为张家口市全面实现直饮水公共服务、惠及更多的城镇居民做出新的贡献。

据悉，在2020年前，张家口市将会全面实现直饮水公共服务，届时，不但能够为保障冬奥会成功举办提供优质真饮矿泉水，而且全市450万市民将首先受益。