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新加坡國土面積僅為為720平方公里,，人口高達570萬,。盡管新加坡多雨，但是卻沒有足夠的空間收集和儲存所需雨水來滿足日常用水需求,，導致新加坡成為全球范圍內天然水資源最為匱乏的國家之一,，長期以來不得不依靠進口水資源來解決問題。土地受限,、水資源匱乏,、干旱洪澇、水體污染及人口和經(jīng)濟的增長等危機,，促使新加坡需要提前規(guī)劃制定戰(zhàn)略方針并尋求創(chuàng)新,，以確保可持續(xù)的水供應,。
Peter先生在其報告中指出,，目前新加坡的每日用水約4.3億加侖（約195萬噸），到2061年，新加坡的總需水量將會翻倍（預計日總需水量為8.6億加侖）,。
表1 2040年世界水資源匱乏國家排名 (來源：World’s mostWater stressed countries in 2040 by World Resources Institute, Aug 2015)新加坡目前擁有蓄水池17個,，河流、水道和溝渠管網(wǎng)總長為8000公里,，新生水（NEWater）產(chǎn)量為1.75億加侖（約81.4萬噸）,，滿足總需求量的40%，海水淡化產(chǎn)量為1億加侖（約46.5萬噸）,，滿足總需求量的25%,。飲用水廠共8座（包括柔佛河供水處理廠），海水淡化廠3座（2020年新增2座：Marina East Desalination Plant 及Jurong Island Desalination Plant ）,，新生水廠5座,，供水回收廠4座。截至2017年3月31日的物業(yè),、廠房及設備費用為71億新元（約366億人民幣）,。新加坡公用事業(yè)局(PUB)發(fā)展歷程新加坡公用事業(yè)局（PUB） 是依據(jù)2001年《公共事業(yè)法》（Public Utilities Act）成立的法定機構，主要負責商業(yè)及非商業(yè)水務服務的運營,，其中供水及衛(wèi)生服務是其商業(yè)運營的重要部分,。PUB最初是成立來接管新加坡市政局的水、電,、管道燃氣運營業(yè)務,，直到2001年，PUB重組成為直屬于環(huán)境部的國家水務機構,。多年來，PUB展現(xiàn)了其在水務領域上令人矚目的進步,。除此之外,，PUB的獨特之處在于私營部門積極廣泛地參與了供水服務的提供。服務合同的廣泛使用以及近期實現(xiàn)的供水自由化都體現(xiàn)了私營部門的參與,。
多年來,，PUB一直致力于通過研究、技術投資來實現(xiàn)水處理,、水循環(huán)和水供應,，從而以一種綜合、有效且具有成本效益的方式來滿足本國的水需求,。如今,，新加坡已成為國際公認的綜合水管理示范城市和新興的Global Hydrohub——全球領先的水技術商業(yè)機會和專業(yè)知識中心。 為確保充足供水,，PUB必須落實“閉環(huán)式水循環(huán)系統(tǒng)”(Water-loop),，不斷回收再利用污水及淡化海水，補充天然水資源的不足。其對水資源管理的整體方法可以歸納為三個關鍵策略：PUB不僅要管理用水需求, 還要制定相關計劃和政策以確保在嚴旱的季節(jié)里居民也能有足夠的供水,。此外,PUB還致力于降低因強降雨或海平面上升而造成的洪災風險, 以及減少自來水和污水服務中斷的情況,。PUB閉環(huán)式水循環(huán)系統(tǒng)新加坡?lián)碛袕姶蠖鄻踊墓┧到y(tǒng)，被稱為“國家四大水龍頭”,。新加坡也是全球自來水水質最高的國家之一,。自來水完全符合世界衛(wèi)生組織制定的飲用水標準, 它可以直接從水龍頭飲用,無需進行過濾。國內集水區(qū) 當?shù)丶畢^(qū)的水源是新加坡可持續(xù)供水的支柱之一,。大部分降落在新加坡的雨水都經(jīng)由排水溝渠,、水道和河流分別引入17個蓄水池儲存。自2011年以來,，隨著濱海,、榜鵝和實龍崗蓄水池的建成，集水區(qū)面積已經(jīng)占據(jù)新加坡國土面積的三分之二,。新加坡每年平均降雨量約為2,330毫米,。偶爾，數(shù)小時的強降雨也可能相等于一個月的降雨量,，這對排水管道和溝渠的容量構成挑戰(zhàn),。為此，PUB采取了“源頭－渠道－接收點”全方位策略,加強暴雨防治管理,。它不僅在排水的管道和溝渠 (“渠道途徑”) ,，也在徑流的源頭 (“源頭”) 和洪水匯入點(“接收點”)進行了布防。PUB將繼續(xù)探索可增加雨水收集的其他途徑,，致力于收集落在新加坡的每一滴雨水,。 新加坡17座蓄水池分布圖 新加坡的雨水與污水是通過兩個獨立系統(tǒng)進行收集的，確保水道不受污染：馬來西亞柔佛州政府與新加坡政府之間于1961年簽訂的“供水協(xié)議”已于2011年8月31日到期,。根據(jù)《1962供水協(xié)議》，新加坡將繼續(xù)從柔佛州進口水,，能夠保證在2061年之前從柔佛河中每日抽取2.5億加侖（約113.6萬噸）的水,。NEWater是新加坡的成功典范。它是由處理后的廢水經(jīng)過先進膜技術和紫外線消毒凈化后產(chǎn)生的高質新生水,，有效緩解了干旱月份造成的缺水問題,，是新加坡邁向可持續(xù)供水的重要支柱。目前,，新加坡的五座NEWater新生水廠可滿足40%的用水需求,，到2060年,，NEWater有望滿足新加坡未來近55%的供水需求。（1）NEWater的誕生 NEWater的誕生還要追溯到20世紀70年代,，當時新加坡政府在對新生水進行可行性研究,。盡管最終研究結果表明新生水技術上可行，但是成本高及不確定性成為政府最大的擔憂,。到90年代,，膜技術的成本和性能得到大大改善，其他國家如美國也在大力推廣膜技術水處理及回收上的應用,。1998年,，PUB組建了一只團隊來測試最新的膜技術在中水回用直飲方面的應用。兩年后,，PUB成功完成了一項全規(guī)模示范工程——日產(chǎn)水量約1萬噸,。高品質新生水NEWater就此誕生。之后一系列的測試評估也驗證了NEWater是安全,、可持續(xù)的水資源,。PUB還邀請到來自工程、生物醫(yī)藥科學,、化學及水技術領域的國際專家對NEWater進行了評估,。目前，NEWater新生水已超過15萬次質量科學測試, 并達到世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)境保護署所規(guī)定的飲用水標準,。2003年,，PUB面向大眾正式啟用NEWater，并首先在Bedok和Kranji建立了兩座NEWater新生水廠,，同時還設立了游客中心和水博物館來展現(xiàn)新加坡水資源可持續(xù)發(fā)展之旅,。新加坡深隧系統(tǒng)（Deep Tunnel Sewerage System, DTSS）是一條長達48公里的污水高速公路，將污水輸送到新生水廠進行處理并凈化成新生水或排入海中,。由于能高效率地回收全島污水,，深隧系統(tǒng)也再次證明了科技的結合能促使有效地大規(guī)模回收污水以確保新生水的可持續(xù)供應,。DTSS的第一階段建設已完成（DTSS 1）：DTSS第一階段工程于2008年竣工。其中包括從克蘭芝到樟宜, 全長48公里的污水管道, 以及一座每天可處理90萬立方米 (2.02億加侖) 污水的樟宜污水回收廠(Changi Water Reclamation Plant),。這個系統(tǒng)也包括了60公里長的污水連接管和兩條5公里長的深海排管,。第二階段建設將覆蓋新加坡西部（DTSS 2），計劃于2022年完成,。工程包括修建一條40公里長的深隧道,，60公里長的污水連接管道，以及一座位于大士 (Tuas) 的全新污水回收廠,。新的污水回收廠將與國家環(huán)境局的新垃圾焚化廠毗鄰而居,。兩座工廠的結合能將廢料轉化為能源,是本地首個結合污水與垃圾處理的項目。這樣一來就可以盡可能高效率的回收能源和資源，同時也讓兩座設施從中受益,。到了2025年,，來自全島的家庭和工業(yè)污水，將借助地心引力由深隧道排污系統(tǒng)輸送至污水回收廠進行處理,。這個系統(tǒng)給予多方面的效益:（3）NEWater新生水廠處理過程 （4）NEWater新生水的使用 非飲用水：NEWater新生水高度純凈,，主要用于晶圓制造廠,、工業(yè)區(qū)和商業(yè)大樓，作為工業(yè)及空調冷卻用途,，通過專門的管網(wǎng)交付給工業(yè)客戶,。NEWater最大的用戶是晶圓制造廠，其對用水水質的要求甚至比飲用水還要嚴格,。 - 間接飲用：旱季,，NEWater會補充進入源水庫，再經(jīng)由水廠處理后配送給居民,。
（5）外部評估 PUB每年都會對NEWater進行兩次外界評估,，評估小組由工程、水化學,、毒理學及生物學領域的國際專家組成,。由于新加坡四面環(huán)海, 所以PUB充分利用海水資源, 將其淡化成飲用水。同時,PUB也一直在探索成本更低,、更高效的海水淡化技術,。目前，新加坡?lián)碛腥Ｋ瘡S（鳴春SingSpring,，大泉Tuaspring,，大士Tuas），日處理量為1.3億加侖（約59萬噸）,，可以滿足新加坡目前用供水需求的30％,。此外，分別位于濱海東（Marina East）和裕廊島（Jurong Island）的第四家和第五家海水淡化廠也將于2020年竣工,。到2060年,，海水淡化有望滿足新加坡未來供水需求的30％。（1）新加坡第一座海水淡化廠 2005年9月,，新加坡正式啟動了第四個“國家水龍頭”,，也是新加坡第一座海水淡化廠——鳴春（SingSpring）海水淡化廠,。作為Hyflux的全資子公司，鳴春以DBOO模式（設計,，建造,，擁有和運營）贏得了建造新加坡第一座海水淡化廠的競標。鳴春海水淡化廠將在20年內為PUB每天提供多達3000萬加侖（約13萬立方米）的淡化水,。（2）新加坡第二座海水淡化廠 新加坡第二座海水淡化廠——大泉（Tuaspring）海水淡化廠于2013年正式啟動,，能夠在長達25年的運營期限內為PUB每日提供7000萬加侖（約32萬立方米）的淡化水。該廠的主要處理流程包括進水格柵,、預處理（超濾）,、反滲透，最后出水再經(jīng)過礦物補充儲存在PUB的配水庫中,。（3）新加坡第三座海水淡化廠 大士(Tuas)海水淡化廠是新加坡第三座海水淡化廠,，于2018年6月正式啟用，創(chuàng)下了新加坡的多個“第一”：
大士海水淡化廠處理流程主要包括進水格柵,、溶解氣浮,、超濾、反滲透及后處理,。海水首先通過水下管網(wǎng)輸送到淡化廠,，通過兩級格柵去除顆粒物。出水進入溶解氣浮池,，該過程添加化學藥劑凝聚微小物質,，并泵入微細氣泡使凝聚后的顆粒物附著于氣泡表面從而得以去除。經(jīng)過氣浮處理的海水進入到超濾池,，穿過半透膜去除一些微小雜質,、微生物及細菌。經(jīng)過預處理的海水將在反滲透作用下分離出溶解性固體物質,。最后經(jīng)過后處理,，如添加氯和氟等化學物質，淡化海水成為了飲用水,。（4）低能耗海水淡化技術的研究 新加坡目前主要利用反滲透技術進行海水淡化,，需要大量耗能才能將海水處理成飲用水（能耗約3.5kWh/m3）。PUB正在探索低能耗海水淡化技術以確?？沙掷m(xù)地淡化海水，希望將能耗降低一半：電去離子技術（Electro-deionisation）：目前PUB已成功在日處理量為50m3的中試廠證明利用此項技術淡化海水的能耗為1.65kWh/m3,，節(jié)省近一半的能耗,。PUB近期將在大士繼續(xù)擴大升級技術示范規(guī)模,，計劃在日處理量為3800m3的廠里進行驗證，一旦技術驗證可行,，將繼續(xù)在大士海水淡化廠進行10000m3/d的大規(guī)模示范驗證,； - 仿生技術：模仿紅樹林植物和廣鹽性魚類使用少量能量從海水中提取淡水的生物過程。
新加坡“不缺水”--戰(zhàn)略規(guī)劃核心戰(zhàn)略規(guī)劃 目前新加坡的每日用水約4.3億加侖（約195萬噸）,，進口水量為2.5億加侖,，本地供水1.8億加侖。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明住宅用水占比45%,，非住宅用水占55%（主要為工業(yè)用水）,。到2061年，新加坡的總需水量將會翻倍為8.6億加侖（預計住宅用水占30%,，非住宅用水占70%）,，屆時供水協(xié)議到期，進口水源中止,，新加坡如何滿足這多出來的6.8億加侖日供水量的需求呢,？為了滿足全國未來可持續(xù)供水需求，PUB集中精力,，將目光放在提高再生水利用率和擴大海水淡化產(chǎn)量上,。預計到2061年，新生水（NEWater）和海水淡化將滿足新加坡未來水需求的85％,。整體的戰(zhàn)略規(guī)劃歸納如下：最大化產(chǎn)出（收集每一滴雨水） 無限回用（污水回收再利用）
新加坡還出臺了一系列措施和規(guī)劃輔佐戰(zhàn)略規(guī)劃的實施,，包括：（1）節(jié)約用水 管理用水需求與確保充足供水一樣重要。實現(xiàn)可持續(xù)的用水和水管理需要大眾的參與和承諾,。社區(qū)的參與有助于實現(xiàn)可持續(xù)性用水和管理水對環(huán)境的影響,。PUB采取了強制性措施、合理的水價和推廣活動,，以達到善用每一滴水的目的,。為了鼓勵社區(qū)內人人能夠節(jié)約用水，PUB實施了一系列節(jié)約用水的計劃,。除了持續(xù)推進節(jié)約用水的宣傳活動外,，還針對大型用水用戶推出了節(jié)水管理計劃，以及對洗衣機等用水家電等實施強制性的省水標簽計劃,，如強制性節(jié)水標示方案（Mandatory Water Efficiency Labelling Scheme, WELS Label）,、馬桶更換計劃（Water Closet Replacement Programme）、用水效率獎（Water Efficiency Awards）等,。在個人層面上,，新加坡的人均家庭用水量從2003年的每天165升減少到2017年的143升。目標是到2030年將其降低到130升,。（2）大眾參與 – ABC計劃 自2006年推出 ABC計劃（Active, Beautiful, Clean Waters Programme,，“活躍,、優(yōu)美、清潔 – 全民共享水源計劃”）以來,，人與水之間的距離拉近了,，人們更懂得珍惜水源，保持水道和河道清潔,。在“ABC計劃”指導下,，新加坡優(yōu)化了蓄水池、河流和運河的傳統(tǒng)功能——引水和蓄水?，F(xiàn)在很多社區(qū)空間為人們提供了更多休閑娛樂的機會,，使新加坡變成了充滿活力的花園和水之城。到2030年,，新加坡政府將在100多個可行地點來實施該項計劃,。此外，新加坡政府還設置了“水印獎”表彰個人和組織在水行業(yè)的杰出貢獻,。合理有效的教育和培訓將會直接提高生產(chǎn)力,，PUB為此設立了專屬學院——新加坡水務學院，以培育更多人才共商對策,，確保水源事務的持續(xù)穩(wěn)定,。新加坡水務學院集所有的水務培訓于一身，為新加坡水務行業(yè)的職業(yè)教育奠定了良好的基礎,。在公用事業(yè)局的領導下,，新加坡水務學院對所有的培訓和教育項目進行規(guī)劃、設計,、提供,、安排和協(xié)調。它還為本地和國際水務人士開設了多項專業(yè)課程,。因此,，節(jié)水為先，非常傳統(tǒng)水資源的高效開發(fā)和利用,，從某種意義上來說,，又使新加坡成為一個“不缺水”的國家。
國際水協(xié)會（IWA）官網(wǎng) www.iwa-network.org
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