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寻找新加坡新生水的工业密码

时间:2024-05-17

冯慧宁

世界上极度缺水国家之一的新加坡有5个新生水工厂,这些工厂每天不断地将废水循环利用起来,提供将近23万立方米的新生水以解决新加坡每日三成的用水总量。

技术的发展可以用来改善人类的日常需求,新生水(NEWater)的研发和出现,让新加坡有了与干旱和污染作斗争的勇气。新生水是新加坡水资源利用的重大突破,为了让更多人了解它,新加坡唯一的新生水厂展览馆,就坐落在勿洛的新生水厂里……

缺水的新加坡

展览厅前,来自全世界关于水资源利用的照片铺满了整面墙。从日常饮水、水上娱乐、用品清洗到生物栖息、河流湖泊,生活在地球上任何与水有关的场景都列举在了这面墙上。

而关于新加坡与水的故事,也是从一张照片开始讲述的。那是一张1965年的老照片,照片上,时任新加坡总理的李光耀在新加坡独立后的首次记者招待会上,面对严峻的水资源问题时愁眉不展地说道:“在水资源上的任何一项政策,都会让我们屈膝……”

淡水資源是连接马来西亚和新加坡的重要纽带,也是新加坡紧缺的自然资源。1961年和1962年,新加坡和马来西亚分别签订了两份供水协议,从此,马来西亚成为了新加坡的“水龙头”。

对于新加坡这个位于热带的岛国来说,充足的降水向来只是个匆匆的过客,国土面积较小,雨水储存量不高,其境内没有主权完整的独流大河,也缺乏体量足够的湖泊,每年雨季从天而降的淡水只能变成积水白白流走,无法收集和利用。地下水资源的严重不足、地势低平、蓄水条件差、热带地区降水量充足但蒸发量大等地理问题,都让新加坡走上了艰辛的“求水”之路。

新加坡缺水,居民的日常生活和生产用水只能依靠雨水收集和从邻国马来西亚进口。邻国马来西亚是一个淡水资源充足的国家,于是,新加坡向马来西亚买水就成为了解决用水问题的重要途径。

协议签订后,新加坡可以以每4.5吨生水不到1美分的价格从马来西亚的柔佛河中抽取生水,同时新加坡还需要提供一定数量经过处理的生水给马来西亚。供水协议解决了新加坡一半的水资源缺口,但这并不意味着解决用水问题后的新加坡从此可以高枕无忧。

1961年签订的供水协议早已于2011年到期,1962年签订的协议则需要到2061年才到期。长期供水合作的岁月里,两个国家的发展差距越来越大,新加坡虽然一跃成为发达国家,但依然需要面临资源缺乏的现状,若供水协议一旦失效,“水龙头”的阀门一旦关闭,断水的后果难以承担,时间一分一秒地流逝,不断地提醒着新加坡,淡水资源绝不能过度依赖进口。如何能在2061年到来之前,实现淡水资源的自给自足,留给新加坡的时间已然不多。

新生水的探索之路

在水资源的物尽其用和再生问题上,新加坡不断地以冲刺的速度进行探索和研发。1998年,新加坡建立了第一座海水淡化厂,开始探索海水淡化。同年,新加坡公用事业局和环境部门开始探索利用二级污水进行水回收处理,并且决定在勿洛建厂,探索着如何把每天排出去的水再循环回来。

2002年,新加坡公用事业局正式启动再生水计划,并将这些经过二级污水处理而来的水命名为新生水(NEWater)。新加坡的科学家们甚至还让新生水的水质达到了欧洲和美国的饮用水标准。

在新生水展览馆内,穿过一个与废水处理厂的深邃道阴沟系统涵洞真实尺寸相同大小的圆洞后,一张2002年,时任新加坡总理的吴作栋在总统府的网球场打完球后,大口喝下新生水的老照片映入眼前。这张照片记录下的时刻,是新生水正式走进新加坡人日常生活中的标志。也正是那一年,在新加坡37周年的国庆期间,吴作栋正式宣布了从今以后,新加坡居民的饮用水都将是由新生水和自来水共同组成的混合水,这一个消息轰动世界。而在此前,把废弃过的水循环改造成饮用水,是只有宇宙空间站的宇航员才能享受到的“太空级待遇”。

作为水资源再生的工业先驱,大部分新生水仍然都是被输送至工厂用于工业用水,只有小部分的新生水会混合入日常用水的蓄水池,再供给新加坡家庭使用。据统计,目前约有占全部饮用水1%的新生水会被注入蓄水池然后送往自来水厂,经进一步处理后成为饮用水。但由于新生水的处理过程是将工业废水、管道污水,甚至是马桶水进行过滤和杀菌后重新诞生的水,仍有部分人对此有心理阴影。为消除阴影,新生水的推广活动便开始如火如荼地在新加坡展开,除了媒体的大力宣传之外,盖在新生水工厂上的新生水展览馆在其中也发挥了重要的作用。

新生水的研学之旅

如今,集环保、科技、自然于一体的新加坡新生水展览馆已成为了世界上著名的中小学生研学旅行目的地之一,成为世界各地研学旅行的团队来到新加坡必打卡的一站。在新生水展览馆内,来来往往的游客路过的走廊玻璃地板下,纯净新生水正在潺潺流动着,展厅里庞大的过滤消毒废水设备,每日都能迎来渴望知识的参观者。

新生水展览馆善于用最直观的数字带给参观者最震撼的体验。馆中大量列举了与人们息息相关的日常行为的数据内容,如“每人少用10升水,500万人就能省下21个奥林匹克游泳池的水量”“每天减少1分钟的冲澡时间,一个月就能省下9升水”“用盆装水洗蔬果碗碟,能节约高达14升的水量”等,这些关于水的小事背后,是一个个震撼人心的大数据,是一个个能引起参观者对于自然进行深刻反思的大数据。

因此,这里每天都会展开一场关于新生水的课堂对话。对话的内容不仅是面向孩子们展示水资源的重要性,也面向各个年龄段的成年游客介绍着新加坡和世界水资源情况,解答着更为复杂的再生水科学问题。让更多人了解到在工业化的进程中,科技的探索正在强而有力地解决再生水资源的难题。

一边是渴望求知的研学游人,一边是为了在2061年前,能让新生水满足国家需求而奋斗的科学家,工业与旅游,科学与求知,每日都在新生水工厂里全力展示。

新生水(NEWater)是指城市污水经过常规二级处理后,再经过反渗透处理等工艺所获得的达到饮用水标准的新生水。

■ 新生水过滤环节:

第一环节 :空心膜超威过滤,直径 0.04微米的空心膜,能有效过滤比较大的杂质。空心膜每15分钟反冲洗一次;每3-6周用柠檬酸清洗;每5年更换新的,确保清洁。

第二环节 :过滤更细的污染,反渗透环节。此阶段会去除掉污染物。

第三环节 :紫外线消毒。通过紫外线消毒,清除所有生物;在这一环节,还会加入化学物质,来平衡水的PH值。

■ 这些超纯净的新生水,因为没有任何矿物质,并不适合长期饮用,因此主要用于工业上清洗零件机械的用途,少部分则注入蓄水池,作为生活用水。

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