完全可以想象，水資源在2050年人口暴增的“超級城市”會是多么稀缺。以當今世界為例，水資源短缺已成為全球最嚴重的問題之一。
眾多國家把處理廢水和提供飲用水視作兩碼事―――前者是一種支出，后者為一種收入。然而，通過污水處理，兩者可以息息相關，許多水權威專家目前吁請各國政府及水務管理機構，對上述兩大領域進行整合，開拓一個可循環(huán)使用的新水源。
A新水源
新生水喚醒“花園城市”
彈丸之地新加坡，處處綠茵噴泉，被評為最適合人類居住的亞洲城市之一。但回眸上個世紀前半葉，新加坡面臨的是水資源不足、河水污染，甚至一直到上世紀70年代，還有3200公頃的土地常被海水淹沒。但在本次上海世博會新加坡館里，我們找到了新加坡變化的答案。
反向滲透甩掉雜質病菌
近年來，新加坡政府花巨資修建了新生水廠，回收生活用水，經(jīng)過高科技處理使其成為純凈水。新加坡人把這種再生水親切地稱為“新生水”。
新生水利用了“微過濾”和“反向滲透”兩項先進技術。生產過程分三步：先用微過濾將污水中大體積顆粒、細菌過濾，再用高壓將污水擠壓透過反向滲透隔膜，最后再用紫外線消毒，污水重獲“新生”。
其中，“反向滲透”最為關鍵。若放大一億倍，滲透隔膜微孔只有網(wǎng)球大小，受污染化學物質體積如同足球，細菌相當于一幢兩層樓。在隔膜的微孔面前，一切都是“龐然大物”，難以通過。而水分子的體積和乒乓球差不多，能夠順利過關。
循環(huán)管網(wǎng)污水與凈水“相接”
新加坡政府還改建了城市的供水管網(wǎng)，把污水處理管線和供水管線對接，形成全城統(tǒng)一的循環(huán)管網(wǎng)。市民用水后，污水進入深隧道陰溝系統(tǒng)收集起來，再按上述的三個步驟接受“整容大手術”，煥然一新后進入供水管。
經(jīng)專家鑒定，新加坡生產的新生水清潔度比世界衛(wèi)生組織規(guī)定的國際飲用水標準高出50倍。然而，考慮到居民的接受程度，新生水中的絕大部分都被用于芯片制造、制藥等需要高度純凈水的工業(yè)，以及工商業(yè)建筑中的冷卻系統(tǒng)用水。僅有1%的新生水和天然水混合后送往自來水廠，經(jīng)進一步處理后成為飲用水。
“新生水”2050年可行性報告
據(jù)估計，全世界有半數(shù)以上的國家和地區(qū)缺乏飲用水。殘酷的現(xiàn)實使得水科技的研究不僅朝“零能源”方向發(fā)展，甚至還可在處理廢水的過程中產生能源。目前，少數(shù)幾個國家的經(jīng)驗已經(jīng)證明，凈化處理后的廁所污水已成為最具前景的替代水源。
新生水的誕生，不僅讓地球和人類多了一個水資源,還帶來了附加的經(jīng)濟效益。首先是節(jié)約了工業(yè)用水,其次是節(jié)約了用戶的水費，新生水的生產成本是海水淡化的一半。新生水案例還證明了一點，即技術的難題可以攻破。
接下來5~10年，水科技應重點考慮―――如何提高其可續(xù)性，包括延長過濾薄膜壽命、減少能源和化學物的使用，以及過程中所產生的垃圾等。
B新理念
飲水思源源自馬桶
美國宇航局為節(jié)約太空飲用水龐大開支，創(chuàng)造了一套可以把尿液轉化為純凈水的系統(tǒng)。但日常生活中，你會喝來自馬桶的水嗎？即便是新加坡如此純凈的“新生水”都難以抹去人們的心理潔癖。“飲水思源”這個詞對于再生水來說，無疑是個尷尬。然而，美國加州橘子郡的居民做出了勇敢的嘗試。
加州圣地亞哥市的橘子郡有著號稱世界上最大的“從廁所到水龍頭”工程系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設計理念就是在許多城市的衛(wèi)生間下水道直接取水，經(jīng)過初步清污之后將一部分水送至管道，通過過濾器和儲水槽進行凈化。另一部分則用以隔絕闖入地下水系統(tǒng)的海水。
為了完成“一系列處理”，橘子郡花費了近5個億，每天可以把7千萬加侖的污水變成飲用水。經(jīng)過多年的推廣，如今的數(shù)百萬名橘子郡居民漸漸開始適應飲用污水凈化成的飲用水。桔子郡水利官員算過一筆賬：凈化污水要比淡化海水便宜一半，或者只是其三分之一的價格。因此，他們相信一旦經(jīng)驗推廣，這套系統(tǒng)可以在每一個干旱的沿海地區(qū)代替淡化海水技術。本報記者徐婉玲
C新趨勢
十八般武藝
“應對”水
像植物一樣凈水
目標：用更節(jié)能的方式來進行水處理
現(xiàn)狀：2011年前初步小規(guī)模測試
植物通過水通道蛋白利用滲透壓將水吸入根部，這種方式不需要耗能。現(xiàn)在，一家丹麥公司正開發(fā)利用同樣原理凈水的膜，這種膜可將海水凈化為飲用水，其成本只有傳統(tǒng)反滲透系統(tǒng)的1/3，而耗能只有其1/10。膜上的蛋白通道，直徑只有幾個納米，可以（也只可以）讓水分子通過。
如“血小板”一樣修復
目標：將橡膠狀碎塊泵入系統(tǒng)中，并能自動尋找和修補裂縫。
現(xiàn)狀：2008年已在英國投入使用
蘇格蘭某公司有一套不用開挖地面的管道修復系統(tǒng)，它模仿了血液在傷口處凝結的模式。一旦檢測到泄漏，服務卡車就會開到附近的消防栓處并泵出“血小板”―――一種糊狀的、像橡膠一樣的、體積從一毫米到兩英寸不等的顆粒，橡膠粒的大小取決于裂縫的大小。“血小板”不斷在管道中運行，直到遇到滲漏處外流的壓力。隨后血小板會在滲漏處凝結成塊。公用事業(yè)公司甚至不需要知道泄漏的確切位置。
“微創(chuàng)”路面鋪管道
目標：用滑入鋪設法應對水管破裂
現(xiàn)狀：已有幾千英尺的管道被用這種方法修復
要想修復破損而又不用開挖地面還有另一個方法，那就是在破裂的管道內再鋪一層新的內襯。這種技術目前主要在污水管道系統(tǒng)中應用，污水主要依靠重力運動，對管壁的壓力較小。美國密蘇里州一家技術公司新推出的新管道內襯可以承受較高管內壓力，因而可被用來修復飲用水水管。只需在距斷裂點的700英尺處的管道上開兩個接口，工人從其中一個接口處注入由玻璃纖維等復合材料和熱固性環(huán)氧樹脂組成的內襯，并使其鋪在損壞的原管道內壁上。然后注入然后注入熱水使內襯變硬并密封，并最終緊貼在原管道的內壁上。(吳涵)
凈水摩天樓令水系潔凈循環(huán)
2010eVolo摩天大樓建筑競賽中，專門為雅加達附近河流設計的凈水摩天大樓令人驚嘆。這部名為“芝利翁改進工程”的凈水摩天大樓，旨在解決住房和污染問題。多條管道將凈水摩天大樓與河流相連，污水凈水從這些管道中進出。大樓采用三種凈水方法。第一種，分支水管道將抽取進來的水分類，剔除水中的垃圾，用以制造化肥。第二種，提取水中的有害物質，加入有益的營養(yǎng)物質，再送回河流中。第三種，收集來自居民的生活廢水，處理、過濾后再任其匯入河流中。
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