新加坡公用事业局（PUB）执行长Peter NG先生在2019年10月31-11月2日在香港举办的第8届IWA-ASPIRE亚太水大会上，为大家分享了新加坡的的水资源现状、面临的危机以及新加坡的解决办法。
新加坡“缺水”新加坡国土面积仅为为720平方公里，人口高达570万。尽管新加坡多雨，但是却没有足够的空间收集和储存所需雨水来满足日常用水需求，导致新加坡成为全球范围内天然水资源最为匮乏的国家之一，长期以来不得不依靠进口水资源来解决问题。土地受限、水资源匮乏、干旱洪涝、水体污染及人口和经济的增长等危机，促使新加坡需要提前规划制定战略方针并寻求创新，以确保可持续的水供应。Peter先生在其报告中指出，目前新加坡的每日用水约4.3亿加仑（约195万吨），到2061年，新加坡的总需水量将会翻倍（预计日总需水量为8.6亿加仑）。
表1 2040年世界水资源匮乏国家排名 (来源：World’s mostWater stressed countries in 2040 by World Resources Institute, Aug 2015)新加坡目前拥有蓄水池17个，河流、水道和沟渠管网总长为8000公里，新生水（NEWater）产量为1.75亿加仑（约81.4万吨），满足总需求量的40%，海水淡化产量为1亿加仑（约46.5万吨），满足总需求量的25%。饮用水厂共8座（包括柔佛河供水处理厂），海水淡化厂3座（2020年新增2座：Marina East Desalination Plant 及Jurong Island Desalination Plant ），新生水厂5座，供水回收厂4座。截至2017年3月31日的物业、厂房及设备费用为71亿新元（约366亿人民币）。新加坡公用事业局(PUB)发展历程新加坡公用事业局（PUB） 是依据2001年《公共事业法》（Public Utilities Act）成立的法定机构，主要负责商业及非商业水务服务的运营，其中供水及卫生服务是其商业运营的重要部分。PUB最初是成立来接管新加坡市政局的水、电、管道燃气运营业务，直到2001年，PUB重组成为直属于环境部的国家水务机构。多年来，PUB展现了其在水务领域上令人瞩目的进步。除此之外，PUB的独特之处在于私营部门积极广泛地参与了供水服务的提供。服务合同的广泛使用以及近期实现的供水自由化都体现了私营部门的参与。多年来，PUB一直致力于通过研究、技术投资来实现水处理、水循环和水供应，从而以一种综合、有效且具有成本效益的方式来满足本国的水需求。如今，新加坡已成为国际公认的综合水管理示范城市和新兴的Global Hydrohub——全球领先的水技术商业机会和专业知识中心。 为确保充足供水，PUB必须落实“闭环式水循环系统”(Water-loop)，不断回收再利用污水及淡化海水，补充天然水资源的不足。其对水资源管理的整体方法可以归纳为三个关键策略：
收集每一滴水
无限水循环
海水淡化
PUB不仅要管理用水需求, 还要制定相关计划和政策以确保在严旱的季节里居民也能有足够的供水。此外,PUB还致力于降低因强降雨或海平面上升而造成的洪灾风险, 以及减少自来水和污水服务中断的情况。
PUB发展历程
PUB闭环式水循环系统新加坡的“四大水龙头”新加坡拥有强大而多样化的供水系统，被称为“国家四大水龙头”。新加坡也是全球自来水水质最高的国家之一。自来水完全符合世界卫生组织制定的饮用水标准, 它可以直接从水龙头饮用,无需进行过滤。
国内集水区
当地集水区的水源是新加坡可持续供水的支柱之一。大部分降落在新加坡的雨水都经由排水沟渠、水道和河流分别引入17个蓄水池储存。自2011年以来，随着滨海、榜鹅和实龙岗蓄水池的建成，集水区面积已经占据新加坡国土面积的三分之二。新加坡每年平均降雨量约为2,330毫米。偶尔，数小时的强降雨也可能相等于一个月的降雨量，这对排水管道和沟渠的容量构成挑战。为此，PUB采取了“源头－渠道－接收点”全方位策略,加强暴雨防治管理。它不仅在排水的管道和沟渠 (“渠道途径”) ，也在径流的源头 (“源头”) 和洪水汇入点(“接收点”)进行了布防。PUB将继续探索可增加雨水收集的其他途径，致力于收集落在新加坡的每一滴雨水。
新加坡17座蓄水池分布图
新加坡的雨水与污水是通过两个独立系统进行收集的，确保水道不受污染：
雨水通过排水沟、河道等综合管网引入蓄水池，经处理成为饮用水；
污水通过地下管网收集后经由新生水厂处理回用。
新加坡雨水与污水收集系统进口水源马来西亚柔佛州政府与新加坡政府之间于1961年签订的“供水协议”已于2011年8月31日到期。根据《1962供水协议》，新加坡将继续从柔佛州进口水，能够保证在2061年之前从柔佛河中每日抽取2.5亿加仑（约113.6万吨）的水。
新加坡进口水源——柔佛河“NEWater”新生水NEWater是新加坡的成功典范。它是由处理后的废水经过先进膜技术和紫外线消毒净化后产生的高质新生水，有效缓解了干旱月份造成的缺水问题，是新加坡迈向可持续供水的重要支柱。目前，新加坡的五座NEWater新生水厂可满足40%的用水需求，到2060年，NEWater有望满足新加坡未来近55%的供水需求。
（1）NEWater的诞生
NEWater的诞生还要追溯到20世纪70年代，当时新加坡政府在对新生水进行可行性研究。尽管最终研究结果表明新生水技术上可行，但是成本高及不确定性成为政府最大的担忧。到90年代，膜技术的成本和性能得到大大改善，其他国家如美国也在大力推广膜技术水处理及回收上的应用。1998年，PUB组建了一只团队来测试最新的膜技术在中水回用直饮方面的应用。两年后，PUB成功完成了一项全规模示范工程——日产水量约1万吨。高品质新生水NEWater就此诞生。之后一系列的测试评估也验证了NEWater是安全、可持续的水资源。PUB还邀请到来自工程、生物医药科学、化学及水技术领域的国际专家对NEWater进行了评估。目前，NEWater新生水已超过15万次质量科学测试, 并达到世界卫生组织和美国环境保护署所规定的饮用水标准。2003年，PUB面向大众正式启用NEWater，并首先在Bedok和Kranji建立了两座NEWater新生水厂，同时还设立了游客中心和水博物馆来展现新加坡水资源可持续发展之旅。
新加坡NEWater游客访问中心（2）深邃工程--“污水高速公路”新加坡深隧系统（Deep Tunnel Sewerage System, DTSS）是一条长达48公里的污水高速公路，将污水输送到新生水厂进行处理并净化成新生水或排入海中。由于能高效率地回收全岛污水，深隧系统也再次证明了科技的结合能促使有效地大规模回收污水以确保新生水的可持续供应。DTSS的第一阶段建设已完成（DTSS 1）：DTSS第一阶段工程于2008年竣工。其中包括从克兰芝到樟宜, 全长48公里的污水管道, 以及一座每天可处理90万立方米 (2.02亿加仑) 污水的樟宜污水回收厂(Changi Water Reclamation Plant)。这个系统也包括了60公里长的污水连接管和两条5公里长的深海排管。第二阶段建设将覆蓋新加坡西部（DTSS 2），计划于2022年完成。工程包括修建一条40公里长的深隧道，60公里长的污水连接管道，以及一座位于大士 (Tuas) 的全新污水回收厂。新的污水回收厂将与国家环境局的新垃圾焚化厂毗邻而居。两座工厂的结合能将废料转化为能源,是本地首个结合污水与垃圾处理的项目。这样一来就可以尽可能高效率的回收能源和资源，同时也让两座设施从中受益。到了2025年，来自全岛的家庭和工业污水，将借助地心引力由深隧道排污系统输送至污水回收厂进行处理。这个系统给予多方面的效益:
创造协同效应：取得高效能源和资源回收并减少工厂占地范围
提高土地使用效益
保护环境
确保新生水的可持续供应
（3）NEWater新生水厂处理过程
微滤：过滤掉进水中微米级的颗粒和细菌；
反渗透：去除不良污染物，该阶段出水优质；
紫外消毒：确保出水不含任何生物，并添加化学物质恢复水体酸碱平衡。
NEWater新生水厂处理过程示意图
（4）NEWater新生水的使用
非饮用水：NEWater新生水高度纯净，主要用于晶圆制造厂、工业区和商业大楼，作为工业及空调冷却用途，通过专门的管网交付给工业客户。NEWater最大的用户是晶圆制造厂，其对用水水质的要求甚至比饮用水还要严格。
间接饮用：旱季，NEWater会补充进入源水库，再经由水厂处理后配送给居民。
（5）外部评估
PUB每年都会对NEWater进行两次外界评估，评估小组由工程、水化学、毒理学及生物学领域的国际专家组成。海水淡化由于新加坡四面环海, 所以PUB充分利用海水资源, 将其淡化成饮用水。同时,PUB也一直在探索成本更低、更高效的海水淡化技术。目前，新加坡拥有三座海水淡化厂（鸣春SingSpring，大泉Tuaspring，大士Tuas），日处理量为1.3亿加仑（约59万吨），可以满足新加坡目前用供水需求的30％。此外，分别位于滨海东（Marina East）和裕廊岛（Jurong Island）的第四家和第五家海水淡化厂也将于2020年竣工。到2060年，海水淡化有望满足新加坡未来供水需求的30％。
新加坡海水淡化进程
（1）新加坡第一座海水淡化厂
2005年9月，新加坡正式启动了第四个“国家水龙头”，也是新加坡第一座海水淡化厂——鸣春（SingSpring）海水淡化厂。作为Hyflux的全资子公司，鸣春以DBOO模式（设计，建造，拥有和运营）赢得了建造新加坡第一座海水淡化厂的竞标。鸣春海水淡化厂将在20年内为PUB每天提供多达3000万加仑（约13万立方米）的淡化水。
鸣春海水淡化厂处理流程
（2）新加坡第二座海水淡化厂
新加坡第二座海水淡化厂——大泉（Tuaspring）海水淡化厂于2013年正式启动，能够在长达25年的运营期限内为PUB每日提供7000万加仑（约32万立方米）的淡化水。该厂的主要处理流程包括进水格栅、预处理（超滤）、反渗透，最后出水再经过矿物补充储存在PUB的配水库中。
大泉海水淡化厂处理流程
（3）新加坡第三座海水淡化厂
大士(Tuas)海水淡化厂是新加坡第三座海水淡化厂，于2018年6月正式启用，创下了新加坡的多个“第一”：
新加坡国内第一座应用先进预处理技术（气浮+超滤）的海水淡化厂；
第一座真正意义上由PUB完全拥有的海水淡化厂；
第一座建有太阳能板的海水淡化厂（该厂有超过一半的屋顶面积覆蓋太阳能板）。
大士海水淡化厂处理流程大士海水淡化厂处理流程主要包括进水格栅、溶解气浮、超滤、反渗透及后处理。海水首先通过水下管网输送到淡化厂，通过两级格栅去除颗粒物。出水进入溶解气浮池，该过程添加化学药剂凝聚微小物质，并泵入微细气泡使凝聚后的颗粒物附着于气泡表面从而得以去除。经过气浮处理的海水进入到超滤池，穿过半透膜去除一些微小杂质、微生物及细菌。经过预处理的海水将在反渗透作用下分离出溶解性固体物质。最后经过后处理，如添加氯和氟等化学物质，淡化海水成为了饮用水。
（4）低能耗海水淡化技术的研究
新加坡目前主要利用反渗透技术进行海水淡化，需要大量耗能才能将海水处理成饮用水（能耗约3.5kWh/m³）。PUB正在探索低能耗海水淡化技术以确保可持续地淡化海水，希望将能耗降低一半：
电去离子技术（Electro-deionisation）：目前PUB已成功在日处理量为50m³的中试厂证明利用此项技术淡化海水的能耗为1.65kWh/m³，节省近一半的能耗。PUB近期将在大士继续扩大升级技术示范规模，计划在日处理量为3800m³的厂里进行验证，一旦技术验证可行，将继续在大士海水淡化厂进行10000m³/d的大规模示范验证；
仿生技术：模仿红树林植物和广盐性鱼类使用少量能量从海水中提取淡水的生物过程。
新加坡“不缺水”--战略规划
核心战略规划
目前新加坡的每日用水约4.3亿加仑（约195万吨），进口水量为2.5亿加仑，本地供水1.8亿加仑。统计数据表明住宅用水占比45%，非住宅用水占55%（主要为工业用水）。到2061年，新加坡的总需水量将会翻倍为8.6亿加仑（预计住宅用水占30%，非住宅用水占70%），届时供水协议到期，进口水源中止，新加坡如何满足这多出来的6.8亿加仑日供水量的需求呢？为了满足全国未来可持续供水需求，PUB集中精力，将目光放在提高再生水利用率和扩大海水淡化产量上。预计到2061年，新生水（NEWater）和海水淡化将满足新加坡未来水需求的85％。整体的战略规划归纳如下：
最大化产出（收集每一滴雨水）
无限回用（污水回收再利用）
饮用海水（开发新技术降低海水淡化的成本）
辅助计划 新加坡还出台了一系列措施和规划辅佐战略规划的实施，包括：
（1）节约用水
管理用水需求与确保充足供水一样重要。实现可持续的用水和水管理需要大众的参与和承诺。社区的参与有助于实现可持续性用水和管理水对环境的影响。PUB采取了强制性措施、合理的水价和推广活动，以达到善用每一滴水的目的。为了鼓励社区内人人能够节约用水，PUB实施了一系列节约用水的计划。除了持续推进节约用水的宣传活动外，还针对大型用水用户推出了节水管理计划，以及对洗衣机等用水家电等实施强制性的省水标签计划，如强制性节水标示方案（Mandatory Water Efficiency Labelling Scheme, WELS Label）、马桶更换计划（Water Closet Replacement Programme）、用水效率奖（Water Efficiency Awards）等。在个人层面上，新加坡的人均家庭用水量从2003年的每天165升减少到2017年的143升。目标是到2030年将其降低到130升。
（2）大众参与 – ABC计划
自2006年推出 ABC计划（Active, Beautiful, Clean Waters Programme，“活跃、优美、清洁 – 全民共享水源计划”）以来，人与水之间的距离拉近了，人们更懂得珍惜水源，保持水道和河道清洁。在“ABC计划”指导下，新加坡优化了蓄水池、河流和运河的传统功能——引水和蓄水。现在很多社区空间为人们提供了更多休闲娱乐的机会，使新加坡变成了充满活力的花园和水之城。到2030年，新加坡政府将在100多个可行地点来实施该项计划。此外，新加坡政府还设置了“水印奖”表彰个人和组织在水行业的杰出贡献。（3）培训引导发展合理有效的教育和培训将会直接提高生产力，PUB为此设立了专属学院——新加坡水务学院，以培育更多人才共商对策，确保水源事务的持续稳定。新加坡水务学院集所有的水务培训于一身，为新加坡水务行业的职业教育奠定了良好的基础。在公用事业局的领导下，新加坡水务学院对所有的培训和教育项目进行规划、设计、提供、安排和协调。它还为本地和国际水务人士开设了多项专业课程。因此，节水为先，非常传统水资源的高效开发和利用，从某种意义上来说，又使新加坡成为一个“不缺水”的国家。未完待续IWA微信已开通了原创保护功能，其他公众号转载不得修改其中的任何文字、图片和排版，未经授权不得擅自摘抄复制微信内容
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