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耶路撒冷的经验能否被移植到其他国家?一个仅

添加时间:2019/05/17

  如果仅仅是因外部环境缺水,相关技术才得以大力发展,那么很容易发现,中国淡水资源不足的城市不在少数——首都北京尤其面临水资源紧张的问题,但人们却没有看到先进的解决方案在中国的城市产生和使用。从以色列耶路撒冷的案例中,我们不难看到,一个适于创新的环境,对城市的未来而言有多么重要。

  2012年北约调查数据显示,以色列市政废水处理率高达80%以上,位居世界第一,而排名第二的西班牙废水处理率仅为12%。

  上世纪60年代的以色列约有四百万人口,半个世纪后人口增长了一倍,每年消耗的地下和地表水总量却与上世纪60年代相当。这一成就中,除了以色列先进的海水淡化技术所做的贡献外,也与以色列先进的废水处理、节水方法和用水管理密切相关。

  目前除了南部海港城市埃拉特供水几乎全部来自海水淡化外,以色列大部分城市和地区仍不同程度依靠地表水和地下水。今年下半年,耶路撒冷预计将实现100%用水来自海水淡化。为进一步了解以色列城市废水处理和循环利用的先进经验,笔者前往耶路撒冷市政供水与废水处理公司Hagihon,考察以色列规模最大、技术最先进的区域供水与废水处理系统和技术。

  在希伯来圣经中,从伊甸园中流出四条主要河流:比逊河、基训河(Gihon)、底格里斯河与幼发拉底河。基训河的名字意为“川流满溢”,位于以色列中部南北向山脉的大分水岭上,历史上曾是犹太王国大卫城的主要城市用水与农业灌溉水源,并帮助两位犹太国王化解了战争与围困的困境。Hagihon公司之名就源于这条在犹太历史上颇具战略地位的河流,随着耶路撒冷地区人口不断增长,耶路撒冷的供水、废水处理也不断经历着技术的更新和方法的现代化。

  市区人口80万、郊县人口20万的耶路撒冷是一座规模很小的城市。但在Hagihon公司服务的约150万平方公里市政面积中,情况却非常复杂。

  首先,耶路撒冷是座山城,海拔在400米到900米之间,包含沙漠气候与山地气候。从市中心历史老城区向南部延伸出来的希伯伦路(HebronRoad)是以色列中部山脉的分水岭,将耶路撒冷分为东西两个地理区域,以中部分水岭为中心,降水分别向东西两个方向流淌。Hagihon在耶路撒冷西部的废水处理厂Sorek,位于海拔400米左右的山谷,再加上以色列自来水公司自北部加利利湖地区提供的淡水,需要将大量经过处理的水抽到海拔800米以上的城区,无疑是个挑战。其次,在Hagihon服务的约100万人口中,有将近30万巴勒斯坦居民和70万以色列犹太居民,其中犹太人口的五分之一为正统犹太教居民,每周五安息日到来前用水量很大。不同城区的用水习惯有很大差异,为特定时间的城市供水带来一定挑战。第三,耶路撒冷是历史古城,地面下有多个历史年代的古城遗迹,给管道铺设、维修和施工带来重重困难。

  与世界上其他大城市面临的问题类似,耶路撒冷城市供水、排水与废水处理等工程,由于深藏地下,常因市政府倾向于追求人们看得见的政绩而被忽视,无法进行有效管理和获得必要的资金技术投入。以色列政府和以色列水利署(TheWaterAuthority)意识到忽视城市废水处理和城市泄洪排水的后果严重性,于2001年通过了新的市政公共事业法规,在以色列全国范围建立55个市政供水与废水处理厂。(欢迎关注微信:泵友圈)作为试点项目,Hagihon于2003年注册为独立的有限责任公司,其前身是耶路撒冷的市政供水与废水处理厂,服务于大耶路撒冷地区。虽然厂房设备仍归耶路撒冷政府所有,但公司的管理与财政系统独立,原来在市政府系统工作的水厂员工成为新公司成员。公司由耶路撒冷市政府全权控股,但市长无权干涉公司管理与资金投入,工程及专业标准上受以色列水利署的管理制约。

  目前Hagihon约有250名员工,服务着包括耶路撒冷郊县城Mevaseret和AbuGosh在内的一百多万居民。Hagihon为居民提供24小时不间断的可饮用自来水和废水处理,兴建、管理并维修1200公里供水管道、950公里废水管道、450公里城市地下水管道和35公里废水处理管道,11座泵水站和4条隧道,储水量为36万立方米。尽管自然和人文地理情况复杂,耶路撒冷地区的产销差率(Non-RevenueWater,也被称为“未计量水百分率”,供水企业提供给城市输水配水系统的自来水总量与所有用户的用水量总量中收费部分的差值定义为产销差水)总体为13%,部分发展良好的城区可达到6%。根据2011年的数据,上海的产销差率为17%,香港为25%,伦敦为28%。Hagihon的年利润约为1.4亿美元。

  来到Hagihon水处理厂,一进门就能看到宣传标语“最佳实践(BestPractice)”。Hagihon公司业务发展高级顾问JoshuaYeres在2013年以色列-亚洲峰会的专场讨论“亚洲超大型城市发展问题与挑战”中,将“最佳实践”解读为先进技术与良好管理的结合。先进的技术对于提高效率和节约成本非常重要,良好的管理则针对员工培训,以保证提供高质量服务。

  Joshua认为,在世界范围内“专业水公司”的概念十分重要。一个专业的供水与废水处理公司,可以从市政府的科层制管理中解放出来,进入企业的工作节奏,有独立的管理、财务和技术研发,极大提高效率和专业化程度。专业水公司的优势不在另辟蹊径,而在把传统业务做得更好、更精。

  目前Hagihon公司共有三座主要的污水处理设备,分别为位于耶路撒冷西部山涧的Sorek废水二级处理厂(日均处理10万立方米)、HomatShmuel废水三级处理厂(日均处理5600立方米)和位于东耶路撒冷地区的NebiMusa废水二级处理厂(日均处理2万立方米)。其中,经Sorek废水二级处理厂(将升级为三级废水处理厂)处理过的废水主要用于农业灌溉;而HomatShmuel废水三级处理厂处理的废水,经过一条总长度为37公里的管道,专门用于耶路撒冷市政公园绿地浇灌;NebiMusa废水二级处理厂为东耶路撒冷的主要巴勒斯坦居住区处理生活废水,有力防止未经处理的城市生活废水沿地表径流进入死海地区。在大耶路撒冷地区,Hagihon公司铺设的管道共分四类:供应24小时不间断饮用水的加压自来水管道、生活废水排泄管道、排洪系统以及经过废水三级处理专门用于市政公园绿地浇灌的管道。

  以色列的自然资源和人力资源都非常紧缺,因此特别善于利用任何可回收利用和节省的资源产生效益。以Sorek二级废水处理厂为例,二级废水处理过程中产生的沼气被收集起来用以发电。收集沼气的气球并非高科技,但节能却是一种生产意识。日均处理10万立方米的二级废水处理厂,工作的员工总数不超过15人。

  Hagihon非常重视技术应用。他们通过地理信息系统制图(GISMapping),绘制出辖区范围内完整的基础设施与维修历史记录,充分实现资本支出与运营成本效率。Hagihon公司有自己的水质实验室,对供水管道中的水质进行实时监测,关注饮用水各项指标。除城市饮用水外,水质实验室还对经废水处理厂处理后的水质进行阶段性化学检验。此外,Hagihon也非常重视与本土以色列创新技术公司的技术合作,如与StreamControl合作的动态水压控制技术、采用TAKADU公司技术进行的独立计量区域测算、AquariusSpectrum公司的声学管道泄漏测试技术、Curapipe公司的无开挖自动漏水维修技术等。

  在管理方面,Hagihon努力降低产销差水率(NRW),在道路作业中严格遵守标准作业程序,所有工作工程中都要考量企业关键绩效指标。为应对可能发生的重大灾害性事件(如因地震造成的大面积停电、停水),Hagihon有一套完备的应急预案,每隔一段时间,会根据应急预案组织大规模应急演习。

  (Hagihon公司业务发展高级顾问JoshuaYeres对应急移动泵站作介绍,该泵站会在大面积停水的情况下为居民供水)

  在风险投资界,初创企业从得到天使投资后到开始有稳定的收益源(SteadyRevenueStream)之间的这段时间,被称为“死亡峡谷”——其中有诸多难题:技术能否被应用于实际生产,企业能否战胜资金上的困难,存在的缺陷能否克服,产品能否得到市场认可,能否找到一个良好的平台进行测试,同时为将来的市场推广打下基础。与Hagihon合作的水科技公司中,不少是具有很大技术潜力的创业公司,它们正需要一个像Hagihon一样的专业水公司提供平台进行技术测试,共同研发,改进不足。

  以Hagihon与StreamControl的合作为例。耶路撒冷五分之一的人口是正统犹太教居民,集中在几个主要城市区域(如城市西北部的HarHotzvim、GivatShaul、Ramot等)。因要遵守周五傍晚开始的安息日,大多数正统犹太教居民会集中在安息日开始前几个小时内完成洗碗、打扫房间和洗澡,再加上宗教家庭中子女众多,一个十口之家在周五傍晚用水量惊人。以Ramot正统犹太教社区为例,每周五早上该社区的供水管道小时流量为10立方米,而安息日开始前则飙升至250立方米。如何合理调控水压以达到节水和保护供水设施的目的,成为供水公司的现实挑战。

  StreamControl公司对此提出的解决方案是采用动态水压控制,检测供水管道内的流量并根据该城区的用水规律实时调控水压。Hagihon接受了这一技术方案,决定将Ramot社区作为试点区域,用该公司的技术进行测试。测试期刚开始,就出了问题,导致供水阀被直接关闭,社区停水。根据测试中的问题,Hagihon与该公司的研发人员一起寻找解决方案,填补技术缺陷,提出未来相似情况的技术备案。

  除了与技术公司的研发和定点测试合作外,Hagihon还积极与以色列高校的技术转让公司接洽,如耶路撒冷希伯来大学的技术转让公司Yissum。以此让革命性的水科技更快进入生产实践中,解决现实问题。

  (Hagihon拥有以色列最大的加盖蓄水池,占地面积8000平方米,最大深度为13米,最大需水量可达11万3千立方米,海拔830米)

  以色列的废水处理高达80%以上。“当我们提到废水处理时,很多人想到的是技术以及这些技术的成本,但更多时候,其实是节约用水和环境保护的意识。”前耶路撒冷副市长NaomiTsur女士在一次市政厅会议曾说到这个话题。耶路撒冷的地形以山地为主,横亘在东西大分水岭上。城市生活污水若不处理而任其排放,会向西一路流进地中海、向东一路流进死海,给环境带来很大破坏。

  仍有许多市民对自来水管的可饮用水的水质不放心,并对循环处理过的水存在质疑。因此,以色列的废水处理标准每年都在提高。以色列环境保护部门2000年成立了Inbar委员会,经过十年努力,2010年以色列总理正式签署了该委员会的质量管理法(InbarRegulations),其中包括38项针对城市废水处理和农业用水的生物、化学测量标准。在耶路撒冷,根据InbarRegulations的质量规定,市政公园绿地浇灌用水需要经过废水三级处理,保证与人体接触的草坪、花坛不会给人体带来不良反应。

  以色列作为一方小小的沙漠绿洲,从缺水国家变为海水淡化强国、废水处理专业国,这其中除了水资源匮乏的现实因素外,与节水和科学用水的意识也紧密相关。耶路撒冷的经验能否被移植到其他国家?一个仅有一百万人口的市政区域的废水处理系统是否能够被应用于东亚缺水的千万人口城市?Hagihon对这个问题的答案是:可以。

  “通过计算出一个城市的独立计量区域(DMA,DistrictMeasuringArea),可以把一个千万人口的城市,例如北京和上海,分成很多个小区域。Hagihon的供水、废水处理设备都是可以复制的,相当于一个大城市里有很多耶路撒冷。”Joshua表示,“耶路撒冷的自然、人文地理复杂,海拔差异大、旱季雨季分明、不同城区之间用水差异大,适合作为技术测试的地点,为不同国家的城市提供借鉴经验。”

  (作者朱鉴非系美国布兰迪斯大学环境研究专业本科生,于希伯来大学交流访学;关鹤系英国伦敦政治经济学院研究生,居以色列)

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