世界水日｜水的质量和供应与它息息相关

水的质量

与供应

水是人类生命的一部分。在全球的大范围内，过多或过少的水都能带来严重的灾难和破环，例如干旱、疾病、海啸和水灾等。

无论在当下，还是在未来，我们要面临的一个巨大挑战就是如何保护水资源。联合国统计，全球有将近9亿人缺乏干净的饮用水，18亿人生活在水资源稀少的地区，还有16亿人生活在因为缺乏相关基础设施而无法从大自然获取水源的国家和地区^[1]。根据世界银行的计算，由于城镇化水平不断提升，全球人口对农业、工业和生活用水的需求将会显著加大^[2]，到2030年，用水量的供不应求将超过40%。

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在饮用水配送和使水质净化成可饮用水的每一个环节中，镍都发挥着重要作用。

镍与水供应系统

含镍不锈钢和合金广泛应用于水管、阀门和水泵的制造之中，它有助于建立高效的公共设施来为人们提供干净的用水。在保持健康和经济生产力方面，这一点至关重要。镍金属强度大、韧性高、可铸性强、易于焊接和抗腐蚀能力好，是水质处理、运输和配送设施的理想材料，在多种环境和状况下都非常适用。

水处理

从1965年起，含镍不锈钢就在各大型水处理厂中广泛应用，发挥着卓越可靠的作用。

随着干燥地区和海岛社群的人口数量不断增加，当地的净水资源短缺或稀少的问题日益凸显，人们对寻找新的可饮用水源的需求就更加强烈。在水资源稀少的地区，以含镍材料制成的水管、阀门和热交换设施就有助于把受污染的水、微咸水或海水转变为可饮用水。

为了确保充足的水资源来满足人类的需要，我们还要解决另一个重要挑战，这就是如何能把使用过的水恢复到使用前的质量，让它们重返大自然，或者再次供工业用或家用。使用含镍材料来建造新设施或整修现有设施，能让设备使用寿命更长、性能更可靠，并降低维护费用。

废水处理

由于废水处理使用的化学物质腐蚀性强，因此废水处理厂都会重点考虑材料的耐腐蚀性。含镍不锈钢的抗腐蚀性非常高，那些建造于二十世纪六十年代的废水处理厂中安装的绝大多数（几乎是全部）不锈钢管道，目前依然能够正常运行。

除了耐腐蚀性以外，在废水处理厂中使用含镍不锈钢闸阀还拥有其他优势：生命周期成本低、重量轻、易安装、渗漏率也低。因为它们比铸铁闸阀轻，所以升降闸阀所需的电动设施的型号和功率也可以减小，从而节省了材料和能源。

海水淡化

“通过使用含镍材料，企业和大众就能淡化海水，把它转变为可饮用水和工业用水。”

在应对不断增长的净水需求方面，海水淡化发挥了重要作用^[3]。

把盐水转化为可饮用的净水需要经过一个复杂的工业过程，当前约有150个国家正在使用这项技术^[4]。海水可以通过反透析技术实现脱盐，为人们提供工业和生活用水，供应规模可大可小。这一最常见的海水淡化工艺要使用含镍材料，它们不但强度高，而且能抵挡海水的腐蚀，是海水淡化的理想之选。

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不锈钢持久耐用，抗腐蚀性强，能消除渗漏隐患和降低维护需求。

防止水污染

在水配送的过程中，连接得严丝合缝的水管和阀门可防止漏水和外物渗入，从而有助于保持供水的质量。这一点非常重要，特别是在那些时刻需要保持无菌的场所，如医院和危重病人治疗区等。含镍不锈钢的特质使它能承受二氧化氯这类高效清洁剂以及极高温热水的清洗和冲刷，有利于维持设备的最高卫生和健康标准。这种材料的表面也非常光滑，减少了微生物膜形成的可能性，可有效预防诸如军团病菌种等细菌的滋生^[5]。

在医院使用不锈钢水管

西帕洛玛医疗中心是美国加利福尼亚州最大的医院，也是北美最大规模的医院之一。它的设计和建筑标准非常高。当然首先要满足医疗的需求，但是环境和经济效益也十分重要。该工程大量使用了不锈钢材料。选材的考虑首先是不锈钢能充分体现可持续发展的理念（其原料中回收再生的比重平均可达60%），而且耐腐蚀性强，又能保持供水系统不污染、不渗漏。这座医院的墙体内铺设了超过7300米的不锈钢水管来输送热水和冷水。

这个例子很好地说明了在水配送系统中使用含镍不锈钢是怎样为提高整座建筑的环境绩效作出贡献的。

水供应

在水配送系统中使用含镍材料，不但能保证用户的用水安全，也为水务部门、供水企业和建筑运营商提供了一套实惠、高效、低维护的基础设施。

不锈钢持久耐用，抗腐蚀性强，能消除渗漏隐患和降低维护需求。

要增加水供应量的话，很重要的一点就是要减少水耗和提高现有的供水效率。饮用水在输送过程中出现的水耗很惊人，大大增加了成本，因为要置换渗漏的和无法正常运作的设施是很费钱的。使用了含镍材料就能够防止水管和阀门发生渗漏，避免饮用水受到污染，从而减少水耗。特别是在欧洲的部分老城区，供水主管道可能已经有好几百年的历史了，水管渗漏会让饮用净水耗损高达50%^[6][7]。这就造成了庞大的金钱浪费。随着用水需求的日渐增长，市政工程师们正面临着一个挑战，就是如何以最经济的办法置换这些旧式水管。人们之所以经常选用含镍不锈钢水管，是因为它能轻易地插入旧式主水管内部，它的强度足以承受地面沉降和地震的冲击，使用寿命至少可达100年。

在高楼内输送饮用水和消防用水的水管系统都必须满足特殊要求。它们不仅要能承受高压，而且还要适应因地震和风力造成的楼体摆动。随着大楼越盖越高，工程师们正开始使用不锈钢管道系统来满足各方面的需求。与传统的水管系统相比，不锈管水管系统强度高，耐腐蚀力强，在高楼中的使用寿命更长，维修需求更小，能在100多年内保证系统的严密性。

台北国际金融中心

台北国际金融中心是世界上第五高的建筑物，也是一个很好的例子，说明了改用不锈钢高压管道系统是如何满足重大服务需求的。这座大楼在2003年落成，楼高101层，总高度509米。它在防火和供水管路中采用了含镍不锈钢的系统，即冷热水供应均使用了不锈钢的阀门和水管。

这套系统柔韧性极高，能抵御2500年一遇的大地震。它采用专门的薄壁不锈钢设计，无需熟练技工即可快捷安装，又易于清理和维护，所以比传统管路的焊接、法兰或套丝连接花费要低得多。

多伦多市

多伦多市正在使用含镍不锈钢来升级城市供水系统，力求在未来的一个多世纪内为人们提供优质饮用水，同时免除系统维护的烦恼。

不锈钢持久耐用，耐腐蚀性强，能消除渗漏隐患，提高供水能力，并保证供水的安全性和可靠性。不锈钢管道的垂直段便于安装和焊接，完全无需内衬水泥砂浆，可有效地抵御地下水和用氯消毒的饮用水的侵蚀，因此可以免于维护。

纽约供水系统

纽约市的供水工程早在1837年就开始了。最近的一次庞大工程斥资60亿美元，项目名称为“3号供水隧道”，负责管理这项工程的是纽约市环境局，他们要求系统的阀门必须能在100%的相对湿度下运行100年，并且维修需求要低，甚至无需维修。在这项工程考虑的可以输送饮用水的各种材料中，含镍不锈钢展现了最佳的耐腐蚀性，实现了最低维护需求，生命周期成本最低。

抗地震性

根据日本的抗地震测试，通过机械连接的不锈钢管道系统展现了满足要求的气密性，绝无渗漏。