高品質水需求下的解決思路
我國在全面達到《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2022)的97項水質標準要求后,進一步提升飲用水品質成為必然趨勢。而從整個供水鏈條來看,實現高品質飲用水,涉及水環境、水源地、凈化水廠、城市供水管網和小區二次供水等諸多環節,需要展開系統研討。在日前由未來新水務研究中心主辦的“水質安全與高品質供水研討會”中,深圳市環境水務集團、北控水務集團、金科水務等行業知名水務公司,給出了高品質水需求下的幾類解決思路。
本文根據嘉賓發言內容整理,未經本人審閱。
深水集團張金松——用食品管理的理念來管理自來水
深圳環境水務集團原總工程師張金松介紹,深水集團在對高品質水開展初步頂層設計、確立實施原則后,在落地層面,采用升級硬件和精細管控兩方面的實施策略。硬件方面,主要是通過提升供水設施水平,提升龍頭水水質,保障高品質水的實現。具體措施包括原水水質保障、凈水工藝提升、輸配水質保持等。管控方面,以風險管控為核心提升精細化管理水平及服務升級,保障高品質水水質的持續穩定。具體措施包括水質風險管控、精細化運行管理、水質監測及管理、水質安全智能化監控、龍頭水質保障導向的服務升級等。
他重點介紹了“基于HACCP的水質風險管控”。HACCP體系即“危害分析及關鍵控制點體系”,緊盯顯著危害,考慮控制措施,找準全流程關鍵控制點,實施主次控制。此前,HACCP體系主要用于食品領域的安全危害控制,實際上,也可以嘗試將“自來水”作為一種特殊食品,通過量化分析、評估供水全流程潛在水質風險的方法判斷出關鍵控制點(CCP),并針對CCP點系統性地開展確定限值、實施監控、及時糾偏等運行管理措施,以實現水質風險精準管控。
基于HACCP的水質風險管控示意
他認為,用食品管理的理念來管理自來水,相信用戶也會更好理解、更易接受。以水質安全為核心,并理順供水全流程數字化信息流和工作流,能夠開展更為順暢的智慧水務建設。
針對高品質水關注的三項關鍵問題——輸配環節的水質保持、如何滿足生飲要求、龍頭水持續穩定高品質,深圳水務也與相關單位開展了長期探索,并得出一些初步成果:
關于輸配水環節的水質保持,需要注重出廠水水質的安全裕度、二次供水過程的把控、市政管網的清洗維護、市政管網末梢水水齡等;
關于如何滿足生飲要求,應重視余氯和口感之間的平衡、輸配全過程中水齡的控制、強化對輸配環節水質風險的管控、指導用戶建立科學用水習慣等;
關于龍頭水持續穩定高品質,應實施全流程水質風險管控、強化供水全流程水質過程管理、將龍頭水納入水質監管范圍、充分利用信息化手段等。
北控水務甘振東:源頭到龍頭全流程水質安全保障體系
北控水務集團供水事業部博士甘振東在研討會中介紹了集團從“源頭”到“龍頭”的全流程水質安全保障體系。
原水調控環節,北控水務供水項目深度參與南水北調中線供水服務(12座水廠),受時空影響呈現“三高”特點(高溫、高藻、高pH),常規處理工藝出廠水鋁含量極易超標,水質安全風險大,藥劑成本高。對此,集團提出“核心在pH”——藻類增長消耗水中二氧化碳是造成pH升高原因,pH高造成PAC混凝效果下降。基于這一判斷,采用CO2原水水質調節技術,目前已在南水北調中線8座水廠投入使用,水質穩定性全面提升。
水質保障環節,針對新國標水質檢測指標的要求,集團建立6500—16000m3/天高級氧化深度處理生產性驗證,探索處理能力邊界和生產成本,為大區其他水廠深度處理改造提供技術積累和數據支撐。根據驗證數據,藥劑投加耦合紫外雙氧水高級氧化工藝(1/4處理水量)或單獨高級氧化工藝(2/3處理水量)可以保障驗證水廠嗅味10ng/L以下合格供水。
在管網保障環節,集團自主研發了管網健康度評價大數據模型,實現集團供水業務首次大數據價值挖掘應用。該模型能夠進行破損預測,同時挖掘其他隱藏關鍵信息,針對項目特點給出智能決策方案。基于大數據模型及內部測漏力量的培育,開展新型控漏技術實踐,漏損管理初見成效。
在管理方面,集團內發布了《原水水質分級預警標準》、《水質異常指標控制指引》、《供水管網區域壓力調控指南》、《MNF數據分析及應用指南》、《供水管網水平衡分析應用指南》等系列實操指導文件,并開展星級創建,基于運營過程、運營質量、經營結果、人員能力、數字化能力等指標進行評價考核。
金科水務王同春:同城同網供水直飲安全解決方案
金科環保王同春給出的方案是“水源-水廠-供水管網系統水質安全解決方案”,從水質保護、管網清洗維護、管網水質監控與安全管理三個方面加以展開,考察指標包括水質的物理、化學、生物穩定性。
在水源、水廠環節,重點是出廠水質保護,在分析出廠/供水水質變化對管網水質影響的基礎上,進一步提高水質穩定性,如采用組合膜濾處理工藝以更好地去除有機污染物、減少消毒副產物及增加生物穩定性等。
在輸配水管網環節,主要手段是管網/水質保護技術、管道清洗技術及修復技術、管網水質監控及安全管理平臺。
管網/水質保護技術是指在非開挖更換管道的前提下,通過加藥系統將極微量的管網/水質保護劑投加到供水管網中,利用管網/水質保護劑在供水管道內壁所形成的致密而穩定的保護層,將自來水與管道進行隔絕,阻止水與管材接觸發生反應,以保障自來水的新鮮度,能夠解決“黃水”、水垢與消毒味重等存在的水質問題。該技術在新的供水管道預防污染及現有管道控制污染兩種場景中均可應用。
管網清洗技術,包括管道渦流深度清洗技術、水箱深度清洗技術等。針對輸水管道及建筑物給水管道,渦流清洗技術能在不開挖、時間短、不損傷管道的情況下,較好地去除管道內壁的堆積層和內壁上的菌膜,減少水質衰減,提高輸送效率;針對儲水水箱,采用以酰胺基磺酸為主要成分的清洗消毒劑,能夠有效去除生物膜及鐵錳沉積物。
管網水質監控與安全平臺采用多參數水質分析儀及監測站從水質的化學穩定性和生物穩定性兩方面,對重點區域在線檢測;水質數據傳輸到系統服務端監控預警平臺,同步GIS可視化界面,實現實時監控,異常預警。