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姜立晖-新時期城市供水安全保障面臨挑戰與解決思路

2019-11-28 14:52:34

2019年11月27日,第十四屆水大會的30場城鎮水務分論壇在蘇州隆重召開。本文內容來自其中一個分論壇——二次供水節能與供水安全保障會議,會議共有8位來自江浙滬多個水司及高校、研究所的技術專家分享了關于二次供水與供水安全保障的相關經驗、思考與最新研究進展。本文爲中國城市規劃院城鎮水務與工程院副總工程師、教授級高工姜立晖發表演講《新時期城市供水安全保障面臨挑戰與解決思路》的部分內容。

 供水安全面臨的主要挑戰
  1、水資源短缺,水源水質汙染尚未得到全面控制。近幾年來,地下水源地汙染未能得到有效緩解,這是目前面臨的一個很大的挑戰。水源水質在短期內得到明顯改善仍比較困難。
  2、水源保護與城鎮發展矛盾突出,原水水質改善壓力較大。城市供水系統單一水源、單一水廠供水模式仍大量存在,安全風險隱患突出。
  3、供水管網老化,二次供水設施更新滯後、管理薄弱,水質安全風險突出。這個問題在大城市比較突出,部分城市的供水管網設施年代久,管網水質合格率較出廠水低。二供設施以屋頂水箱和地下水池爲主,部分設施衛生防護條件差,疏于管理,二次汙染風險突出,嚴重影響城鎮供水安全。
  4、水質監測能力及應對突發事件應急供水保障措施薄弱。目前全國仍有部分省區不具備新標准全部(106項)指標檢測能力;相當數量的城市常規(42項)指標檢測能力較弱;部分水廠尤其是一些小型水廠日檢(10項)指標檢測能力不完善,難以對供水水質實施有效監控。城鎮供水應急體系建設起步不久,面對水質突發事件的應急保障能力仍不高。
  5、供水行業運營管理信息化程度較低,智慧水務建設任重道遠。多數城市已經建立了從生産到運營各環節的信息化網絡系統,但是信息孤島問題突出,大數據思想沒有從根本上建立,信息化頂層設計不夠完善。
  城市供水安全發展技術趨勢
  過去的十多年,我國在飲用水安全保障方面做了大量的科學和應用研究。從技術角度,從十一五水專項到十三五水專項,我國已建立了“從源頭到龍頭”的全流程飲用水安全保障的工程技術體系;從監管角度,建立了“從中央到地方”多層級飲用水安全保障的監管技術體系。但是真正要落實,還有很長的路要走。
  在提升供水水質方面,新時期城市供水安全發展的目標已經從合格水轉變爲優質水、從出廠水達標轉變爲龍頭水達標、從龍頭水非直飲轉變爲可直飲水。在改善供水系統方面,提出未來要構建一個綠色、高效、可靠的現代化供水體系,從而實現龍頭水安全直飲的目標。
  具體從技術角度來說,可分爲如下幾個發展新趨勢:
  1、面向安全的水質標准。生活飲用水水質需求已從20世紀前的感官性狀的基本需求,到現在的新型汙染物,再到未來的三致/內分泌毒性進行轉變,即經曆著從合格到安全優質的轉變。目前,上海已發布了全國第一部生活飲用水水質地方標准(指標新增5項,達到111項,並對原有的40項指標進行大幅提升)(文末閱讀原文可直達),深圳市到2025年普遍實現自來水可直飲,《生活飲用水衛生標准》新一輪修訂工作已開展。
  2、從主要依靠水廠處理走向全過程控制。水廠的處理只是一個作用的環節,應當從源頭抓起,加強對水源地的安全管理,從源頭保障飲用水及用水安全,才能從根本上保障飲用水供水安全。
  3、綠色處理工藝。由于環境汙染,每年都有若幹新的人工合成化學物質進入水中;也由于檢測技術的進步,不斷發現水中更多的有毒有害微量和超微量的有機汙染物,比如除檢出更多的“三致物”和氯化消毒副産物外,更檢出多種持久性有機汙染物、內分泌幹擾物、藥物、化妝品等。所謂的綠色處理工藝即物理方法、物理化學方法和生物方法。在日本,水處理工藝以常規處理爲主,約20%僅消毒處理,約33%爲深度處理;很多歐洲國家,更多的是采用源頭到龍頭控制,通過精准投加控制、自然淨化過濾、水源保護與管理等措施,來確保水處理環節不增加新的風險物質。
  4、系統安全。在過去,我國城市供水系統由于水廠較少,由清水池和樓宇水箱來緩沖供需,但由于一些管理問題,樓宇水箱近幾年陸續停用,這降低了系統的抗沖擊能力,尤其是在基礎設施老化的疊加效應下,系統安全風險凸顯;另外,不合理、過量的采用無負壓供水,也會引起局部水質問題(濁度、水黃等)。
  5、龍頭水質保障。從水廠出廠水到龍頭,經過較長管網,所引發的二次汙染問題不容忽視,需要對水源地進行全面的保護和管理;對淨水廠進行強化常規處理、必要預處理和深度處理;城市供水管網輸配加強監控;加速管道更新改造;加強二次供水設施材料更新和維護管理;建設城鎮供水末端水質監控和評價系統。
  6、供水管網漏損控制。加強管網漏損控制,對于提升龍頭水質、提高供水管網供水效率、避免水資源浪費都有效。2015年國務院發布的“水十條”規定,到2020年全國公共供水管網漏損率應控制在10%以內。
  7、水質監測。目前已經由單一監測方式向多層次監測體系轉變。過去是實驗室檢測,在線和移動監測則是未來趨勢。快速監測與移動實驗室信息管理系統對于保障供水安全發揮的作用越來越明顯。
  8、 智慧供水管理。供水管理逐渐进入了大数据时代,智慧供水管理提供了新的认知手段与解决方法。在线监测技术、数据智能分析技术、多源数据融合技术等都对供水决策提供有力支撑。
  那麽
  針對這些挑戰
  又有何應對策略呢?
  供水安全保障解決思路
  針對現在面臨的問題和趨勢,從規劃層面上提出以下幾點解決思路:
  1、加強水源保護與應急備用水源建設,以及供水系統布局優化(供水水源優化配置、多水廠供水格局優化、配水管網布局優化)。
  2、 加强供水设施系统提升改造。因地制宜采用新技术、新工艺,确保净水厂出水水质达标安全;加强供水管网建设与改造,推进管网分区计量管理(DMA),降低管网漏损;协同推进二次供水设施改造和专业化管理,提升二次供水水质和服务质量。
  3、提高水質安全預警與監測水平。從流域飲用水水質監測到供水系統監測,以及水源汙染預警體系建設,這是整個城市在飲用水安全保障方面的一個必不可少的體系建設。
  4、建立完善的水汙染應急體系。有關部門或企業要制定從水源、水廠、輸配水管線等各環節的供水安全應急預案,儲備應急物資。

  5、 智慧水務建设。过去,更多的是考虑如何降低漏损、节约水资源;现如今,更多的是考虑如何提高效率和效益。资源整合、精细管理;降低漏损、节约资源;惠民服务、提升效率;应急预警、安全联动都是智慧水務的建设目标。总体建设内容可以简要概括为“111”,即1个监控系统(“源头到龙头”全流程监控系统工程)、1个中心平台(智慧供水中心平台)、1套应用系统(即智慧供水应用系统,包含智慧供水系统研发及现有系统的整合),这3个内容就是在城镇供水的智慧水務建设的核心内涵。智慧水務的建设,实际上是建设从源头到管网,到水厂到龙头的整一个体系的建设,只有构建了从源头到龙头的智慧水務体系,对提高城市供水水质和保障供水安全才有更大的作用。

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