长沙制水:基于新水质国标的水厂全过程水质管理经验分享 应对原水水质的多样性和复杂性,进一步提升水质,以满足更高标准的供水要求,增强供水水质的稳定性,回应公众对高品质用水的需求,是当下供水行业发展的趋势和目标,也是行业内关注和交流的重点。 长沙制水公司(以下简称“长沙制水”)下辖水厂九座,设计能力290万吨/天,服务区域900余平方公里,服务人口600余万人,自2007年起至今完成了所有湘江水源水厂的深度处理提标改造。
长沙制水:基于新水质国标的水厂全过程水质管理经验分享
应对原水水质的多样性和复杂性,进一步提升水质,以满足更高标准的供水要求,增强供水水质的稳定性,回应公众对高品质用水的需求,是当下供水行业发展的趋势和目标,也是行业内关注和交流的重点。
长沙制水公司(以下简称“长沙制水”)下辖水厂九座,设计能力290万吨/天,服务区域900余平方公里,服务人口600余万人,自2007年起至今完成了所有湘江水源水厂的深度处理提标改造。
在“2024(第九届)供水高峰论坛”上,长沙制水公司总经理罗辉虎从现实考验、守护有责、寻求突破、主动迎变四个方面分享了基于新水质国标的水厂全过程水质管理经验。
罗辉虎
一、现实考验——新国标,高要求
《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)于2023年4月1日正式实施,针对新国标中发生的变化,罗辉虎认为其带来的考验主要有三个方面。
1. 切合实际,命中靶心。水质指标由106项调整到 97 项,与上一版标准相比,虽然水质指标总数有所减少,但增加了对新型污染物及其他消毒副产物的监管,指标要求更高。
2. 适应需求,严格限值。新国标调整了8项指标限值,如游离余氯、高锰酸盐指数等,对水厂的净水工艺特别是消毒剂的精准投加提出了更高的要求。
3. 原水标准暂未匹配。饮用水的26项指标(不含消毒剂及消毒副产物)在地表水标准中没有体现,原水水质监管与生活饮用水监管的依据暂不匹配。
另外,长沙市的地域性环境因素也是水厂全过程管理过程中面临的挑战,如取水泥沙量增大,供水旺季高温时段,易产生藻类和嗅味物质等。
二、守护有责——全过程,重监管
罗辉虎表示,为了应对新国标高要求下的各种风险与挑战,长沙制水不断提升全过程管理能力,加强监督管理,积极应对,守护长沙市供水安全。
加强水质保障首先要建章立制,为此,长沙制水出台《供水水质管理办法》,明确各部门职能职责,细化水质保障、水质检测、水质考核、水质数据的管理要求,完善水质异常的报告和处置流程。
同时,长沙制水从水源卫生防护、净水药剂质量管理、构筑物清洗维护、从业人员健康体检等方面进行质量管控,确保水质全流程的风险可控。
在水质检测方面,长沙制水采用分级检测模式,确保对出水水质做到心中有数。一是24小时值守的水厂专业检验室,负责浊度、余氯、色度等水质监测项目;二是水厂化验室负责水厂日常检测项目;三是国家城市供水水质监测网长沙监测站对新国标要求的97项指标进行全周期、全覆盖检测,以及突发风险的应急全面检测。
长沙制水注重人员和硬件两个方面的核心能力提升。积极推进化验检测人员技能等级认定,大力推进标准化实验室改造,提高水质检测环境水平,提升检测效率和精准度。
此外,建立从取水到出厂水全过程关键质量控制点在线检测,以人工检测数据、在线仪表远传数据等为基础,对原水、过程水、出厂水、管网水以及二次供水水质进行智能监督、分析,做到快速感知、提前预警、及时治理。
全流程在线监测系统
三、寻求突破——控风险,巧应对
罗辉虎表示,日常监管只是一个规定动作,应对风险才是重中之重。为此,长沙制水主要从识别、分析、指导、联动、技术、能力方面强化了水质应急保障体系的建设。
1.识别
首先要对水质指标进行风险识别和分级管控。针对新国标中的97项指标,从原水处理的极限、原水发生风险的可能性,对97项饮用水指标进行了四大风险的划分。其中包括重大风险指标4项,较大风险指标2项,一般风险指标13项和较低风险指标78项。
部分风险指标
2.分析
对《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)的97项指标进行分析,有60项水质指标有明确处置技术,包括微生物指标、毒理指标、感官性状指标和一般化学指标,四项消毒剂指标不需要处理。
3.指导
罗辉虎介绍,长沙制水在统计和分析的基础上,对水质风险应急建立了两套比较成熟的体系。第一套是《突发环境事件应急预案》,主要侧重于应急程序的指导,将应急程序分为水厂级、制水公司级和水业集团级,和必要时需政府层面联动的应急响应。
另外一套更为重要的体系文件是《水质应急处置技术指南》,主要侧重于技术方面的指导,明确了31类污染物的特征性质、风险分析和处置技术,并且着重从技术路径、处理能力、处置技术要点以及相配套的水质监测方案进行了详细的描述,保障工作人员面对上述污染时,能够做到心中有数,从容应对。
4.联动
接着,罗辉虎指出,联动也是非常重要的机制。通过建立湘江水源水司沟通交流机制,进行水质检测的信息共享、原水水质的监测预警、应急处置技术经验交流,为风险处置赢得时间,积累经验。
5.技术
风险控制还要在技术方面体现,长沙制水响应的水质应急举措技术有活性炭吸附技术、化学沉淀技术、化学氧化技术、强化消毒技术和综合应急处理技术。
长沙制水经过一系列的研究发现,臭氧-活性炭深度处理工艺较常规的处理工艺有优势的指标为46项,包括金属类、消毒副产物类、毒理指标类银、锑、农药等。
另外对藻类的处置,根据不同的藻类采取强化混凝沉淀+物理拦截+预氧化的措施。值得注意的是,次氯、高锰酸钾预氧化技术对2-甲基异莰醇、土臭素的去除效果微弱,还可能导致藻细胞破裂,释放嗅味物质,因此高藻水中应慎用。
关于嗅味的去除,目前采用臭氧+活性炭吸附联用技术,其处理效果明显优于单独的臭氧技术和活性炭吸附技术,能够将出厂水控制在合格的范围内。
根据一系列的技术应用经验,长沙制水还总结形成了一整套行之有效的应对方案,能够根据原水水质不同指标检测值的差异,选择针对性的处理措施,最大程度上保障处理效率和出水水质。
6.能力
罗辉虎表示,应急能力的提升最重要的是应急队伍人员能力的提升,应不断加强员工的培训和演练,强化应急队伍建设。另外,长沙制水下属所有水厂均配备应急投加装置。常见物资水厂常备一天用量,集中储备72小时用量,建立24小时到货的应急物资物流通道。由粗放型的处置逐渐变为“一厂一策”精准处置,做到更加精准、高效、节约。
四、主动迎变——辨趋势,强研发
罗辉虎指出,在水质风险应对方面虽然取得了一些成效,但是未来仍存在多种水质风险趋势。为此仍需加强三个方面的举措:
1.系统推进统筹水源水管理。制水厂不是“万能厂”,只有在水源水质得到有力保障的基础上,出厂水质才有更加充分的保障。因此要呼吁从政府层面建立调度联动和地方性的地表水的标准,加强水源水管控的机制,更重要的是持续完善动态监管和执法模式。目前,长沙市已开展“洞庭清波”常态化监督机制。
2.不断加大科研投入并鼓励课题攻关。作为供水企业,要充分发挥技术资源优势和工程应用场景的优势,开展一些原创性和前瞻性的研究。目前,长沙制水主要研究方向包括粉末活性炭自动破包上料系统的研发,基于高锰酸钾-亚硫酸氢钠联用技术去除水中嗅味物质研究和基于改性粉末活性炭的饮用水高氯酸盐应急处理技术研究。长沙制水还结合下辖九座水厂的工艺现状及参数,建设了湖南省内第一个集生产、科研、教育、培训于一体的水处理中试装置,进一步提升应急技术能力,实现精准投加,降本增效。
3.持续提升水质预警能力建设。首先要通过对历史数据和相关案例,进行总结分析,建立不同原水水质条件下的数据变化相关规律,从而推动工作人员管理意识、技术储备和应急能力的提升。其次从气温、日照、降雨量、浊度、水位、流速等指标判断对水源水在不同气候、水文条件的水质影响和变化规律,快速感知。最后,要利用人工智能等技术手段进一步提升水质检测效率。
习近平总书记强调,饮水安全是人民生活的底线,要加强水源水、出厂水、管网水、末梢水的管理。最后,罗辉虎表示,水质安全是供水企业的生命线,守护老百姓饮用水的生命健康是供水企业的职责,要聚焦短板,强化创新,主动应变,共同维护推动供水事业高质量发展。