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姜立晖-新时期城市供水安全保障面临挑战与解决思路

2019-11-28 14:52:34

2019年11月27日,第十四届水大会的30场城镇水务分论坛在苏州隆重召开。本文内容来自其中一个分论坛——二次供水节能与保障会议,会议共有8位来自江浙沪多个水司及高校、研究所的技术专家分享了关于二次供水与供水安全保障的相关经验、思考与最新研究进展。本文为中国城市规划院城镇水务与工程院副总工程师、教授级高工姜立晖发表演讲《新时期城市供水安全保障面临挑战与解决思路》的部分内容。

 供水安全面临的主要挑战
  1、水资源短缺,水源水质污染尚未得到全面控制。近几年来,地下水源地污染未能得到有效缓解,这是目前面临的一个很大的挑战。水源水质在短期内得到明显改善仍比较困难。
  2、水源保护与城镇发展矛盾突出,原水水质改善压力较大。城市供水系统单一水源、单一水厂供水模式仍大量存在,安全风险隐患突出。
  3、供水管网老化,二次供水设施更新滞后、管理薄弱,水质安全风险突出。这个问题在大城市比较突出,部分城市的供水管网设施年代久,管网水质合格率较出厂水低。二供设施以屋顶水箱和地下水池为主,部分设施卫生防护条件差,疏于管理,二次污染风险突出,严重影响城镇供水安全。
  4、水质监测能力及应对突发事件保障措施薄弱。目前全国仍有部分省区不具备新标准全部(106项)指标检测能力;相当数量的城市常规(42项)指标检测能力较弱;部分水厂尤其是一些小型水厂日检(10项)指标检测能力不完善,难以对供水水质实施有效监控。城镇供水应急体系建设起步不久,面对水质突发事件的应急保障能力仍不高。
  5、供水行业运营管理信息化程度较低,建设任重道远。多数城市已经建立了从生产到运营各环节的信息化网络系统,但是信息孤岛问题突出,大数据思想没有从根本上建立,信息化顶层设计不够完善。
  城市供水安全发展技术趋势
  过去的十多年,我国在饮用水安全保障方面做了大量的科学和应用研究。从技术角度,从十一五水专项到十三五水专项,我国已建立了“从源头到龙头”的全流程饮用水安全保障的工程技术体系;从监管角度,建立了“从中央到地方”多层级饮用水安全保障的监管技术体系。但是真正要落实,还有很长的路要走。
  在提升供水水质方面,新时期城市供水安全发展的目标已经从合格水转变为优质水、从出厂水达标转变为龙头水达标、从龙头水非直饮转变为可直饮水。在改善供水系统方面,提出未来要构建一个绿色、高效、可靠的现代化供水体系,从而实现龙头水安全直饮的目标。
  具体从技术角度来说,可分为如下几个发展新趋势:
  1、面向安全的水质标准。生活饮用水水质需求已从20世纪前的感官性状的基本需求,到现在的新型污染物,再到未来的三致/内分泌毒性进行转变,即经历着从合格到安全优质的转变。目前,上海已发布了全国第一部生活饮用水水质地方标准(指标新增5项,达到111项,并对原有的40项指标进行大幅提升)(文末阅读原文可直达),深圳市到2025年普遍实现自来水可直饮,《生活饮用水卫生标准》新一轮修订工作已开展。
  2、从主要依靠水厂处理走向全过程控制。水厂的处理只是一个作用的环节,应当从源头抓起,加强对水源地的安全管理,从源头保障饮用水及用水安全,才能从根本上保障饮用水供水安全。
  3、绿色处理工艺。由于环境污染,每年都有若干新的人工合成化学物质进入水中;也由于检测技术的进步,不断发现水中更多的有毒有害微量和超微量的有机污染物,比如除检出更多的“三致物”和氯化消毒副产物外,更检出多种持久性有机污染物、内分泌干扰物、药物、化妆品等。所谓的绿色处理工艺即物理方法、物理化学方法和生物方法。在日本,水处理工艺以常规处理为主,约20%仅消毒处理,约33%为深度处理;很多欧洲国家,更多的是采用源头到龙头控制,通过精准投加控制、自然净化过滤、水源保护与管理等措施,来确保水处理环节不增加新的风险物质。
  4、系统安全。在过去,我国城市供水系统由于水厂较少,由清水池和楼宇水箱来缓冲供需,但由于一些管理问题,楼宇水箱近几年陆续停用,这降低了系统的抗冲击能力,尤其是在基础设施老化的叠加效应下,系统安全风险凸显;另外,不合理、过量的采用无负压供水,也会引起局部水质问题(浊度、水黄等)。
  5、龙头水质保障。从水厂出厂水到龙头,经过较长管网,所引发的二次污染问题不容忽视,需要对水源地进行全面的保护和管理;对净水厂进行强化常规处理、必要预处理和深度处理;城市供水管网输配加强监控;加速管道更新改造;加强二次供水设施材料更新和维护管理;建设城镇供水末端水质监控和评价系统。
  6、供水管网漏损控制。加强管网漏损控制,对于提升龙头水质、提高供水管网供水效率、避免水资源浪费都有效。2015年国务院发布的“水十条”规定,到2020年全国公共供水管网漏损率应控制在10%以内。
  7、水质监测。目前已经由单一监测方式向多层次监测体系转变。过去是实验室检测,在线和移动监测则是未来趋势。快速监测与移动实验室信息管理系统对于保障供水安全发挥的作用越来越明显。
  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。
  那么
  针对这些挑战
  又有何应对策略呢?
  供水安全保障解决思路
  针对现在面临的问题和趋势,从规划层面上提出以下几点解决思路:
  1、加强水源保护与应急备用水源建设,以及供水系统布局优化(供水水源优化配置、多水厂供水格局优化、配水管网布局优化)。
  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、提高水质安全预警与监测水平。从流域饮用水水质监测到供水系统监测,以及水源污染预警体系建设,这是整个城市在饮用水安全保障方面的一个必不可少的体系建设。
  4、建立完善的水污染应急体系。有关部门或企业要制定从水源、水厂、输配水管线等各环节的供水安全应急预案,储备应急物资。

  5、 智慧水务建设。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务的建设目标。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务建设的核心内涵。智慧水务的建设,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务体系,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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