上海多水源調(diào)控超大城市飲用水安全保障與高品質(zhì)飲用水技術(shù)研究與示范——太浦河金澤水源地水質(zhì)安全保障綜合示范(2017ZX07207)成果宣傳

作為超大型城市，上海通過(guò)持續(xù)建設(shè)形成長(zhǎng)江水源供水系統(tǒng)和黃浦江水源供水系統(tǒng)“兩江并舉、多源聯(lián)動(dòng)”供水格局，并通過(guò)水專項(xiàng)支持實(shí)現(xiàn)了“十一五”關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)攻關(guān)和“十二五”供水線技術(shù)綜合示范，構(gòu)建了長(zhǎng)江青草沙水源飲用水安全保障技術(shù)體系，顯著提升了上海飲用水安全保障能力和飲用水品質(zhì)。“十三五”期間，上海2035年城市總體規(guī)劃提出確保水資源供給安全，健全城鄉(xiāng)供水體系，提高入戶水質(zhì)，至 2035 年全市供水水質(zhì)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，滿足直飲需求。為改善黃浦江供水系統(tǒng)水質(zhì)，2016年12月黃浦江上游太浦河金澤水庫(kù)建成通水，日供水規(guī)模351萬(wàn)m3，供水覆蓋上海西南五區(qū)670萬(wàn)人口。金澤水庫(kù)位于典型平原河網(wǎng)地區(qū)，受上游河網(wǎng)雨水徑流污染、養(yǎng)殖業(yè)抗生素等新興污染物影響，存在耗氧量偏高，季節(jié)性藻類和嗅味、銻突發(fā)污染、微量有機(jī)污染物檢出等水質(zhì)問(wèn)題，作為上海“兩江并舉”供水格局之一的黃浦江集中供水水源，保障金澤水源受水區(qū)供水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，是全面保證上海供水安全、實(shí)現(xiàn)上海“卓越的全球城市”目標(biāo)的重要組成和緊迫任務(wù)。為解決上述問(wèn)題，項(xiàng)目以不少于1 000萬(wàn)人龍頭水水質(zhì)達(dá)標(biāo)(GB 5749—2006)和不少于10萬(wàn)人龍頭水水質(zhì)達(dá)到高品質(zhì)飲用水為總體目標(biāo)，針對(duì)金澤水源地污染削減、水源地監(jiān)測(cè)預(yù)警與聯(lián)合調(diào)度、水廠凈水工藝優(yōu)化提升、管網(wǎng)與二次供水保障等方面開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，集成金澤水庫(kù)受水區(qū)“從源頭到龍頭”飲用水安全保障技術(shù)體系并開(kāi)展工程示范，并進(jìn)行了高品質(zhì)飲用水的探索和實(shí)踐。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合“十一五”、“十二五”研究成果，集成多水源調(diào)控超大城市飲用水安全技術(shù)體系與保障方案，保障上海超大型城市供水整體安全和高質(zhì)量發(fā)展。

1 標(biāo)志性成果

1.1 形成金澤水源飲用水安全保障技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)黃浦江供水區(qū)龍頭水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)

針對(duì)金澤水源主要水質(zhì)問(wèn)題，在水源地污染削減、水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警與聯(lián)合調(diào)度、水廠凈水工藝優(yōu)化提升、管網(wǎng)與二次供水保障等方面取得關(guān)鍵技術(shù)突破與示范應(yīng)用，形成金澤水源從源頭到龍頭飲用水安全保障技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)上海西南五區(qū)飲用水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

(1)突破水源地雨水徑流污染削減和養(yǎng)殖業(yè)新型污染物控制技術(shù)，支撐水源地水環(huán)境質(zhì)量改善

針對(duì)金澤水源地“三高一低”特征，形成強(qiáng)化調(diào)蓄凈化生物滯留技術(shù)、強(qiáng)化除磷及蒸發(fā)的滲透鋪裝技術(shù)和強(qiáng)化除磷及脫氮的干式植草溝技術(shù)，創(chuàng)新性研發(fā)無(wú)動(dòng)力集成式雨水旋流處理裝置和雨水徑流污染控制一體化處理裝置，解決管道防沉積和末端防倒灌的雙重問(wèn)題，提出湖蕩濕地調(diào)蓄及生態(tài)凈化技術(shù)和水源地河道生態(tài)護(hù)岸污染梯級(jí)阻控及重建技術(shù)，集成“源頭減排—過(guò)程控制—末端阻控”雨水徑流污染全過(guò)程控制思路和技術(shù)體系。通過(guò)青西郊野公園綠色基礎(chǔ)設(shè)施工程示范，年徑流總量控制率可達(dá)85%，CODCr、TP、SS平均去除率分別達(dá)到50.1%、40.6%、54.5%。構(gòu)建金澤水源地綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施效益評(píng)估及管控平臺(tái)，為區(qū)域雨水徑流面源污染綜合防控管理決策提供“一張圖”一站式?jīng)Q策支持和信息化管理手段，形成《黃浦江上游飲用水水源保護(hù)區(qū)劃(2017版)》、《海綿城市技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ 08-2298—2019)，結(jié)合技術(shù)全面推廣應(yīng)用，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年入河徑流削減量約345.3萬(wàn)m3，有效削減水源地面源污染。

針對(duì)養(yǎng)殖業(yè)新型污染物，在源頭管控方面提出了養(yǎng)殖業(yè)抗菌藥物管理清單，在末端處置方面研發(fā)了基于短泥齡AAO和抑硝化SBR工藝的畜禽養(yǎng)殖廢水抗生素和激素類新型污染物處理工藝，抗生素去除率提高90%以上，氮素?fù)p失率低于15%，實(shí)現(xiàn)了抗生素高效選擇性去除和畜禽養(yǎng)殖廢水資源化還田利用目標(biāo)；研發(fā)了基于可拆卸金屬負(fù)載型多孔材質(zhì)的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水復(fù)合型人工濕地系統(tǒng)，常規(guī)和新型污染物去除率分別達(dá)到60%和80%以上，實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)常規(guī)和新型污染物的協(xié)同凈化，技術(shù)在2個(gè)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)和1個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)工程示范中應(yīng)用，并已在面積1000畝(1畝=666.67 m2)魚(yú)塘尾水治理改造工程中推廣應(yīng)用。率先構(gòu)建養(yǎng)殖業(yè)新型污染物防控管理體系，形成了《上海市養(yǎng)殖業(yè)抗菌藥物使用規(guī)范(試行)》、《畜禽養(yǎng)殖廢水新型污染物末端處置可行技術(shù)指南(試行)》、《水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水新型污染物末端處置可行技術(shù)指南(試行)》在上海市和長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)推廣應(yīng)用，通過(guò)上海農(nóng)委率先實(shí)施降低全市養(yǎng)殖業(yè)抗菌藥物年使用量約30%。

(2)突破調(diào)蓄水庫(kù)水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)預(yù)警及水質(zhì)調(diào)控技術(shù)，破解流域?qū)用嫠吹乇O(jiān)測(cè)預(yù)警及聯(lián)動(dòng)難題，建成跨區(qū)域、跨部門(mén)金澤水源水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)與預(yù)警業(yè)務(wù)化平臺(tái)，保障金澤水庫(kù)取水和運(yùn)行安全

建立在線監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、移動(dòng)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)等水源地水質(zhì)多級(jí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確定重金屬、藻類、有機(jī)物等多目標(biāo)監(jiān)測(cè)預(yù)警指標(biāo)閾值，并整合太湖流域管理局、上海、江蘇等相關(guān)省市環(huán)保、水務(wù)部門(mén)水質(zhì)、水文監(jiān)測(cè)資源，建成跨區(qū)域、跨部門(mén)金澤水源水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)與預(yù)警業(yè)務(wù)化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)流域?qū)用嫠此|(zhì)水量監(jiān)測(cè)預(yù)警及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可視化。其中，構(gòu)建的太浦河溢油模型、化學(xué)品泄漏模型、銻濃度模型，突破突發(fā)事件模擬業(yè)務(wù)化，預(yù)報(bào)作業(yè)時(shí)間最縮可短至3 h；結(jié)合模型計(jì)算分析，提出太浦閘(泵)-金澤水庫(kù)-松浦大橋取水口常規(guī)水質(zhì)超標(biāo)聯(lián)合調(diào)度方案集和突發(fā)水污染事件聯(lián)合調(diào)度方案集，實(shí)現(xiàn)流域?qū)用媛?lián)動(dòng)調(diào)度，保障金澤水庫(kù)取水安全。結(jié)合來(lái)水監(jiān)測(cè)預(yù)警分析數(shù)據(jù)，形成擴(kuò)容沉淀、曝氣系統(tǒng)、人工介質(zhì)、生態(tài)凈化等調(diào)蓄水庫(kù)集成技術(shù)應(yīng)用，與水庫(kù)水位、水閘等聯(lián)動(dòng)調(diào)度運(yùn)行，形成《金澤水庫(kù)不同季節(jié)運(yùn)行規(guī)程》規(guī)范化文件及《供水水庫(kù)生態(tài)健康評(píng)估技術(shù)規(guī)程》，水庫(kù)出庫(kù)水TP、氨氮分別降低21.4%和18.5%，實(shí)現(xiàn)2020年金澤水源地水質(zhì)年平均值優(yōu)于地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，高藻期(6月—10月)葉綠素a平均值為4.8 μg/L，銻濃度低于3 μg/L，增強(qiáng)了水源地對(duì)突發(fā)事件的防范與應(yīng)對(duì)能力，保障了原水安全生產(chǎn)。

(3)基于嗅味、新型污染物、消毒副產(chǎn)物控制的臭氧活性炭工藝優(yōu)化，形成金澤水源水廠運(yùn)行優(yōu)化集成技術(shù)，提出水廠嗅味去除方案，出廠水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)

針對(duì)金澤原水有機(jī)物偏高、季節(jié)性藻類、嗅味問(wèn)題，提出預(yù)氧化除藻、吸附除嗅的預(yù)處理技術(shù)參數(shù)，建設(shè)金澤水庫(kù)加氯和加粉炭的原水預(yù)處理工程，出庫(kù)原水藻類削減90%，致嗅物質(zhì)減少50%～90%，耗氧量削減10%，明顯改善進(jìn)廠原水水質(zhì)，形成《金澤水庫(kù)原水預(yù)處理技術(shù)導(dǎo)則》(T/SWSTA 0001—2020)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)強(qiáng)化混凝提高疏水性有機(jī)物和消毒副產(chǎn)物前體物去除效能，采用自由氯分段精準(zhǔn)投加控制出廠水三鹵甲烷生成(前后段次氯酸鈉最佳投加比例為1∶2～1∶2.5)，優(yōu)化前后臭氧投加量提高致嗅物質(zhì)和微量有機(jī)物去除率(前臭氧為0.6～1.0 mg/L、后臭氧為0.6～1.0 mg/L)，定期更換活性炭保證耗氧量、微量有機(jī)物去除效率。編制團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《制水廠運(yùn)行規(guī)程》(T/SWSTA 0002—2020)，形成金澤水源水廠工藝適應(yīng)性技術(shù)方案、上海市飲用水嗅味控制技術(shù)方案，應(yīng)用到西南五區(qū)12座水廠，顯著改善出廠水水質(zhì)，出廠水穩(wěn)定達(dá)到國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上，消毒副產(chǎn)物、微生物指標(biāo)、濁度、嗅味等指標(biāo)達(dá)到了上海市《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。

(4)提出管網(wǎng)和二次供水水質(zhì)調(diào)控與優(yōu)化技術(shù)，保障輸配水質(zhì)穩(wěn)定

針對(duì)管網(wǎng)余氯季節(jié)性變化和微生物安全風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)構(gòu)建最優(yōu)余氯衰減模型，提出閔行示范區(qū)有效防控末端微生物風(fēng)險(xiǎn)的余氯協(xié)同控制水平(0.42～0.54 mg/L)，制定管網(wǎng)多級(jí)加氯消毒技術(shù)方案，提出泵站出水總氯控制目標(biāo)：取用長(zhǎng)江水源時(shí)，5月—10月出站水總氯宜控制在0.6～1.0 mg/L，其余月份控制在0.5～1.0 mg/L；取用黃浦江水源時(shí)，5月—10月出站水總氯宜控制在0.7 ～1.0 mg/L，其余月份控制在0.6～1.0 mg/L。結(jié)合水質(zhì)特點(diǎn)、模型模擬、動(dòng)態(tài)加氯等措施，集成供水管網(wǎng)水質(zhì)調(diào)控技術(shù)，滿足管網(wǎng)輸配水質(zhì)穩(wěn)定要求。頒布《供水管網(wǎng)加氯技術(shù)指南》(T/SWSTA 0003—2019)，結(jié)合水質(zhì)特點(diǎn)、模型模擬、動(dòng)態(tài)加氯等措施，集成供水管網(wǎng)水質(zhì)調(diào)控技術(shù)，滿足管網(wǎng)輸配水質(zhì)穩(wěn)定要求。

針對(duì)末端居民小區(qū)二次供水水齡過(guò)長(zhǎng)，存在濁度、總氯、微生物安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，構(gòu)建二次供水水齡模型，提出調(diào)整水池(箱)液位和進(jìn)水方式兩種水齡優(yōu)化方案，開(kāi)發(fā)了密封性好、透氣性佳、抑菌的水箱密閉裝置，制定二次供水運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)方案。頒布《居民小區(qū)二次供水設(shè)施運(yùn)行維護(hù)相關(guān)管理辦法》、《居民小區(qū)二次供水管理標(biāo)準(zhǔn)(試行)》，建立二次供水設(shè)施管養(yǎng)長(zhǎng)效機(jī)制，結(jié)合技術(shù)在示范小區(qū)應(yīng)用，優(yōu)化二次供水運(yùn)行模式和降低水池液位，有效緩解余氯衰減現(xiàn)象，HPC數(shù)量最高降低約90%。

(5)探索流域協(xié)同、行業(yè)監(jiān)管、企業(yè)行動(dòng)的飲用水安全保障業(yè)務(wù)化管理模式，建設(shè)覆蓋源頭到龍頭的上海市多水源供水信息化業(yè)務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)西南五區(qū)原水、供水聯(lián)動(dòng)

探索建立了流域協(xié)同、行業(yè)監(jiān)管、企業(yè)行動(dòng)的飲用水安全保障業(yè)務(wù)化管理模式。流域協(xié)同，即通過(guò)政府間協(xié)調(diào)，整合上海、江蘇等相關(guān)省市環(huán)保、水務(wù)部門(mén)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建跨區(qū)域、跨部門(mén)的金澤水源水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)與預(yù)警業(yè)務(wù)化平臺(tái)，建立太浦河閘—金澤水庫(kù)—松浦大橋上下游聯(lián)動(dòng)調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)流域?qū)用嫠幢O(jiān)測(cè)預(yù)警與聯(lián)動(dòng)調(diào)度。行業(yè)監(jiān)管，建設(shè)了上海市供水管理部門(mén)運(yùn)行的居民二次供水監(jiān)管信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)二次供水設(shè)施全過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理。企業(yè)行動(dòng)，建設(shè)了覆蓋源頭到龍頭的上海市多水源供水信息化業(yè)務(wù)平臺(tái)，集成水源、水廠、管網(wǎng)、二次供水的監(jiān)管數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)西南五區(qū)原水、供水聯(lián)動(dòng)，提高水廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)智能化水平。

1.2 集成多水源調(diào)控超大城市飲用水安全技術(shù)體系與保障方案，實(shí)現(xiàn)上海不少于1 000萬(wàn)人口龍頭水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)

為支撐上海市飲用水安全保障和品質(zhì)提升，水專項(xiàng)在“十一五”至“十三五”間先后在上海部署10余項(xiàng)項(xiàng)目(課題/任務(wù))，通過(guò)“點(diǎn)、線、面”遞進(jìn)方式，逐步實(shí)現(xiàn)科技成果集成和綜合示范應(yīng)用：“十一五”聚焦“點(diǎn)”，著重關(guān)注水源、水廠、管網(wǎng)及二次供水各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)突破和示范，重點(diǎn)保障出廠水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。“十二五”將“點(diǎn)”連成“線”，著重關(guān)注黃浦江和青草沙兩條供水線“從源頭到龍頭”的飲用水安全保障技術(shù)集成和示范。“十三五”由“線”擴(kuò)展到“面”，針對(duì)黃浦江金澤水源供水區(qū)開(kāi)展綜合示范，著重關(guān)注成果系統(tǒng)集成和推廣應(yīng)用，補(bǔ)齊關(guān)鍵技術(shù)短板，實(shí)現(xiàn)金澤水源供水區(qū)以及推廣應(yīng)用區(qū)域1 000萬(wàn)人口的龍頭水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。項(xiàng)目集成“十一五”至“十三五”水專項(xiàng)技術(shù)成果與示范建設(shè)，形成原水保質(zhì)保量、水廠深度處理達(dá)標(biāo)、管網(wǎng)輸配穩(wěn)定、監(jiān)管完善規(guī)范的上海超大城市飲用水安全保障的技術(shù)體系與保障方案：

(1)水源水質(zhì)調(diào)控方面，形成多水源調(diào)度與水質(zhì)調(diào)控成套技術(shù)，支撐“兩江并舉、多源聯(lián)動(dòng)”水源地格局建成，顯著提升超大城市原水安全保障能級(jí)

建成長(zhǎng)江水源陳行水庫(kù)、青草沙水庫(kù)、東風(fēng)西沙水庫(kù)和黃浦江上游太浦河金澤水庫(kù)“兩江四庫(kù)”水源地格局，突破了河口水庫(kù)咸潮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)、流域?qū)用嫠吹乇O(jiān)測(cè)預(yù)警聯(lián)動(dòng)技術(shù)、調(diào)蓄水庫(kù)水力調(diào)控與生態(tài)協(xié)同水質(zhì)保障技術(shù)、多水源城市原水系統(tǒng)綜合調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了長(zhǎng)江河口水源地咸潮預(yù)警預(yù)報(bào)、富營(yíng)養(yǎng)化預(yù)控多級(jí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、黃浦江金澤水源跨區(qū)域跨部門(mén)水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)預(yù)警等業(yè)務(wù)化平臺(tái)，建設(shè)加氯、加粉炭原水預(yù)處理系統(tǒng)，建成上海多水源調(diào)度可視化平臺(tái)。通過(guò)技術(shù)應(yīng)用與業(yè)務(wù)化運(yùn)行，有效保障水源水庫(kù)取水安全，顯著改善水源水庫(kù)藻類及藻源性嗅味，出庫(kù)原水水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)化地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了上海多水源原水系統(tǒng)的科學(xué)聯(lián)動(dòng)調(diào)配，調(diào)度水量達(dá)1 000萬(wàn)m3/d，支撐“兩江并舉，多源聯(lián)動(dòng)”水源地格局建成，顯著提升了超大城市原水安全保障能級(jí)。

(2)水廠工藝優(yōu)化方面，形成飲用水嗅味識(shí)別與去除成套技術(shù)突破溴酸鹽生成和消毒副產(chǎn)物控制技術(shù)，促進(jìn)了深度處理工藝在上海大規(guī)模推廣應(yīng)用，有效解決上海飲用水嗅味問(wèn)題，飲用水口感顯著提升

嗅味問(wèn)題是長(zhǎng)期困擾上海市供水行業(yè)的一個(gè)難題，針對(duì)水庫(kù)藻源性嗅味問(wèn)題，形成了庫(kù)區(qū)水動(dòng)力調(diào)控藻嗅、廠前氧化與吸附削減藻嗅、水廠臭氧生物活性炭強(qiáng)化去除藻嗅等工藝技術(shù)方案，并在青草沙水庫(kù)和陳行水庫(kù)的水源供水系統(tǒng)中應(yīng)用，有效保障了出廠水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。針對(duì)黃浦江水源復(fù)雜嗅味與有機(jī)污染共存的難題，集成嗅味物質(zhì)識(shí)別技術(shù)，形成了嗅味、有機(jī)物協(xié)同凈化技術(shù)方案，有效解決了長(zhǎng)期困擾上海飲用水的異嗅難題。

針對(duì)原水主要水質(zhì)問(wèn)題，突破加氨的溴酸鹽抑制技術(shù)、紫外和氯組合消毒的微生物多級(jí)屏障技術(shù)、消毒副產(chǎn)物控制技術(shù)、水廠銻突發(fā)污染控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，確保出廠水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，促進(jìn)了深度處理工藝在上海大規(guī)模推廣應(yīng)用，至2020年總規(guī)模達(dá)758萬(wàn)m3/d。

(3)管網(wǎng)安全輸配方面，形成管網(wǎng)分級(jí)保障技術(shù)，突破基于水齡控制的二次供水優(yōu)化及監(jiān)管技術(shù)難題，為老舊小區(qū)改造及運(yùn)行管理提供支撐，保障輸配水質(zhì)安全

形成基于水平衡的漏損控制技術(shù)，集成管網(wǎng)“檢測(cè)評(píng)估-清洗消毒-修復(fù)-更新改造”分級(jí)保障技術(shù)，保障供水管網(wǎng)微生物安全，提升管網(wǎng)水質(zhì)。針對(duì)二次供水水質(zhì)穩(wěn)定性差，水質(zhì)投訴明顯，提出調(diào)整水池(箱)液位和進(jìn)水方式兩種水齡優(yōu)化方案，突破了基于水齡控制的二次供水優(yōu)化及監(jiān)管技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)二次供水水質(zhì)提升，為完成上海市居民老舊小區(qū)改造及運(yùn)行管理提供支撐，并通過(guò)室內(nèi)給水設(shè)施適應(yīng)性技術(shù)，提升了居民龍頭水水質(zhì)。研制形成二次供水在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、管網(wǎng)自動(dòng)沖洗消毒一體化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)自動(dòng)沖洗，操作簡(jiǎn)便、精準(zhǔn)加藥、遠(yuǎn)程監(jiān)管、運(yùn)輸方便、節(jié)約水量。

(4)飲用水安全管理方面，構(gòu)建了業(yè)務(wù)化平臺(tái)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的多級(jí)協(xié)同管理技術(shù)

源頭上，形成水源地水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)化平臺(tái)、多水源調(diào)配可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水源地咸潮預(yù)警預(yù)報(bào)、跨區(qū)域水質(zhì)水量預(yù)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)化，龍頭上形成居民二次供水監(jiān)管信息化平臺(tái)，同時(shí)探索流域協(xié)同、行業(yè)監(jiān)管、企業(yè)行動(dòng)的飲用水安全保障業(yè)務(wù)化管理模式，建設(shè)覆蓋源頭到龍頭的上海市多水源供水信息化業(yè)務(wù)平臺(tái)，集成水源、水廠、管網(wǎng)、二次供水監(jiān)管數(shù)據(jù)，提高供水全流程管理生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)智能化水平。制/修訂《制水廠運(yùn)行規(guī)程》、《供水管網(wǎng)加氯技術(shù)指南》、《居民小區(qū)二次供水設(shè)施運(yùn)行維護(hù)相關(guān)管理辦法》等23項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指南，形成從源頭到龍頭的先進(jìn)飲用水水質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)供水全流程精準(zhǔn)運(yùn)行和精細(xì)管理。

1.3 突破超大型城市高品質(zhì)飲用水技術(shù)路線與關(guān)鍵技術(shù)，建成受益人口10萬(wàn)人高品質(zhì)飲用水示范區(qū)

在全面保障飲用水安全與水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的同時(shí)，發(fā)揮水專項(xiàng)科技創(chuàng)新引領(lǐng)作用，以卓越全球城市為目標(biāo)，對(duì)標(biāo)國(guó)際大都市先進(jìn)供水水平開(kāi)展高品質(zhì)飲用水的探索與實(shí)踐。

(1)理念創(chuàng)先，提出超大型城市上海高品質(zhì)飲用水發(fā)展模式

通過(guò)對(duì)上海供水系統(tǒng)特點(diǎn)、建設(shè)運(yùn)維可行性、飲用水普惠性等方面的科學(xué)研判，提出“飲用水是第一食品”的核心理念，明確采取整體提升城市公共供水水質(zhì)的“市政集中供水”發(fā)展模式，構(gòu)建了“從龍頭到源頭”的水質(zhì)提升溯源機(jī)制，提出了“水源高標(biāo)準(zhǔn)、水廠高能效、管網(wǎng)高保鮮、龍頭高品質(zhì)、法規(guī)高保障”的技術(shù)思路，通過(guò)原水水質(zhì)調(diào)控、水廠工藝優(yōu)化提升、管網(wǎng)輸配水質(zhì)穩(wěn)定、二次供水模式優(yōu)化、運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，達(dá)到穩(wěn)定原水水質(zhì)、提升出廠水質(zhì)、穩(wěn)定輸配水質(zhì)、穩(wěn)定二次供水水質(zhì)、保障龍頭水水質(zhì)的“三穩(wěn)一升促保障”供水目標(biāo)，形成一條具有上海特色、適合超大型城市的高品質(zhì)飲用水建設(shè)思路。

(2)技術(shù)突破，形成高品質(zhì)飲用水核心關(guān)鍵技術(shù)

針對(duì)出廠水水質(zhì)提升，形成“常規(guī)處理+納濾”組合工藝關(guān)鍵技術(shù)(混凝沉淀—砂濾—精密過(guò)濾器預(yù)處理—納濾)，通過(guò)納濾膜強(qiáng)化常規(guī)出水耗氧量、致嗅物質(zhì)、抗生素等微量有機(jī)物、微生物等污染物去除，工藝出水濁度為0.01～0.02 NTU，CODMn為0.24～0.48 mg/L，總硬度為35～42 mg/L，重金屬銻去除率為100%，鋁去除率為40%，抗生素去除率為50%～99%，全氟化合物去除率為100%，2-MIB、雙醚等致嗅物質(zhì)未檢出，微生物指標(biāo)未檢出。建設(shè)閔行水廠(四期)1萬(wàn)m3/d“常規(guī)處理+納濾”技術(shù)示范和2萬(wàn)m3/d“臭氧生物活性炭+超濾”技術(shù)示范，提出滿足高品質(zhì)飲用水要求的“臭氧生物活性炭+超濾”與“常規(guī)處理+納濾”混合供水方式(產(chǎn)水比例2∶1)，水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)(GB 5749—2006和DB31/T 1091—2018)，水質(zhì)明顯改善，口感顯著提升。

針對(duì)管網(wǎng)穩(wěn)定輸配，形成管網(wǎng)綜合評(píng)估-消毒清洗-修復(fù)-更新改造分級(jí)改造關(guān)鍵技術(shù)，以濁度、余氯、亞硝酸鹽、鐵和異養(yǎng)菌(HPC)為關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)，關(guān)注水質(zhì)異常區(qū)域和管網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，結(jié)合模型模擬和管網(wǎng)診斷評(píng)估結(jié)果，科學(xué)制定針對(duì)性的管網(wǎng)分級(jí)改造方案：對(duì)于輕度腐蝕結(jié)垢或有生物膜的管道采取氣水沖洗方式解決水質(zhì)隱患，對(duì)于腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重或有漏點(diǎn)的管道采取非開(kāi)挖修復(fù)等方式進(jìn)行管道修復(fù)，對(duì)于超役、重度腐蝕或老化破損嚴(yán)重的管道采取更新改造。研制形成管網(wǎng)自動(dòng)沖洗消毒一體化設(shè)備，解決市政供水管網(wǎng)沖洗加藥量不準(zhǔn)確、消毒不徹底、沖洗水量浪費(fèi)等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)自動(dòng)沖洗，投藥精準(zhǔn)，消毒效果好，節(jié)約水量80%。技術(shù)在閔行高品質(zhì)飲用水示范區(qū)等地區(qū)應(yīng)用，效果良好。

針對(duì)二次供水水質(zhì)保障，形成基于水齡控制的二次供水運(yùn)行優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)居民小區(qū)用戶數(shù)量、用水特征等參數(shù)，優(yōu)化水箱數(shù)量，調(diào)節(jié)二次供水水箱(池)水位，降低水池水力停留時(shí)間，緩解余氯衰減，提升微生物安全。建立居民二次供水監(jiān)管信息化平臺(tái)，對(duì)余氯、濁度等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)，掌握用戶端水質(zhì)情況。

針對(duì)居民龍頭科學(xué)用水，形成室內(nèi)給水設(shè)施適應(yīng)性關(guān)鍵技術(shù)，以保障龍頭水水質(zhì)為目標(biāo)，從居民戶內(nèi)飲用水系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)、施工安裝、運(yùn)行維護(hù)及應(yīng)急處置等方面，對(duì)居民戶內(nèi)給水設(shè)施的建設(shè)和使用做出了科學(xué)指導(dǎo)和規(guī)范，明確給出飲用水在戶內(nèi)管道停留時(shí)間超過(guò)12小時(shí)后(隔夜)，需放流后飲用的用水建議。編制完成我國(guó)第一部指導(dǎo)居民科學(xué)用水的《住宅戶內(nèi)飲用水系統(tǒng)建造及使用指南》(T/SWSTA 0004—2020)，由上海供水行業(yè)協(xié)會(huì)頒布。

(3)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，編制頒布我國(guó)第一部地方性飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

定位上海“卓越的全球城市”供水目標(biāo)，積極接軌國(guó)際先進(jìn)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，編制頒布了我國(guó)第一部地方性《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/T 1091—2018)，標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)上海原水水質(zhì)特征，關(guān)注末端水質(zhì)穩(wěn)定和健康指標(biāo)，較GB 5749—2006新增指標(biāo)5項(xiàng)，提標(biāo)常規(guī)指標(biāo)17項(xiàng)、非常規(guī)指標(biāo)23項(xiàng)，增加附錄A參考指標(biāo)3項(xiàng)，為高品質(zhì)飲用水提供水質(zhì)目標(biāo)。編制完成我國(guó)第一部指導(dǎo)居民科學(xué)用水的《住宅戶內(nèi)飲用水系統(tǒng)建造及使用指南》(T/SWSTA 0004—2020)，以保障龍頭水水質(zhì)為目標(biāo)，對(duì)居民戶內(nèi)給水設(shè)施的建設(shè)和使用做出了科學(xué)指導(dǎo)和規(guī)范。

(4)探索實(shí)踐，完成10萬(wàn)人高品質(zhì)飲用水示范區(qū)建設(shè)

通過(guò)技術(shù)應(yīng)用，率先建設(shè)完成上海閔行高品質(zhì)飲用水示范區(qū)，面積約5.2 km2，涉及馬橋大居等41個(gè)居民小區(qū)，服務(wù)人口10.5萬(wàn)人，示范后龍頭水穩(wěn)定達(dá)到國(guó)標(biāo)GB 5749—2006和上海地標(biāo)DB31/T 1091—2018基礎(chǔ)上，水質(zhì)和口感進(jìn)一步改善，濁度為0.05～0.19 NTU，鋁不超過(guò)0.02 mg/L，銻不超過(guò)2 μg/L，致嗅物質(zhì)2-MIB和土臭素不高于2 ng/L。建設(shè)了水廠-管網(wǎng)-二次供水大型綜合技術(shù)驗(yàn)證基地，對(duì)不同水廠處理工藝、輸配管材、二次供水模式等進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，選擇最優(yōu)產(chǎn)品和最適宜方案進(jìn)行工程示范。通過(guò)成果推廣，進(jìn)一步開(kāi)展上海黃浦高品質(zhì)飲用水示范區(qū)、臨港自貿(mào)區(qū)高品質(zhì)飲用水示范區(qū)建設(shè)，推動(dòng)上海全市高品質(zhì)飲用水規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2 實(shí)施成效與影響

2.1 提升上海黃浦江金澤水源飲用水安全保障能力，助力上海飲用水整體高質(zhì)量發(fā)展

項(xiàng)目成果支持黃浦江金澤水源飲用水安全保障能力整體提升，實(shí)現(xiàn)金澤水源供水區(qū)龍頭水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，結(jié)合“十一五”至“十三五”水專項(xiàng)研究成果，集成多水源調(diào)控超大城市飲用水安全技術(shù)體系與保障方案，助力上海整體形成原水保質(zhì)保量、水廠深度達(dá)標(biāo)、輸配穩(wěn)定安全、監(jiān)管完善規(guī)范的飲用水安全保障體系，實(shí)現(xiàn)上海1 000萬(wàn)人口龍頭水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，上海市飲用水水質(zhì)綜合合格率由2010年91.77%提高到2020年99.79%，臭和味合格率由2010年77.82%提高到2020年98.37%，系統(tǒng)解決了困擾上海多年的飲用水嗅味問(wèn)題，有力保障了上海市特大城市的供水安全，助推上海卓越全球城市的高質(zhì)量發(fā)展，為長(zhǎng)三角地區(qū)飲用水安全保障起到引領(lǐng)作用。報(bào)送《科技賦能，水專項(xiàng)成果助推上海飲用水高質(zhì)量發(fā)展，支撐長(zhǎng)江下游地區(qū)飲用水安全保障》(水專項(xiàng)成果專報(bào)第9期)。

2.2 建成上海首個(gè)高品質(zhì)飲用水示范區(qū)，發(fā)揮技術(shù)輻射和建設(shè)引領(lǐng)作用，服務(wù)國(guó)家重點(diǎn)戰(zhàn)略

發(fā)揮了水專項(xiàng)科技創(chuàng)新引領(lǐng)作用，通過(guò)技術(shù)研究與示范建設(shè)，形成一條具有上海特色、適合超大型城市的高品質(zhì)飲用水技術(shù)路線，完成服務(wù)人口10萬(wàn)人的閔行高品質(zhì)飲用水示范區(qū)建設(shè)，嗅味和口感進(jìn)一步改善，直接支撐水專項(xiàng)高品質(zhì)飲用水標(biāo)志性成果目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，成果與建設(shè)經(jīng)驗(yàn)已推廣應(yīng)用至上海黃浦高品質(zhì)飲用水示范區(qū)、臨港自貿(mào)區(qū)高品質(zhì)飲用水示范區(qū)，有力支撐了上海2035年城市總體規(guī)劃中可直飲供水目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，助推上海卓越城市的高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，高品質(zhì)飲用水“上海理念、上海經(jīng)驗(yàn)”輻射服務(wù)國(guó)家千年大計(jì)雄安建設(shè)，編制《河北雄安新區(qū)生活飲用水水質(zhì)指標(biāo)體系(建議稿)》并頒布實(shí)施，為我國(guó)其他城市開(kāi)展高品質(zhì)飲用水建設(shè)提供可參考、可復(fù)制、可推廣的技術(shù)路線。

2.3 跨區(qū)域、跨部門(mén)監(jiān)測(cè)預(yù)警與聯(lián)合調(diào)度技術(shù)成果與應(yīng)用，助力長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化示范區(qū)發(fā)展建設(shè)

太浦河金澤水源地位于青嘉吳長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)核心地帶，項(xiàng)目結(jié)合水源地保護(hù)需求和區(qū)域生態(tài)綠色發(fā)展要求。一是摸清了區(qū)域污染源分布情況，開(kāi)展雨水徑流和養(yǎng)殖業(yè)新型污染物防控技術(shù)研究與示范應(yīng)用，形成相關(guān)防控策略，科學(xué)支撐太浦河清水綠廊建設(shè)，為長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)水環(huán)境保護(hù)與管理決策提供技術(shù)支撐。二是以太浦河金澤水源地保護(hù)為目標(biāo)，整合太湖流域管理局、上海、江蘇等省市環(huán)保、水務(wù)部門(mén)，建設(shè)跨區(qū)域、跨部門(mén)水源地監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，提出上下游聯(lián)合調(diào)度方案，支持青嘉吳長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化示范區(qū)發(fā)展建設(shè)，為跨流域水源保護(hù)提供范例和經(jīng)驗(yàn)。

2.4 研究成果與示范建設(shè)受到主流媒體和社會(huì)公眾關(guān)注，提升老百姓對(duì)自來(lái)水的信任度和認(rèn)可度

閔行高品質(zhì)飲用水示范區(qū)、跨區(qū)域跨部門(mén)金澤水源水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)等研究成果和示范建設(shè)受到社會(huì)公眾廣泛關(guān)注和媒體連續(xù)報(bào)道，取得很好的社會(huì)反饋。新冠病毒疫情期間，社會(huì)輿論廣泛關(guān)注市政自來(lái)水微生物安全問(wèn)題，結(jié)合項(xiàng)目研究成果編制《水專項(xiàng)支撐上海水務(wù)全面加強(qiáng)病毒等病原微生物防控，確保供排水安全》(水專項(xiàng)成果專報(bào)第6期)，并通過(guò)多種媒體發(fā)布多篇科普文章，宣傳飲用水安全，解答來(lái)百姓疑惑，提升老百姓對(duì)自來(lái)水的信任度和認(rèn)可度。