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上海濒江临海ღღ✿✿,地处长江流域和太湖流域下游ღღ✿✿,河网稠密ღღ✿✿,水量充沛ღღ✿✿,但水质相对较差ღღ✿✿,属典型的水质型缺水城市ღღ✿✿。2010年之前ღღ✿✿,上海市供水存在水源水质不佳ღღ✿✿、水厂工艺处理保障不足ღღ✿✿、输配水质不稳定ღღ✿✿、二次供水运维粗放ღღ✿✿、水龄过长等一系列问题ღღ✿✿,面临有机物ღღ✿✿、藻类ღღ✿✿、嗅味等季节性水质超标的风险ღღ✿✿,龙头水水质不能稳定达标ღღ✿✿,与居民期盼存在较大差距ღღ✿✿。
自2008年起ღღ✿✿,在“水体污染控制与治理”科技重大专项(简称水专项)的持续支持下ღღ✿✿,上海市开展了“从源头到龙头”饮用水安全保障关键技术研究与示范ღღ✿✿,在关键水质指标识别ღღ✿✿、城市多水源综合调配ღღ✿✿、水厂处理工艺优化提升ღღ✿✿、超大城市供水管网输配稳定ღღ✿✿、二次供水运行优化与监管等方面取得了一系列技术突破ღღ✿✿,构建了超大城市饮用水安全保障技术体系ღღ✿✿,颁布了一批技术与管理标准ღღ✿✿,培养了一支“政ღღ✿✿、产ღღ✿✿、学ღღ✿✿、研ღღ✿✿、用”相结合的饮用水安全保障科技队伍ღღ✿✿,有力支撑了上海市饮用水安全ღღ✿✿。
通过水专项技术研发和成果推广应用ღღ✿✿,上海市已形成了多水源联合调度系统ღღ✿✿,全面推进了水厂深度处理工艺改造ღღ✿✿,完成了城乡一体集约化供水工程建设ღღ✿✿,初步完成了居民二次供水设施改造ღღ✿✿,并进行了高品质饮用水的探索和实践ღღ✿✿,形成了一条具有上海特色的ღღ✿✿、适合超大型城市的饮用水安全保障技术路线ღღ✿✿。
目前ღღ✿✿,上海市饮用水质量显著提升ღღ✿✿,嗅味和口感等水质指标明显改善ღღ✿✿,饮用水水质综合合格率由2010年91.77%提高到2019年99.73%零零八尊龙AG人生就是博ღღ✿✿,有力保障了上海市特大城市的供水安全ღღ✿✿,助推上海卓越全球城市的高质量发展ღღ✿✿,为长三角地区饮用水安全保障起到引领作用ღღ✿✿。
为支撑上海市饮用水安全保障和品质提升ღღ✿✿,水专项在“十一五”至“十三五”间先后在上海部署10余项项目(课题/任务)ღღ✿✿,通过“点ღღ✿✿、线ღღ✿✿、面”递进方式ღღ✿✿,逐步实现科技成果集成和综合示范应用ღღ✿✿:“十一五”聚焦“点”ღღ✿✿,着重关注水源ღღ✿✿、水厂ღღ✿✿、管网及二次供水各个环节的关键技术突破和示范ღღ✿✿,重点保障出厂水水质稳定达标零零八ღღ✿✿。“十二五”将“点”连成“线”ღღ✿✿,着重关注黄浦江和青草沙两条供水线“从源头到龙头”的饮用水安全保障技术集成和示范ღღ✿✿,重点保障示范区150万人口龙头水水质稳定达标ღღ✿✿。“十三五”由“线”扩展到“面”ღღ✿✿,着重关注成果系统集成和推广应用ღღ✿✿,选择上海区域内原水水质相对较差的金泽水源供水区开展综合示范ღღ✿✿,补齐关键技术短板ღღ✿✿,重点保障金泽水源供水区以及推广应用区域的龙头水水质达标ღღ✿✿,基本实现上海饮用水安全保障全面覆盖和高品质饮用水目标ღღ✿✿。
通过研究ღღ✿✿、集成ღღ✿✿、示范和应用ღღ✿✿,上海市已经形成了“从源头到龙头”的超大城市饮用水安全保障的技术体系和综合管理方案ღღ✿✿:
一是破解超大城市多水源水量水质综合调配技术难题ღღ✿✿。“十一五”期间ღღ✿✿,针对长江口咸潮入侵频繁而业务化预警技术匮乏的窘境ღღ✿✿,水专项通过技术研发ღღ✿✿,突破了河口水库咸潮风险评估预警关键技术ღღ✿✿,构建了长江河口水源地咸潮预警预报业务化平台和多级水质监测预警预报业务化系统ღღ✿✿,实现了取水口咸潮短期预警(一周)和中期预报(三个月)ღღ✿✿,整体提升了长江口水源“避咸蓄淡”安全保障能力ღღ✿✿,科学指导了青草沙水库ღღ✿✿、陈行水库ღღ✿✿、东风西沙水库的运行管理ღღ✿✿,为沿海城市河口淡水资源的开发利用提供了上海范例和上海经验ღღ✿✿。“十二五”期间ღღ✿✿,水专项针对上海市水源及原水系统突发风险问题ღღ✿✿,研究形成了多水源联合调度技术方案尊龙AG人生就是博ღღ✿✿,建成了上海多水源调度可视化平台ღღ✿✿。该平台在应急工况下ღღ✿✿,调配水量达700万立方米/日ღღ✿✿,实现了由单水源调度向多水源调度ღღ✿✿、由经验调度向科学调度的转变ღღ✿✿。“十三五”期间ღღ✿✿,水专项支持上海市建设黄浦江上游金泽原水智能调度系统ღღ✿✿,通过与“十二五”调度平台对接尊龙AG人生就是博ღღ✿✿,应急工况下调配水量达1000万立方米/日ღღ✿✿,实现上海西南五区原水互补ღღ✿✿、清水联动ღღ✿✿。
二是破解藻嗅复合污染控制和臭氧化过程中溴酸盐抑制技术难题ღღ✿✿。嗅味问题是长期困扰上海市供水行业的一个难题ღღ✿✿。水专项通过多年持续科技攻关ღღ✿✿,有效解决了该问题ღღ✿✿。针对水库藻源性嗅味问题ღღ✿✿,形成了库区水动力调控藻嗅ღღ✿✿、厂前氧化与吸附削减藻嗅ღღ✿✿、水厂臭氧生物活性炭强化去除藻嗅等工艺技术方案ღღ✿✿,并在青草沙水库和陈行水库的水源供水系统中应用ღღ✿✿,有效保障了出厂水稳定达标ღღ✿✿。针对黄浦江水源复杂嗅味与有机污染共存的难题ღღ✿✿,集成嗅味物质识别技术ღღ✿✿,形成了嗅味ღღ✿✿、有机物协同净化技术方案ღღ✿✿,有效解决异嗅难题ღღ✿✿。针对制水过程中溴酸盐风险问题ღღ✿✿,研发了溴酸盐抑制技术ღღ✿✿,提出了“混凝沉淀-(硫酸铵)-臭氧活性炭”为核心的深度处理工艺方案ღღ✿✿,在上海临江水厂(60万立方米/日)开展示范ღღ✿✿,并在14座水厂(446万立方米/日)推广应用ღღ✿✿。
三是破解管网输配与二次供水水质保障技术难题ღღ✿✿。上海市作为超大城市ღღ✿✿,管网复杂零零八ღღ✿✿,管线超长ღღ✿✿,存在管道清洗和管理难度大ღღ✿✿、末端供水水质不稳定的问题ღღ✿✿。水专项技术成果全面支撑上海市管网水质保障和精细化管理ღღ✿✿。在管网水质方面ღღ✿✿,开展管道状态检测ღღ✿✿、气水两相冲洗ღღ✿✿、多级加氯消毒等多项技术集成与示范ღღ✿✿,解决了大口径ღღ✿✿、大高程落差复杂管线冲洗和管网余氯控制难题ღღ✿✿。在管网管理方面ღღ✿✿,提出基于水平衡的供水管网鱼骨式多级水平衡分析法ღღ✿✿,实现供水管网分区计量ღღ✿✿,建立上海市中心城区供水管网数字水质信息化平台ღღ✿✿,实现在线监控与管理ღღ✿✿。在二次供水方面ღღ✿✿,研发了二次供水在线监测设备ღღ✿✿,构建了居民二次供水监管信息化平台ღღ✿✿,提出了水质信息公示管理模式和基于水龄控制为核心的二次供水运行模式ღღ✿✿。
四是破解流域层面水源地监测预警联动难题ღღ✿✿。在水专项的支持下ღღ✿✿,“十三五”期间ღღ✿✿,上海市探索建立了流域协同ღღ✿✿、行业监管ღღ✿✿、企业行动的饮用水安全保障业务化管理模式ღღ✿✿。流域协同ღღ✿✿,即通过政府间协调零零八ღღ✿✿,整合上海ღღ✿✿、江苏等上下游省市环保ღღ✿✿、水务部门水质监测数据ღღ✿✿,构建跨区域ღღ✿✿、跨部门的金泽水源水质水量监测与预警业务化平台零零八ღღ✿✿,建立太浦河闸—金泽水库—松浦大桥上下游联动调度方案ღღ✿✿,实现流域层面水源监测预警与联动调度ღღ✿✿。行业监管ღღ✿✿,建设了上海市供水管理部门运行的居民二次供水监管信息化平台ღღ✿✿,实现二次供水设施全过程动态监控管理ღღ✿✿。企业行动ღღ✿✿,建设了上海市多水源供水信息化业务平台ღღ✿✿,集成水源ღღ✿✿、水厂ღღ✿✿、管网ღღ✿✿、二次供水等监管数据ღღ✿✿,提高水厂生产运营智能化水平ღღ✿✿。
在全面保障饮用水安全与水质稳定达标的同时ღღ✿✿,自2016年开始ღღ✿✿,上海市开展高品质饮用水的探索与实践ღღ✿✿,以卓越全球城市为目标ღღ✿✿,对标国际大都市先进供水水平ღღ✿✿。水专项发挥科技创新引领作用ღღ✿✿,全面支撑上海市高品质饮用水目标实现ღღ✿✿。
一是提出了超大型城市高品质饮用水发展理念与模式ღღ✿✿。上海市树立了饮用水是“第一食品”的核心理念ღღ✿✿,明确采取“市政集中供水”的发展模式ღღ✿✿,整体提升城市公共供水水质ღღ✿✿。在“十三五”水专项科技项目支持下ღღ✿✿,上海市逐步构建了“从龙头到源头”水质提升溯源机制ღღ✿✿,提出了“法规高保障ღღ✿✿、水源高标准ღღ✿✿、水厂高能效ღღ✿✿、管网高保鲜ღღ✿✿、龙头高品质”的技术思路ღღ✿✿,通过原水水质调控ღღ✿✿、水厂工艺优化提升ღღ✿✿、管网评估与分级改造和二次供水模式优化ღღ✿✿,达到“三稳一升促保障”供水目标ღღ✿✿,即稳定原水水质ღღ✿✿、提升出厂水质ღღ✿✿、稳定输配水质ღღ✿✿、稳定二次供水水质ღღ✿✿、保障龙头水水质ღღ✿✿。
二是解决了高品质饮用水的关键核心技术ღღ✿✿。通过全流程供水环节技术优化和提升ღღ✿✿,保障高品质饮用水目标实现零零八ღღ✿✿。水源方面ღღ✿✿,在两江四库多水源联动基础上ღღ✿✿,强化水源水库水力调控与水生态协同水质保障ღღ✿✿,确保原水水质ღღ✿✿。水厂方面尊龙AG人生就是博ღღ✿✿,优化“臭氧-生物活性炭”ღღ✿✿、“臭氧-生物活性炭+超滤膜”ღღ✿✿、“常规处理+纳滤膜”等深度处理工艺参数ღღ✿✿,提升超滤膜ღღ✿✿、纳滤膜水质提升应用效能ღღ✿✿,并完成超滤膜和纳滤膜的示范工程应用ღღ✿✿,强化去除嗅味和微量有机物ღღ✿✿,提升出厂水质ღღ✿✿。管网方面ღღ✿✿,通过检测评估ღღ✿✿、多级加氯ღღ✿✿、管道清洗ღღ✿✿、非开挖修复等技术集成应用ღღ✿✿,实现管网水质多级保障ღღ✿✿。二次供水方面ღღ✿✿,优化二次供水模式与运行方式ღღ✿✿,降低二次供水水龄ღღ✿✿,实现高品质饮用水入户ღღ✿✿。
三是建设了高品质饮用水试验示范区ღღ✿✿。业务创新ღღ✿✿,示范先行ღღ✿✿。水专项在上海市闵行区马桥大居(区域面积3.79平方公里ღღ✿✿,规划人口10万人ღღ✿✿,建成小区14个ღღ✿✿,开户25387户)建立高品质饮用水试验示范区ღღ✿✿,开展高品质饮用水安全保障技术和精细化管理的工程示范ღღ✿✿。同时ღღ✿✿,建设了大型综合技术验证基地ღღ✿✿,对不同水厂处理工艺ღღ✿✿、输配管材ღღ✿✿、二次供水模式等进行试验验证ღღ✿✿,选择最优产品和最适宜方案进行工程示范ღღ✿✿。2020年底ღღ✿✿,示范区将实现高品质饮用水目标ღღ✿✿。通过成果推广ღღ✿✿,高品质供水范围逐步由闵行示范区10万人口扩大到黄浦示范区30万人口ღღ✿✿,最终将实现上海全市高品质饮用水的规划目标ღღ✿✿。
一是规范管理ღღ✿✿,形成责任主体明确ღღ✿✿、管理架构清晰的上海水专项管理办法ღღ✿✿。水专项在上海组织实施三个五年ღღ✿✿,逐步建立了政产学研用大兵团联合攻关模式ღღ✿✿,实现了技术研究ღღ✿✿、成果示范ღღ✿✿、生产运营和科技管理协同创新ღღ✿✿;建立了项目ღღ✿✿、课题尊龙AG人生就是博ღღ✿✿、任务“三个层面”和行政零零八ღღ✿✿、技术ღღ✿✿、财务ღღ✿✿、档案ღღ✿✿、宣传“五条线”的项目管理架构ღღ✿✿,并引入第三方监督管理机制ღღ✿✿,形成具有上海特色的专项管理办法ღღ✿✿。
二是标准引领零零八ღღ✿✿,建立了一套前瞻性ღღ✿✿、精准化的从源头到龙头水质管理标准规范体系ღღ✿✿。编制并颁布了我国第一部地方性《生活饮用水水质标准》ღღ✿✿、第一部指导居民科学用水的《住宅户内饮用水系统建造及使用指南》ღღ✿✿,以及《金泽水源原水预处理技术规程》《制水厂运行规程》《城镇供水管网模型建设技术导则》《城镇给水管道非开挖修复更新工程技术规程》《供水管网加氯技术指南》和《居民小区二次供水设施运行维护相关管理办法》等ღღ✿✿,通过系列具有前瞻性的技术标准规范文件ღღ✿✿,支撑全流程精准管理ღღ✿✿。
三是成果推广ღღ✿✿,实现了科技创新助力上海供水高质量发展的整体格局ღღ✿✿。水专项成果在上海饮用水安全保障领域全面推广应用ღღ✿✿。截至2019年ღღ✿✿,上海市已形成“两江四库ღღ✿✿、集中取水”水源格局ღღ✿✿,原水供水规模1328万立方米/日ღღ✿✿,原水供给保障能力稳步提升ღღ✿✿;全面推进了水厂处理工艺提升改造ღღ✿✿,深度处理规模446万立方米/日ღღ✿✿,深度处理率37.7%ღღ✿✿,到2025年深度处理率将达100%ღღ✿✿;全面推进老旧供水管网改造和老旧小区二次供水设施改造ღღ✿✿,加快推进二次供水设施全面接管尊龙AG人生就是博ღღ✿✿。
在水专项的科技支撑下ღღ✿✿,上海市饮用水水质综合合格率由2010年91.77%提高到2019年99.73%ღღ✿✿,臭和味合格率由2010年77.82%提高到2019年98.01%ღღ✿✿,系统解决了困扰上海多年的饮用水嗅味问题ღღ✿✿。上海已全面构建原水保质保量ღღ✿✿、水厂深度达标ღღ✿✿、输配稳定安全尊龙AG人生就是博ღღ✿✿、监管规范完善的供水安全保障体系ღღ✿✿,并建立了高品质饮用水试验示范区ღღ✿✿。上海市饮用水安全保障能力和饮用水品质显著提升ღღ✿✿,服务惠及全市2400万人口ღღ✿✿,有力助推了上海卓越全球城市的高质量发展ღღ✿✿,为长三角地区饮用水安全保障起到引领作用ღღ✿✿。
1ღღ✿✿、“十三五”水专项“太浦河金泽水源地水质安全保障综合示范项目”项目(2017ZX07207)ღღ✿✿;承担单位ღღ✿✿:上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司ღღ✿✿;项目负责人ღღ✿✿:樊仁毅ღღ✿✿。
2ღღ✿✿、“十三五”水专项“金泽水库水质调控与稳定关键技术研究与应用”课题(2017ZX07207003)ღღ✿✿;承担单位ღღ✿✿:上海市供水调度监测中心ღღ✿✿;课题负责人ღღ✿✿:朱慧峰ღღ✿✿。
3ღღ✿✿、“十三五”水专项“金泽水库原水水处理工艺优化与安全输配技术研究与应用”课题(2017ZX07207004)ღღ✿✿;承担单位ღღ✿✿:上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司ღღ✿✿;课题负责人ღღ✿✿:高炜ღღ✿✿。
4ღღ✿✿、“十三五”水专项“金泽水库供水水质保障技术集成与综合示范”课题(2017ZX07207005)ღღ✿✿;承担单位ღღ✿✿:上海城投水务(集团)有限公司ღღ✿✿;课题负责人ღღ✿✿:赵平伟ღღ✿✿。
5ღღ✿✿、“十二五”水专项“太湖流域上海饮用水安全保障技术集成与示范”课题(2012ZX07403-002)ღღ✿✿;承担单位ღღ✿✿:上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司ღღ✿✿;课题负责人ღღ✿✿:顾金山ღღ✿✿。
6ღღ✿✿、“十一五”水专项“微污染江河原水高效净化关键技术与示范”课题(2008 ZX07421-004)ღღ✿✿;承担单位ღღ✿✿:上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司ღღ✿✿;课题负责人ღღ✿✿:张东ღღ✿✿。
7ღღ✿✿、“十一五”水专项“饮用水区域安全输配技术与示范”课题(2008 ZX07421-005)ღღ✿✿;承担单位ღღ✿✿:上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司ღღ✿✿;课题负责人ღღ✿✿:孟明群ღღ✿✿。
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