“近期南水北調(diào)中線沿程剛毛藻大幅增加，沿線不少水廠受到影響……”6月初，北京市自來水集團（以下簡稱“集團”）接到南水北調(diào)中線管理部門電話。集團立即啟動應(yīng)急預(yù)案，加密檢測藻類相關(guān)項目，做好工藝調(diào)整應(yīng)急準(zhǔn)備。同時，通過集團智慧供水管理平臺等渠道與南水北調(diào)中線管理部門加強溝通，共享沿線水質(zhì)數(shù)據(jù)，最終妥善應(yīng)對此輪藻類爆發(fā)。
強跨區(qū)域、多部門協(xié)作的南水北調(diào)中線水質(zhì)信息共享，及時了解“南水”來水方向、水質(zhì)變化規(guī)律和趨勢，正是集團“十三五”國家水體污染控制與治理科技重大專項“多水源格局下城市供水安全保障技術(shù)體系構(gòu)建”項目的一項重要內(nèi)容。
國家水體污染控制與治理科技重大專項旨在為中國水體污染控制與治理提供強有力的科技支撐。“十三五”開局之年，集團作為國內(nèi)供水行業(yè)龍頭企業(yè)，結(jié)合南水與本地水水質(zhì)存在差異和季節(jié)性高藻等特點，為確保集團在多水源供水格局下供水安全，主動聯(lián)合中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、清華大學(xué)等16家單位、院校，成功申報了“多水源格局下城市供水安全保障技術(shù)體系構(gòu)建”項目。集團黨委書記、董事長劉鎖祥任項目負責(zé)人，集團科技開發(fā)部、網(wǎng)絡(luò)信息化管理部、技術(shù)研究院、郭公莊水廠、管網(wǎng)管理分公司等多個部門和單位參與。
該項目自2017年初啟動，至2021年底順利結(jié)題，共研發(fā)“基于不同水源水質(zhì)特征的水廠適應(yīng)性凈水技術(shù)”“基于龍頭水穩(wěn)定達標(biāo)的水廠-管網(wǎng)協(xié)同調(diào)控技術(shù)”等新工藝、新技術(shù)11項，獲得“測定污泥最佳沉降比的裝置”“提升活性炭濾池處理效果和延長活性炭使用年限的方法”等國內(nèi)專利授權(quán)26項。其中，多項成果已在集團廣泛應(yīng)用，助力集團高質(zhì)量發(fā)展。
▲ 北京市自來水集團石景山水廠制水車間
多種適應(yīng)性凈水技術(shù) 用好來之不易的“南水”
“原水藻細胞濃度較高，需要增加聚合氯化鋁和三氯化鐵投加量。”在集團第三水廠化驗室，化驗員正將最佳藥劑投加量告知運行人員。面對入夏后，“南水”中藻含量快速增加，集團接納“南水”水廠應(yīng)對得從容不迫。但幾年前，如何妥善應(yīng)對藻類含量過高導(dǎo)致的絮凝效果下降還是個難題。為保證供水安全，集團組織技術(shù)人員反復(fù)研討，決定采用“強強聯(lián)手”的方式，將此前單獨投放聚合氯化鋁或三氯化鐵改為雙藥劑共同投加，經(jīng)試驗確定了藥劑投加順序和最佳投放量，不但提高了混凝沉淀效果，而且確保了出廠水ph值、總鋁等指標(biāo)的穩(wěn)定性。
▲ 北京市自來水集團郭公莊水廠機械加速澄清池
為解決“南水”冬季低溫低濁、混凝效果差的問題，集團技術(shù)人員創(chuàng)新性地將添加在絮凝工藝中的高分子絮凝劑聚丙烯酰胺（pam）應(yīng)用在機加池工藝中，提供了提高低溫低濁期機加池絮體沉降效果的技術(shù)儲備；同時，技術(shù)人員開發(fā)了機加池污泥沉降比自動分析裝置，實時診斷循環(huán)污泥沉降狀態(tài)，每隔10分鐘自動完成一次取樣、測定工作，并將檢測數(shù)據(jù)傳輸至工控系統(tǒng)，大大縮減了人工取樣檢測頻率，提高了水廠運行管理效率。集團還優(yōu)化了預(yù)臭氧和預(yù)氯化兩種預(yù)處理方式的運行參數(shù)，進一步提高了水廠藻類去除效果，控制了出廠水的消毒副產(chǎn)物。系列技術(shù)在集團多個地表水廠進行應(yīng)用，確保了水廠工藝的運行穩(wěn)定、出廠水質(zhì)的安全可靠。
細化管網(wǎng)漏損管控 降低管網(wǎng)漏損率
凌晨1點的京師園小區(qū)內(nèi)萬籟俱寂。在小區(qū)門口一座自來水設(shè)備井中，集團建設(shè)的dma（供水管網(wǎng)獨立計量區(qū)）內(nèi)水量、水壓在線監(jiān)測設(shè)備正在持續(xù)工作。集團通過dma內(nèi)部夜間最小流量的細微變化可更準(zhǔn)確排查評估小區(qū)管線漏損情況。
dma是監(jiān)測城市供水系統(tǒng)水量漏失的有效方法之一，集團目前已在市區(qū)完成dma建設(shè)1552處。以往對dma監(jiān)測數(shù)據(jù)進行識別時，主要關(guān)注夜間最低流量情況，考慮其他影響因素較少。為發(fā)揮每處dma的最大效能，更精準(zhǔn)找到“病灶”，科研人員將管材、管齡、管長、壓力、用戶數(shù)等因素納入判斷依據(jù)，建立了單位管長最小夜間流量和單位戶數(shù)最小夜間流量兩個指標(biāo)的dma漏損評估方法，確定了市區(qū)dma漏損狀態(tài)的嚴重等級排序，并有針對性地開展了漏損檢測工作，使得識別水量異常情況更加精準(zhǔn)，進一步提高了漏損檢測工作的針對性。同時，集團結(jié)合dma新增漏損預(yù)警技術(shù)，列出dma重點檢漏、控壓清單，不斷優(yōu)化dma的漏損控制措施，2018年至2020年，發(fā)現(xiàn)修復(fù)各類漏點2417處，區(qū)域漏損率顯著下降。截至2020年底，北京城區(qū)管網(wǎng)漏損率已從“十三五”初期的11.84%降至9.93%，達到了《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》管網(wǎng)漏損率10%以下的要求。2021年底，市區(qū)管網(wǎng)漏損率降至9.75%，連續(xù)11年下降。
建立水廠-管網(wǎng)協(xié)同控制體系 提高管網(wǎng)水質(zhì)安全保障度
“研究中，我們發(fā)現(xiàn)影響供水管網(wǎng)水質(zhì)波動的因素較多，只有綜合考慮水廠運行工藝和管網(wǎng)實際情況，進行協(xié)同管控，才能更好保證管網(wǎng)水質(zhì)安全。”項目技術(shù)人員李禮說。
集團一方面全面分析了水廠出水水質(zhì)對管網(wǎng)供水水質(zhì)的影響，提出了確保管網(wǎng)水質(zhì)穩(wěn)定的出廠水關(guān)鍵控制理化指標(biāo)建議值，特別對出廠水ph值、總氯、濁度等指標(biāo)進行了明確要求，并根據(jù)出廠水質(zhì)變化及時對相關(guān)藥劑投加量進行科學(xué)調(diào)整。另一方面，利用管網(wǎng)水力模型篩查出水齡較長的供水管線，使得供水管網(wǎng)沖洗更有科學(xué)性；結(jié)合不同區(qū)域管線的管材、管齡、水齡、管網(wǎng)運行維護狀況，有針對性地開展管線更新改造，優(yōu)化“最后一公里”供水管網(wǎng)內(nèi)部水環(huán)境，進一步提升了管網(wǎng)水質(zhì)安全保障度，近年來，供水管網(wǎng)監(jiān)測點濁度指標(biāo)得到顯著改善。
▲ 北京市自來水集團郭公莊水廠炭砂濾池
建立跨區(qū)域、多部門協(xié)作的水質(zhì)信息共享機制。“2021年7月，河南遭受大暴雨，來水方向水質(zhì)也發(fā)生了變化。幸虧智慧供水管理平臺第一時間報警，讓我們有時間做好準(zhǔn)備。”據(jù)水質(zhì)監(jiān)測中心工作人員介紹。集團開發(fā)的智慧供水綜合管理平臺共設(shè)有原水監(jiān)測分析、凈水智能調(diào)控、管網(wǎng)智能調(diào)度、漏損監(jiān)測分析等6大模塊，并與南水北調(diào)中線管理局水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)對接，水廠可通過信息共享平臺提前獲知干渠高濁水運移動態(tài)，為凈水工藝參數(shù)調(diào)整爭取到較為充裕的時間。平臺系統(tǒng)設(shè)置了水源風(fēng)險防范、水質(zhì)監(jiān)控預(yù)警、水廠高效凈化、管網(wǎng)穩(wěn)定輸配于一體的首都飲用水安全保障技術(shù)與管理功能，可全面展示集團凈水工藝運行、供水調(diào)度、管網(wǎng)運行等方面情況。系統(tǒng)上嵌入的水廠智能投藥預(yù)測模型等功能，可結(jié)合水廠運行情況提供藥劑投加建議，讓水廠運行管理更加智能。
國家“十三五”水專項的各項成果正在逐步推廣應(yīng)用，為集團安全供水提供了科技支撐。目前，集團主動用科技創(chuàng)新激發(fā)發(fā)展動能，作為課題承擔(dān)單位全力投入到國家“十四五”重點研發(fā)計劃“長江黃河等重點流域水資源與水環(huán)境綜合治理”專項“長距離調(diào)水水源水質(zhì)調(diào)控與高效深度處理技術(shù)研究與示范”課題的研究任務(wù)中，持續(xù)通過科技創(chuàng)新引領(lǐng)，助力集團更好打造“安全、優(yōu)質(zhì)、綠色、智慧”的供水服務(wù)保障體系。（北京市自來水集團）
（來源：中國水星網(wǎng)）
