上海供水现状及深度处理工艺改造进展情况

Posted 2023-01-12 工艺

篇首语：虎瘦雄心在，人穷志不短。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了上海供水现状及深度处理工艺改造进展情况相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

经过几十年努力，上海四大水源地已形成两江并举、多源互补的原水供应系统，不直接从江河取水。上海供水能力达1137万m3/d,黄浦江水源水厂全部采用深度处理工艺，部分长江水源水厂也已完成深度处理工艺改造。2012年上海市供水水质全部达到国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，但上海市供水水质仍存在一定风险，需进一步提高，上海正积极推进长江水源深度处理工艺改造。经过“十三五”、“十四五”两个五年计划，上海市供水将全部采用深度处理工艺，供水水质进一步提高，供水更安全。
1上海市供水基本情况
至2014年底，上海市供水能力1137万m3/d，其中中心城区16家水厂，供水能力为791万m3/d，区县51家水厂，供水能力为346万m3/d，全市最高供水量达1045万m3/d。2015年底崇明将关闭20余家乡镇水厂，区县水厂将不到30家，全市水厂约45家。近十多年上海市关闭了100多家乡镇水厂，为安全供水、提高供水水质发挥了重要作用。
目前，上海市原水供应有青草沙水库、陈行水库、东风西沙水库与黄浦江上游四大水源地(黄浦江上游金泽水库明年底基本建成)，形成两江并举、多源互补的原水供水系统格局。今后上海市不直接从江河取水，全部取用水库水，一旦其中一个水源地发生重大水危险，可实行水源地联动互补，大大提高供水安全性。上海原先70%供水取用黄浦江水源，30%取用长江水源，而目前70%取用长江水源，30%取用黄浦江水源，原水水质有了很大提高。
2上海市供水深度处理进展情况
上海市从20世纪90年代开始研究深度处理工艺，1998年建成周家渡2万m3/d深度处理工艺，由于各种原因直到2010年上海世博会前才建成南市水厂70万m3/d和临江水厂60万m3/d深度处理工艺。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的出台大大加快了上海市深度处理工艺改造的步伐，“十二五”期间上海市完成了取用黄浦江水源水厂的深度处理工艺改造。目前上海市深度处理水厂供水规模442万m3/d，占全市总供水能力的38.87%，其中中心城区深度处理256万m3/d，区县186万m3/d，取用长江水源深度处理供水能力166万m3/d，取用黄浦江水源深度处理供水能力276万m3/d。
3上海市供水水质情况
2014年中心城区供水水质情况：出厂水9项合格率100%；出厂水42项合格率100%；管网水7项合格率99.41%；出厂水64项合格率99.90%；综合合格率99.49%。区县五项合格率也均达到95%以上。
从以上数据分析，上海市供水水质已达到国家《生活饮用水卫生标准》考核要求，但上海市供水水质仍存在较多水质问题，现从以下几方面进行分析。
3.1藻类严重
上海市地处长江、黄浦江下游，是一个水质型缺水城市，受上游来水水质影响很大，如长江镇江水污染、黄浦江上游死猪事件。虽然上海市近年来建成了四大水源地，不再直接从江湖取水，可避免突发污染事件对供水的威胁，但建库后藻类问题很严重。主要是长江和黄浦江总氮、总磷均很高，长江口总磷0.1～0.15mg/L，总氮2～3mg/L，黄浦江上游0.15～0.25mg/L，总氮2.5～3.5mg/L，属富营养水体，水库一年四季都存在藻类问题。春季以硅藻为主，夏秋季以蓝绿藻为主，藻数量在千万个/L至上亿个/L，藻类新陈代谢过程会产生致臭物质。
3.2消毒副产物偏高
虽然长江水源水质比黄浦江水源水质有很大提高，代表有机物的耗氧量CODMn基本在2～3mg/L，但夏天常规工艺的游离氯消毒副产物三卤甲烷明显偏高，相比深度处理工艺消毒副产物三卤甲烷要高出三分之二，说明水中小分子质量有机物含量仍较高。
3.3夏季铝偏高、超标
藻类生成过程需要大量二氧化碳，因而使水中碳酸盐中的二氧化碳被大量消耗，形成氢氧化钙，使pH升高，高时可达8.5～9.0。铝是两性物质，在弱碱性情况下铝有一定的溶解度，因而藻类是夏天铝偏高、超标的主要原因。
3.4激素、抗生素等有检出
最近几年社会广泛关注水中检出激素、抗生素，对供水安全存在忧患。对长江口水源水抗生素进行检测，目标抗生素5类13种，能检出3类8种，浓度均在十几ng/L，磺胺类检出率最高，氟甲矾霉素、激素类、双酚A检出率也很高，也均是几十ng/L。水源水中社会关注的激素、抗生素均有检出，但对供水风险很难判定，深度处理工艺对激素、抗生素去除效果较好。
4常规处理工艺和深度处理工艺水质比较
深度处理工艺臭和味指标合格率提高3.67%～8.18%(见表1)。

近几年，上海供水臭和味合格率较以往有较大幅度提高，主要是原水集中投加粉未活性炭，2013年青草沙水库集中投加粉末活性炭5000t左右，2014年青草沙水库藻类有所好转，但也投加粉末活性炭2000多t。
深度处理后氯仿要比常规处理工艺降低48.65%～53.73%(见表2)。

2013年和2014年深度处理比常规处理消毒副产物三卤甲烷降低57.54%～65.57%(见表3)，主要是深度处理后小分子质量有机物有较大幅度降低，因而消毒副产物三卤甲烷也有较大幅度降低。

深度处理工艺使铝的合格率大大提高。深度处理工艺的生物活性炭上有大量生物菌，在大量繁殖新陈代谢过程中吸取大量氧气，放出二氧化碳，而大量二氧化碳使水中氢氧化钙转化成碳酸盐，使pH大幅度下降，铝超标和偏高现象得到解决。
5制定上海市饮用水水质准则
上海市供水水质仍存在一定风险，为使上海市供水水质更安全，有必要制定上海市饮用水水质准则，并在准则的基础上再上升为地方标准。根据上海市水源特点和目前供水水质存在的问题，参考世界四大主要水质标准，在GB5749-2006的基础上制定上海市饮用水水质准则，主要从以下几方面考虑：
(1)加强臭和味指标，致臭物质甲基异莰醇2、土臭素国标为参考值，准则考虑列入标准，臭和味合格率单独考核。
(2)双酚A国标为参考值，准则考虑列入标准。
(3)抗生素可以用总量考虑，准则考虑列入参考值。
(4)消毒副产物总量考虑限值比国标更严格。
(5)铝、锑、镉、乐果可参考国外标准，比国标更严格。
(6)总有机碳更能代表有机物，考虑列入准则。
(7)反映管网稳定性的指标亚硝酸盐也可作为管网水考核指标。
(8)社会关注的热点问题，如N-二甲基亚硝胺(NDMA)、2,4-二叔丁基苯酚，也可列入准则参考值。
6上海市供水深度处理改造工艺和进展
6.1深度处理工艺选择
对微量有机物、臭和味的去除，国外主流采用的是臭氧-活性炭工艺，结合水源特点，运行参数和投加臭氧量均有较大变化。上海深度处理工艺主要采用前、后臭氧-生物活性炭工艺，较大规模的深度处理工艺运行已有5年多，总体运行情况良好。黄浦江水源切换长江水源后深度处理工艺前、后臭氧投加量有较大变化，不同季节生物活性炭冲洗频率也有所变化。深度处理工艺活性炭在前池时必须选用上向流，活性炭在后池时可以选用下向流。如活性炭在前池选用下向流，会使冲洗频率增加，生物膜很难生长，大大降低有机物去除效果。
6.2上海市深度处理工艺进展
目前上海市供水能力约1100万m3/d，深度处理工艺约占40%，仍有60%采用常规处理工艺(均取用长江水源)。上海正在制定“十三五”供水规划，已明确上海“十三五”启动长江水源深度处理工艺改造，“十三五”要完成长江水源深度处理工艺改造100万～200万m3/d，“十四五”要基本完成长江水源深度处理工艺改造。
“十三五”开始，上海新建水厂必须具备深度处理工艺。经过十多年努力，上海供水抗风险能力、供水安全性、供水水质一定会有较大提高。