關鍵技術助力城鎮供水系統運行管理水平提升，保障飲用水安全——城鎮供水系統運行管理關鍵技術評估及標準化(2017ZX07501002)

1 主要成果

1.1 主要技術研究成果

課題對供水系統通過技術類別進行劃分，分為城鎮供水水源、城鎮供水水廠、城鎮供水管網以及城鎮供水運營管理4個模塊，系統開展了技術調研、綜合評估、動態驗證相關研究。

對14項142個水專項運行管理技術開展全面梳理，重點調研了各技術研究進展、應用條件及效果、運行穩定性、標準化情況等，明確我國當前城鎮供水系統運行管理技術研究情況與應用現狀。調研結果表明：99個技術在示范工程得到穩定應用，67個技術得到推廣應用，52個技術進行了標準化，并形成了129個標準化相關成果，調研共篩選出97個技術建議進入后續評估。

通過技術評估，應用HACCP危害分析及關鍵點控制原理梳理了HACCP風險清單，建立了適用于運行管理技術的多指標評估方法，應用該方法對97各技術進行了評估。呈現出各技術在實用性、穩定性指標權重最高的結果，表明運行管理中重視技術實用效果及穩定運行的特點；呈現出技術總體得分水平良好，在實用性、穩定性指標的得分水平良好的結果，表明水專項在運行管理技術方面取得了較好的研究進展，評估共篩選出72個技術進入驗證環節。

在驗證過程中重點考察技術在動態條件下對目標污染物的控制效果及限制條件，通過技術驗證，明確了27項技術的邊界條件，為技術推廣奠定基礎；明確了26項技術的適用區域，為技術推廣提供參考；優化了33項技術的運行管理參數。驗證結果表明，運行管理相關技術成果可對城鎮供水環節的175項風險起到有效的控制效果，形成了供水系統運行管理風險管控技術體系。

1.2 關鍵技術成果

1.2.1 基于HACCP危害識別與控制的供水系統運行管理風險評估技術

課題組以HACCP理念為核心，實現了從結果控制轉變為過程控制的供水系統運行管理理念革新。通過以水質為核心，針對供水生產輸配過程實施預防性管理，強調對各環節的關鍵點控制來保障終端水質。實現了對目標污染物全流程協同去除的支撐作用。通過應用HACCP分段式控制、關鍵點突破原理，形成了基于目標污染物的全流程控制體系，以及典型污染物的危害及控制措施案例庫，為解決典型水質風險提供了一體化解決方案。實現了對供水系統運行管理體系完善升級的促進作用。通過在深圳市鹽田區、濟南主城區、德州慶云3個綜合驗證區的標準化、規范化管理及HACCP全過程水質風險管控體系構建，全面提升了當地的城市供水基礎設施建設標準和精細化管理水平。圖1為鹽田分公司HACCP體系符合性評價證明。

圖1 鹽田分公司HACCP體系 符合性評價證明

1.2.2 基于末端龍頭水達標的供水系統運行管理關鍵技術動態驗證技術

課題組以龍頭水達標為目的，實現了基于水廠管控模型的多級屏障技術動態驗證。根據水廠運行實際構建了水廠管控模型(圖2)，通過實時感知水廠各關鍵控制點的水質變化及控制措施，實現對多級屏障技術實時、系統的驗證。實現了基于全流程水質預測預警模型的供水系統技術動態驗證。通過全流程預測與在線監測(圖3)，指導了供水系統的運行調控方式，并驗證了動態工況下供水系統技術的水質保障能力。

圖2 水廠管控模型

圖3 水質預測及在線監測

1.3 標準化研究成果

在充分開展供水系統運行管理技術的動態驗證及綜合驗證的基礎上，圍繞供水系統運行管理技術的全流程精細化管理加強、風險控制理念升級、服務管理支撐3個方面，課題編制或修編了一系列運行管理技術標準，以“標準引領、手冊支撐”的理念，全面補充、完善飲用水安全保障標準體系，支撐飲用水安全保障工作。

供水水源方面，在面臨單一水源向多水源多轉變，聯調中重水量向水質、水量融合的現狀下，編制了團標《城鎮供水原水系統運行維護及安全管理技術規程》、《城鎮供水水源聯合調控運行管理技術應用手冊》以補充現行水源相關標準。

供水廠方面，在面臨常規工藝逐步向深度處理工藝轉變，從單一關注出廠水質向制水工藝各環節嚴格把控轉變的現狀下，修編了行業標準《城鎮供水廠運行、維護及安全技術規程》、編制了《城鎮供水廠深度處理工藝運行管理技術應用手冊》以補充現行供水廠相關標準。

供水管網方面，在面臨水壓保障向漏損控制、水質達標轉變，從小區總表向二次供水精細化管理轉變的現狀下，修編了行業標準《城鎮供水管網運行、維護及安全技術規程》，編制了團標《二次加壓運行管理技術標準》，編制了《城鎮供水管網水質穩定運行管理技術應用手冊》、《城鎮供水管網漏損控制技術應用手冊》以補充現行管網相關標準。

供水全流程方面，在面臨粗放化向精細化轉變，主觀評價向科學客觀評價轉變，全流程聯動管控的現狀下，編制了團標《城鎮供水系統全過程水質管控技術規程》，構建了專家系統并編制《城鎮供水系統運行管理專家系統應用手冊》，編制了《城鎮供水系統運行管理技術應用績效評估手冊》、《城鎮供水企業客戶服務手冊》以補充現行全流程相關標準(圖4)。

圖4 住建部主管部門組織7部技術應用手冊專家評審

2 運行管理關鍵技術綜合驗證

課題成果已在深圳市鹽田區、濟南主城區、德州慶云等多個省市得到實際應用，建成了3個綜合驗證區、1個管理平臺，重點開展了基于HACCP危害識別與控制的供水系統運行管理風險評估技術、基于末端龍頭水達標的供水系統運行管理關鍵技術動態驗證技術、面向企業應用的供水系統專家系統的驗證及應用，有效促進了當地龍頭水水質提升、管網漏損控制、供水系統運行管理直接成本節約等運行管理關鍵指標的提升完善。

3 結語

課題圍繞運行管理關鍵技術調研、評估、驗證、標準化研究工作，構建了HACCP理念指導下的供水系統運行管理體系。體系有效推動了城鎮供水系統運行管理關鍵技術成果的標準化提升，在完善運行管理團體標準、行業標準，夯實運行管理理論基礎方面取得了重大突破；在依托HACCP全過程水質風險管控體系，支撐運行管理水平的整體提升方面取得了重大突破；在凸顯運行管理關鍵重點，實現運行管理精準控制方面取得了重大突破。體系有效推動了城鎮供水系統運行管理技術的業務化運行。在深圳市鹽田區構建的HACCP全過程水質風險管控體系與日常運行管理、智慧水務深度融合，使得該區域成為全國首個獲得專業認證機構符合性評價的供水區域、全國首個自來水直飲示范區域。在濟南主城區、德州慶云也推廣應用了HACCP全過程水質風險管控體系，通過全流程危害分析及關鍵點控制梳理兩大核心理念的實施開展，對全流程的水質管控理念，起到了很好的促進作用。

課題通過上述運行管理關鍵技術的技術調研、評估、驗證、集成應用，最終形成了基于HACCP理念的運行管理整裝成套技術，全面指導我國城鎮供水系統運行管理，帶動行業技術發展，促進水質提升，龍頭水達《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)要求，課題成果作為水專項標志性成果(“從源頭到龍頭”飲用水安全多級屏障技術)重要內容，為國家飲用水安全保障戰略提供技術支撐。