中国水协科技委简报

[ 2011 ]第4期

中国城镇供水排水协会

科学技术委员会办公室 编                     2011年8月15日

目  录

1.       2011年水务信息与自动化应用“两化”融合专题研讨会在成都召开

2.       2011年全国城市供水水质监测预警技术研讨会在沈阳召开

3.       深圳市制定两部水规划

4.       水质毒性生物监测仪（RTB）成功应用于深圳市水务集团各个水厂

5.       饮用水重金属微污染物检测研究中取得新成果

6.       近几年来有关污水处理厂节能降耗的统计资料

供排水行业和专业相关科技信息

1.       2011年水务信息与自动化应用“两化”融合专题研讨会在成都召开

2011年7月，由中国水协科技委主办，广州市自来水公司和成都市排水有限责任公司承办，于成都市召开了“2011年水务信息与自动化应用‘两化’融合专题研讨会”。会议由西南交通大学肖健教授所作的题为《工业自动化回顾与展望》的演讲，之后来自全国各地供排水行业的十位专家分别作了精彩的报告，内容涵盖水务行业信息化与自动化“两化”融合过程中的网络技术、软硬件结构设计、仪器仪表技术等各个方面。  

研讨会发表的论文集共42篇文章，涉及城市供排水的整体系统、局部体系和单元项目，就信息与自动化应用融合的成果和技术发展作了论述。

《浅析供水安全保障信息系统的构建》阐述了南方地区针对水源水质的特点，构建以水源水质为前馈，管网输配水水质监测为反馈的水质监测、预警、应急机制，实现“水源水质预警—水厂水质调控—管网水质监测”的全流程供水安全信息技术集成。

《成都排水公司信息化建设构想》提出了成都排水公司未来生产和管理实现自动化、网络化、信息化、提高企业运行、管理效率和发展壮大的信息化、自动化途径。

《800兆集群系统在保障亚运供水中的应用》阐述了广州市自来水公司，应用集群网络，实现广播、扫描、组呼和动态重组等功能，可应用于应急管理和日常调度。广州亚运会应用该系统很成功。

《污水处理厂溶解氧自动控制系统运行优化》介绍了广州西朗污水厂溶解氧自动控制系统的运行优化经验。

2.       2011年全国城市供水水质监测预警技术研讨会在沈阳召开

2011年7月，中国水协科技委组织，在沈阳举办了“全国城市供水水质监测预警技术研讨会”会议，报告了国家水专项主题《饮用水安全保障技术研究与示范》中的《供水水质监控预警及应急技术研究与示范》中的子课题研究。其应用示范概括为：

济南市水质监测某平台上集成与应用

信息来源：济南市五个水库、七个水厂、二十九个管网监测点共计105个参数

预警因子：氨氮、COD_Mn、石油类、综合毒性等

预警事件：藻类、石油类泄漏。

东莞市、杭州市示范应用已建成类似济南市的实现平台，其预警因子与事件增加咸潮一项。

应用实例

2011年6月4日浙江省建德市发生新安江苯酚污染事件，大约20吨苯酚随地表水流入新安江，造成部分水体严重污染。事发后当地环保部门在第一时间将事故通报给课题组。课题组立即进行事故分析和模拟苯酚事件后续工作：苯酚污染物在环境中的计算机模拟和归趋分析。

3.       深圳市制定两部水规划

2011年7月15日深圳市由市长、市城市规划委员会主任委员许勤召开了城市规划委员会2011年第一次会议。会议原则通过了《深圳市雨洪利用系统布局规划》（以下为“雨洪规划”）和《深圳市再生水布局规划》（以下为“再生水规划”）。

“雨洪规划”系统引导和推广以低冲击开发为特色的雨洪利用，改善城市生态环境、缓解水资源供需矛盾，减少城市洪涝灾害，初步控制雨水径流污染，实现人、水、城市的和谐相处。

“再生水规划”提出，实现水资源的循环再生和可持续利用。近期结合污水设施建设计划，在再生水用户较集中的区域建设再生水厂，以生态补水为主，试点回用于工业用水和城市杂用水。

美国的“低冲击开发”理念（LID）（也有称为“低影响开发”）是20世纪90年代美国马里兰州首先提出的一种雨洪控制利用管理技术体系。其基本原理是模拟自然。LID采用了分散的小规模措施对雨水径流进行源头控制，减少收集与传输，通过模拟自然水文条件，利用土壤覆盖物和植物群落对径流进行过滤，使其渗入地下。LID的主要措施包括植物浅沟、缓冲带、透水铺装、雨水花园和绿色屋顶等。

4.       水质毒性生物监测仪（RTB）成功应用于深圳市水务集团各个水厂

由深圳市水务集团自主研发的“水质毒性生物监测仪（RTB）”是通过实时采集斑马鱼在水中的行为参数，并与在正常水体中鱼的行为参数相比较，通过统计分析，计算水体的综合毒性指数，根据毒性指数的不同范围，实现对水质综合毒性的实时监测和报警。该仪器由生物培养系统、图像采集系统、处理系统、数据处理与分析系统、报警信息发布系统等部分组成。仪器性能优越、指标完整、特点鲜明，与目前国内外同类监测仪相比，性价比很佳。

深圳第26届世界大学生夏季运动会前夕，深圳自来水厂和部分水源地都装置了RTB仪，成为水质预警“卫士”。另外，配置有RTB仪的还有深圳茜坑水库上埔泵站、山东耿井水厂、山东鹊山水库、河南濮阳市供水管理处的两个泵站。

5.       饮用水重金属微污染物检测研究中取得新成果

在国家科技部立项的国家重大研究计划“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”的支持下，中科院合肥物质科学研究院智能所研究并发展了基于荧光检测方法的新机制，设计了相应的检测体系，实现了对饮用水中汞离子选择性的高灵敏度的光学探测。

饮用水安全问题已日益受到世界范围内的普遍关注。探索纳米技术在水中微污染物新的检测方法和机制，对饮用水进行安全性评估，是一项具有挑战性的重要研究工作。智能所仿生功能材料和传感器件研究中心刘锦淮研究员课题组王进副研究员和孔令涛博士后等共同合作，利用碳纳米材料石墨烯的荧光淬灭和纳米金的荧光增强协同效应，发展了一种新型杂交式的“淬灭/增强荧光”机制，实现了对饮用水中汞离子选择性的高灵敏度的光学探测。除了关注水中无机微污染物的检测之外，课题组研究人员在水中有机微污染物的痕量探测方面也取得了新成果。利用杯状大环物对有机污染物选择性的捕捉能力，将其修饰在碳纳米材料或纳米金的表面，通过光电信号的分析，有效地实现了对芳香类有机污染物的低浓度的检测。基于上述富有成果的系列研究工作，智能所研究人员还将在具有特殊光学性质的纳米材料的基础上，进一步探索发展新的光学探测机制和方法，以期实现饮用水中微污染物的超敏感检测。

6.       近几年来有关污水处理厂节能降耗的统计资料

节能降耗是目前城市污水处理厂开展的主要工作之一，本部分内容作为一种技术交流，旨在为污水处理厂的技术人员，提供前沿的科研统计资料，有助于推动节能降耗工作的顺利进行。

（1）    杨凌波等采用描述统计、聚类分析、非参数检验、相关分析、非线性回归分析等方法, 选取我国559座城镇污水处理厂2006年的能耗状况及其影响因素并进行了统计分析和定量规律识别，得出我国城镇污水处理厂平均电耗为0. 290 kW h /m³, 82% 以上的污水处理厂电耗不超过0. 440 kW h /m³。同时，作者对二级处理工艺电耗由高到低进行排序，依次为: 延时曝气、SBR、生物膜、氧化沟、A /O、传统活性污泥法、A² /O、土地处理和人工湿地、AB, 我国污水处理厂最常见的氧化沟工艺在能耗方面不占优势。

（我国城市污水处理厂能耗规律的统计分析与定量识别. 2008. 给水排水. 34(10),42-45）

（2）    孟德良等分析了德国污水处理厂的数据，并总结：根据规模为10 001～100 000 人污水厂的调查结果,其主要耗能设施的能耗分布为: 曝气池曝气6138 ～32140 kW·h/ (人·天) ;污水过滤1177～9120 kW·h/ (人·天) ;进水泵房1103～7158 kW·h/ (人·天) ;污泥消化1101～7137 kW·h/ (人·天) ;污泥回流0199～6108 kW·h/ (人·天) ;污水混合0164～4182 kW·h/(人·天) ;内循环0145～4171 kW·h/ (人·天) ;沉砂池0102～4112 kW·h/ (人·天) ;中间泵房1118～4101kW·h/ (人·天) ; 二沉池排泥0115 ～ 3140 kW·h/(人·天)；接受调查的所有大于10 000 人的污水厂主要单体处理设施的平均能耗为: 曝气池曝气15190kW·h/ (人·天) ;污水过滤5164 kW·h/ (人·天) ;进水泵房3113 kW·h/ (人·天) ;消化池搅拌1101～7137kW·h/ (人·天) ;污泥回流2158 kW·h/ (人·天) ;污水搅拌(脱N) 2101 kW·h/ (人·天) ;内循环(脱N) 1175kW·h/ (人·天) ;预处理1119 kW·h/ (人·天) ;沉砂池曝气1183 kW·h/ (人·天) ; 中间泵房2156 kW·h/(人·天) ;初沉池排泥0118 kW·h/ (人·天) ;二沉池排泥0142 kW·h/ (人·天) ;污泥脱水0191 kW·h/ (人·天)等。其中,曝气耗能最大。

（污水处理厂的能耗与能量的回收利用.2002.给水排水.28(4),18-20）

（3）    高旭等综述了国内外30 余年城市污水处理在能耗分析、能源使用的审计与管理以及节能工艺和运行方式的开发等领域的研究进展，总结污水处理厂节能降耗的关键点是在（a）提高曝气系统的效率，主要方式是改变曝气系统的运行方式，克服微孔曝气设备的缺陷，和自动控制系统的应用；（b）污泥处理的能量回收，包括污泥厌氧消化气的利用和污泥焚烧热的利用，前者用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题，后者将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁, 将固废与污水污泥一起焚烧，获得的电能用于处理厂的运转。

（城市污水处理能耗能效研究进展. 2002.重庆大学学报. 25(6) , 143-148）

（4）    刘礼祥等以南方某水厂运行三年的经验为例，重点阐述了包括节能关键点识别方法、离心风机精确曝气控制与转刷时序控制等技术，并说明此运行实践已累计节电628. 59 ×10⁴ kWh, 节能效果显著。

（城市污水厂全流程节能降耗示范工程分析. 2010.中国给水排水. 26(18), 134-138）

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