1. 供排水行业和专业相关科技信息
1.1. 中国水协科技委2012年度工作会议在深圳召开
2012年3月2日,中国水协科技委2012年度工作会议在深圳召开。中国城镇供水排水协会会长李振东,常务副秘书长刘志琪,科技委执行主任张金松等领导和科技委副主任单位的领导和代表参加了会议。会议由张金松执行主任主持。
会上由科技委下设的科技发展部、排水技术工作部、管道技术工作部、净水技术与水质监测工作部、信息与自动化工作部分别作了2011年度工作总结和2012年度工作计划的发言,张金松执行主任报告了科技委2011年度工作总结和2012年度工作计划。会上还讨论了“饮用水达标技术指南编制方案和编制任务分配”和“水厂、污水厂自控系统技术功能规范编写大纲”,并形成了初步意见。
刘志琪常务副秘书长在讲话中,肯定了科技委2011年的工作成绩,并提出了4点建议,(1)科技委5个部室,应该加强协调配合,在科技委领导下开展工作,避免工作上的重复和进一步提高效率;(2)科技委各部室代表各专业领域,应该集思广益,为科技委工作建言献策;(3)科技委应该充分发挥依托在深圳市水务集团的国家建设部“安全饮用水工程研究中心”的作用,服务于饮用水安全保障的课题研究;(4)近期水污染突发事件频发,科技委要积极总结应急预案的实施情况,进一步完善应急体系建设。
李振东会长在总结讲话中,肯定了科技委2011年的工作,对深圳和广州水司在处理龙江水污染事件中派出的专家在现场的辛勤工作和取得的成绩予以充分肯定并给予了表扬,对科技委2012年和今后的工作作出重要指示:(1)今后科技委各部室召开的会议统一冠名为“科技委会议”,严格执行举办会议的规定;(2)水协的排水委和科技委的排水技术工作部进一步协调分工和整合,需要举办的会议,凡涉及技术方面的,由科技委和排水委联合召开;(3)要加强并扩大和大学院校、科研院所和设计院的合作,更好地为行业的科技进步发展服务;(4)信息与自动化工作部要总结在自动化技术在净水厂应用的经验,并逐步扩展至污水处理厂;(5)管道技术工作部的工作与排水委、供水委和设备委的工作要避免重复,今后要加强与各委员会的合作,并逐步将管道技术工作部在给水领域应用的经验扩展至排水领域;(6)要发挥工作实效,开展高层次会议,同时要抓好行业发展的重大技术,帮助政府做出科学的决策,当好技术参谋。
1.2. 编制《全国城镇供水设施改造与建设规划实施技术指南》
《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)将于2012年7月1日全面实施,为指导全国城镇供水设施改造和建设规划的实施,进一步提高我国城镇供水设施水平。中国城镇供水排水协会将组织编写“全国城镇供水设施改造与建设规划实施技术指南”,内容包括:城镇供水厂改造原则和技术对策、水厂处理工艺优化、特殊水处理技术、饮用水应急处理技术、输配水管网更新建设和维护管理、二次供水设施维护管理、水质监控等。并于2012年4月1日在郑州召开编制大纲及任务分工工作会议,计划于七月份完成编写的工作。
1.3. 编制《水厂、污水处理厂自动化控制系统技术功能指南》
为提高我国城镇水厂、污水处理厂自动化水平,规范水厂、污水处理厂自动化控制系统的技术功能,提升自动化控制项目实施质量和水平。中国城镇供水排水协会将组织编写《水厂、污水厂自动化控制系统技术功能指南》,内容包括:自动化控制系统,包含水厂、污水处理厂中控室上位监控系统、各现场车间子站系统自动化控制系统、检测仪表系统及连接上述各部分的自动化控制网络系统,不包含各水厂、污水处理厂之间的调度管理、管网信息化、设备管理等系统。并于2012年4月27日在杭州召开编制大纲及任务分工工作会议,计划于十月份完成编制的工作。
1.4. 世界水论坛会
以“治水兴水,时不待我”为主题的第六届世界水论坛于2012年3月12日在法国马赛举行。来自180多个国家和地区的约2.5万名代表通过部长级会议议题分会和水博览会等多种形式展开研讨和交流。
会议指出,当今世界仍有20亿人不能喝到干净的饮用水。
会议取得的成果,一是共同签署通过了第六届世界水资源论坛《部长宣言》。二是中日韩代表签署了《水资源合作备忘录》,延续了3各国家在东北亚地区的水资源交流和合作。
1.5. “世界水日”、“中国水周”
今年3月22日是第二十届“世界水日”,第二十五届“中国水周”同时拉开帷幕。“世界水日”的主题是“水与粮食安全”;“中国水周”的宣传主题是“大力加强农田水利,保障国家粮食安全”。
目前,我国农田有效灌溉面积达9.05亿亩,居世界首位,其中节水灌溉面积4.1亿亩,在占耕地面积一半的有效灌溉面积上,生产了占全国75%的粮食和90%以上的经济作物。我国以占世界6%的淡水资源和9%的耕地,保障了约占全球1/5人口的吃饭问题,为世界粮食安全作出了突出贡献。
1.6. “两会论水”
今年“两会”前后和“两会”期间,议论“水问题”很多。“政协委员献计献策”报导了“海水淡化水危机破局”(光明日报2012.2.17)据相关专家介绍,世界已投产的海水淡化工程有1.3万多座,总产水量达3500万立方米/天,其中80%的产量用于饮用水供给,解决了1亿多人的饮水问题。海水淡化中的技术难题—生产过程中的浓盐水问题,我国天津开发区海水淡化项目已经解决。2012.3.10“两会”报导,目前我国水污染状况仍然十分严重。水功能区水质达标率不足一半。2010年全国监测评价的3902个水功能区,水质达标率仅为46%;17.6万公里河流中,38.6%的河长水质劣于Ⅲ类;339个省界断面中,有48.7%劣于Ⅲ类。2012.3.23报导长江的排污量从1999年到2009年这10年中增加相关快,目前长江排污量占中国污水排放量40%以上。长江的水污染依然处于“总体发展,局部受控”的局面,长江水体已经处于“亚健康”的状态。2011年中国的GDP是47万亿元,环境造成的损害占47万亿元的GDP中的5%。
1.7. “求是”刊物首次发表院士论“水”文章
2012年4月16日出版的“求是”(2012.8)杂志发表了中国工程院院士曲久辉“生命之源”的文章。就保障饮用水安全是一项现实和长期的系统工程,提出了五方面的重点工作。1、水源保护是根本;2、水质达标是核心;3、系统管理是关键;4、科学技术是支撑;5、机制创新是出路。
1.8. 《国家环境保护“十一五”规划》终期考核简介
近日,国家环境保护部发布了《国家环境保护“十一五”规划》终期考核报告,提出了《国家环境保护“十一五”规划》的实施情况,并针对规划实施过程中的主要问题提出了四条建议。
2010年,全国工业和生活化学需氧量排放总量比2005年下降14.29%,二氧化硫排放总量比2005年下降了12.45%,均超额完成削减10%的规划目标。全国七大水系国控断面好于Ⅲ类水质的比例由2005年的41%提高到59.9%,超过规划目标(43%)16.9个百分点;地表水国控断面劣Ⅴ类水质比例由2005年的26.1%下降到20.8%,比规划目标(22%)减少了1.2个百分点;重点城市空气质量好于Ⅱ级标准天数超过292天的城市比例为95.6%,比2005年提高了26.2个百分点,超过规划目标(75%)20.6个百分点。
水污染防治工作成效显著。到2010年底,设市城市、县累计建成城镇污水集中处理设施2832座,污水日处理能力达到1.25亿立方米,城市污水处理率由2005年的52%提高到2010年的77%。重点流域水污染防治规划实施进展顺利,到2010年底,好于Ⅲ类水质的国控断面比例由2005年的24.4%上升到44.2%,劣Ⅴ类水质国控断面比例由2005年的36.4%下降到25.8%。全国近岸海域海水水质总体未发生明显变化,为轻度污染,但部分海域污染程度依然较高。
建议为:(1)推进污染物减排,促进绿色发展。坚持源头预防、综合推进,减少主要污染物排放量;(2)解决突出环境问题,改善环境质量。重点解决饮用水安全、空气和土壤污染问题;(3)加强重点领域环境风险防控,维护环境安全;(4)完善环境基本公共服务体系,促进均衡发展。
1.9. 我国节水型社会建设评价国家标准即将实施
3月26日,国家质检总局、国家标准委批准发布了《节水型社会评价指标体系和评价方法》(GB/T28284-2012),将于今年8月1日起实施。这项包括指标体系和评价方法的节水型社会建设评价国家标准,将在我国广泛开展的节水型社会建设中发挥重要作用。
节水型社会评价方法明确了评价结果。根据评价得分,分为优秀、良好、基本合格和不合格4类。标准包括范围、评价指标体系的构成、指标内涵及计算方法、节水型社会评价方法4个方面内容和5个资料性附录。标准有两项核心内容,(1)评价指标体系。包括综合性指标、农业用水指标、工业用水指标、生活用水指标、水生态与环境指标、节水管理6个方面共计21个指标,以及由人均用水量、城镇人均生活用水量、水资源开发利用率、地下水超采程度和地下水水质达标率5个指标构成的参考指标。(2)指标内涵及计算方法。每一项指标都对应一个数学公式,每个公式中的每一个符号都有若干文字说明。
1.10. 微生物燃料电池废水生物处理的技术
微生物燃料电池(Microbial fuel cell, MFC)是一种以产电微生物为阳极催化剂将有机物中的化学能直接转化为电能的装置,在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。虽然目前已发现很多产电微生物,如希瓦氏菌、地杆菌、克雷伯氏杆菌等,但这些菌种均只能在中性条件下产电。理论上,碱性条件可以抑制甲烷的产生从而有利于电能输出,而且碱性废水是工业废水的重要组成部分。产电微生物如何将有机物代谢产生的电子传递到电极上一直以来是MFC研究的一个重要方向,因此,研究碱性条件下的微生物产电机制对MFC的电能输出与碱性废水的生物处理均有重要意义。中国科学院成都生物研究所应用与环境微生物中心李大平研究员课题组在微生物燃料电池的产电机制研究方面取得突破性进展。他们从污染环境中分离出一株嗜碱性假单胞菌(Pseudomonas alcaliphila),该菌株在碱性条件下能够分解有机物的同时产生电能,最佳pH为9.5。通过研究发现,该菌株在MFC体系中代谢有机物的同时产生吩嗪-1-羧酸介体(phenazine-1-carboxylic acid,PCA),该介体起电子穿梭的作用从而实现电子从有机物到电极的传递过程。
2. “水厂达标专题(一)”—供水厂常规工艺的评估
2012年7月将全面实施GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》,按106项水质指标检测饮用水水质。住建部城建司和中国城镇供水排水协会对此十分重视,将饮用水提质达标列为今年工作要点。
当前按新国标GB5749-2006规定的要求,能达标符合要求的水厂还较少,推动水厂达标的工作相当艰巨,相关部门和单位要齐心协力,加把劲,政府相关部门要给力、监管单位要尽力、供水企业要发力,一起形成合力,让水厂达标工作迈出大步,提高我国城镇供水水质。
中国城镇供水排水协会科技委,竭力促进水厂达标工作,已部署并正在编制“全国城镇供水设施改造与建设规划实施技术指南”。科技委“简报”从本期开始,设立“水厂达标专题”栏目,供水协成员单位参考。
2.
2.1. 常规工艺
业内习惯讲的给水常规工艺(或常规处理),一是指被处理的原水,在水温、浑浊度(包括含砂量)以及污染物含量方面都在通常的范围以内;二是指所采用的处理工艺仅限于混凝、沉淀(澄清)、过滤和消毒等单元工艺。其净水过程,以去除浊度、色度和以细度为主的微生物为主。这种处理工艺,在国内外已被采用了100多年,目前仍被广泛应用。仍然,多年来常规工艺也在发展,技术也有所进步,各单位工艺的构筑物形式不断变化,已呈现出多样性,常规处理的水厂出厂水浊度也逐步地降低,对常规处理效能的认识不断地深化。例如:天津自来水公司从1987年开始,与天津医学院合作,试验并验证了水中有机物与浊度的关系。降低水中浊度可以有效地减少有机物含量。当浊度降低至0.5NTU时,水中80%的有机物都被去除。随后一些水厂的实践证明采用强化混凝对于以大分子量为主的有机物是有效的处理手段。
我国以地表水为水源的城市水厂,当前90~95%仍然采用常规工艺,在面临水污染仍然十分严峻形势下,水源污染是直接导致饮用水水质健康风险的根本原因,在水源受污染尚难以遏止的情况下,供水厂净水工艺改善和更新是必然的选择。我国95%以上的地表水厂是在现行水质标准颁布以前设计建造的。上世界50年代是我国近代给水建设的始创阶段,1957年发布了第一部给水规范;60、70年代是我国给水建设开始成熟的时代,水厂构筑物不断创新;80、90年代我国以水厂为主的供水建设高潮时期,暗示水源污染及水量不平衡的问题,面临着不少新课题,特别是90年代前建设的水厂,由于反映运行效能的参数,不能适应水量、水质的要求,常规工艺的局限性逐渐凸现,各地水厂改造和扩建接连不断。
仇保兴副部长于2010年11月初,在一次重要会议上的演讲中指出,对自来水厂水质稳定达标的急需解决的问题:有机污染是我国各级城市面临的主要水质问题;部分城市的自来水存在嗅味问题,群众反映强烈;自来水水质如何实现达标成为许多水厂面临的重大难题。
2.2. 供水厂工艺评估和相关议题
2.2.1. 美国宾夕法尼亚州环保局于1988年在全州境内启动供水厂效能评估,对290个地表水处理厂至1996年完成506次评估。1988年评估表明,39%水厂运行效能“合格”,至1966年“合格水厂”增至91%。这次评估将每格滤池的出水浊度小于0.1NTU作为最优化的水质指标。评估结果表明出厂水中影孢子虫含量由1991年35%降低至1996年5%以下。
2.2.2. 世界卫生组织(WHO)于2004年发布的《饮用水水质准则》第3版,提出了一些新概念,强调饮用水的生产由产品控制转变为过程控制,并在第3版第四章详细阐述了“水安全计划”(WSPs)的内容,对供水链中的系统评价,提出了危害分析及关键控制点(HACCP)在水质控制和管理中的应用。
2.2.3. 台湾自来水公司于2005年开始建立供水厂自我运营效能评估及提升的制度,用于对水厂进行整体性的评估并提出改善的建议,以提升处理单元的功效与水厂整体的绩效。
2.2.4. 中国城镇供水排水协会曾于2007年组织供水行业专家,根据我国有关法规、政策、标准和规定等,并参照德国的《供水安全技术管理体系》(TSM)编写了《城镇供水企业安全技术管理体系评估指南》,2008年4月至7月,中国水协组织对南京、乌鲁木齐、太原和东莞黄江镇4个城镇供水企业,依据该《指南》的要求进行了TSM评估试点,取得了一定的收益,并对《指南》作了修改,于2009年4月,中国水协将《评估指南》印发给供水企业和协会成员单位。
2.3. 评估工作的依据和材料
2.3.1. 评估工作的依据
《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006;
《城镇供水厂运行、维护和安全技术规程》CJJ58-2009;
《城镇供水企业安全技术管理体系评估指南》中国城镇供水排水协会2009.4。
2.3.2. 评估工作的参考材料
《室外给水设计规范》GB50013-2006;
《含藻水给水处理设计规范》CJJ32-2011。
2.3.3. 评估工作需具备的基本材料
按规定要求的近三年水源水质和出厂水水质检测资料;藻类、摇蚊、红虫、贝壳等水生动物资料;
供水企业(水厂)水质内控标准和工艺运行标准;
水厂各单元工艺的实测运行参数资料;
投加各种药剂的品种名称和投加量;
工艺运行企业规定、操作守则等。
2.4. 评估工作的主要内容
采用的混凝剂、消毒剂及根据工艺需要应用的其他药剂,其品种的选择和投加量的确定,是否合理,检查搅拌试验的记录;
各单元工艺主要运行参数是否适当合理;
原水经投药混合后絮体颗粒大小,紧密程度是否恰当,不论原水浊度如何变化波动,沉淀池(澄清池)出水浊度始终小于多少?最大不得超过3NTU,同时要关注排泥工艺;过滤周期、反冲洗过程、初滤水排放和控制等要运行正常适当;清水池容积是否足够,消毒剂量和接触时间是否满足CT值的要求。
要观察、查询发现各单元工艺运行中可能的异常现象和工艺各构筑物可能存在的缺陷或缺失。如混凝絮体偏小而松散、沉淀池出水携带矾花、沉淀池底部沉积泥较厚,排泥水浓度偏大,沉淀池出水浊度经常超过3NTU;滤池滤料级配比是否合理,滤料是否及时补足,达到高度要求。反冲洗水、气强度是否合理,根据滤池类型控制滤料膨胀度。严格防止滤池浊度穿透、产生负水头等现象发生。
检查池体是否损坏和缺失,如:絮凝池折板缺失、斜管沉淀池支架体损坏、滤池填料层错乱等等。
美国宾夕法尼亚州多年来评估水厂,从506次评估中总结出现频率较高的10个常见问题。例如:没有足够的搅拌试验或缺乏优化控制使用混凝剂的对策;快速混合过程不够,混合效果较差;药剂投加量不正确;缺少滤池单格在线浊度计;运行人员知识不足等等。
通过对供水工艺的系统评估,分析和判断各单元工艺的效能,发现薄弱环节和风险控制的难点,明确解决水质问题的各个关键控制点,有针对性地纠正工艺中存在缺陷和改善工艺条件,发挥各单元工艺的能力,提高常规工艺的整体效能,最终着力于提高常规工艺出水水质,尽可能降低出厂水浊度。以106项水质指标检测合格达标。在充分发挥常规工艺效能之后,根据原水水质,如有必要,可以增加其他净水工艺。
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报:中国城镇供水排水协会理事会
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