1.项目简介
长距离明渠调水容易导致藻类增殖和致病微生物迁移,水源切换也经常发生供水管网“黄水”问题。如何应对跨区域、长距离调水对净水工艺和管网水质带来的冲击,国内外尚无可供借鉴的理论和经验。本项目针对南水北调中线长距离调水带来的一系列挑战,围绕水源抑藻控嗅、水厂工艺优化、管网保质控漏以及水质监管能力提升等开展全方位研究,为保障南水北调入京水源安全高效利用提供了系统化解决方案。
- 主要技术内容
(1)创新点
1)研制出移动式和固定式着生藻除藻设备,创建了“清、导、拦”组合式着生藻控制技术,业务化应用于中线干渠关键断面;揭示水源丝状产嗅藻生态位特征,创建了基于水下光照调节的产嗅藻原位绿色控制技术。
2)揭示铝铁双水解促进Al13形态生成机理,建立铝铁双药剂强化混凝工艺,提高了消毒副产物前体物去除能力;提出适合北方冬季低温下稳定运行的活性炭-外压式超滤组合工艺,形成了针对耐氯微生物迁移的有效屏障。
3)发现管垢Fe3O4含量低是水源切换导致规模性“黄水”的主因,创建了基于管垢稳定性和水质差异的“黄水”敏感区划分方法;开发管网漏损精准识别模型,创建了高效节水的“分区调度、区域控压、小区调压”管网压力分级调控技术。
4)研制出AI图像识别的“两虫”高通量检测设备,填补了国内空白,开发饮用水多污染物高通量检测技术,建立了基于薄弱点甄别-优化方案反馈的水质督查模式,补齐村镇供水监管短板;创建了跨区域、多部门协作的南水北调中线供水信息共享系统。
(2)应用推广情况
控藻技术在南水北调中线干渠及密云水库得到应用或验证;强化混凝、超滤工艺、“黄水”及漏损控制技术等在北京市供水系统得到规模化应用,水质督查模式应用于城乡供水规范化管理,北京市饮用水安全保障能力得到系统升级;水质信息共享系统为中线干渠沿线13个城市服务,嗅味识别与控制成果推广应用于上海等全国82家供水单位,“两虫”检测设备在全国44家供水单位应用,支撑了《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)等6项国标、行标制修订,在服务国家、支撑行业发展方面发挥了重要作用。
(3)经济、社会效益情况
已实现安全利用南水北调水源42亿立方米,节水2.7亿立方米,出厂水消毒副产物平均降低20%,确保了北京市南水北调水源“用得好”目标的实现;全流程、多屏障、多方位技术的应用保障了“双奥”、APEC等重大活动供水安全;水质督查补齐了村镇供水的监管短板;支撑了《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)制定,提升了饮用水水质安全;建成我国首个海外水技术创新平台“中-斯水技术研究与示范联合中心”,创建“一带一路”水质检测能力验证体系,多项水质净化技术在斯里兰卡等国应用,为“一带一路”国家解决饮用水安全问题提供了中国方案。
图 北京市饮用水安全保障技术系统