區(qū)域高品質(zhì)飲用水推廣應(yīng)用

張鋒ZHANG Feng；李劍LI Jian；李芳遠LI Fang-yuan；李子靖LI Zi-jing

（北京匯天運維技術(shù)服務(wù)有限責任公司，北京 102400）

0 引言

隨著社會的發(fā)展，人們健康意識的不斷提高，居民在生活用水特別是飲用水方面，已經(jīng)由基本保障需求邁向代表高品質(zhì)的健康生態(tài)高品質(zhì)用水需求，居民使用高品質(zhì)飲用水的意愿也越來越強烈。高品質(zhì)飲用水作為社會經(jīng)濟和城鎮(zhèn)化健康有序發(fā)展的標志，對標新時代新要求，全面進入從“粗放式發(fā)展”到“高質(zhì)量發(fā)展”，從“傳統(tǒng)模式驅(qū)動”到“創(chuàng)新模式驅(qū)動”的變革期。

1 項目背景

1.1 應(yīng)用背景

“十四五”規(guī)劃指出，推動綠色發(fā)展，促進人與自然和諧共生，改善人民生活品質(zhì)，提高社會建設(shè)水平。由此引出多地下達全市推廣、普及高品質(zhì)飲用水的通知，出臺高品質(zhì)飲用水相關(guān)標準，落實高品質(zhì)飲用水實施方案。例如深圳、上海、蘇州、濟南、湖南、福州、?？凇^、重慶、景德鎮(zhèn)等地方省市已經(jīng)開始由政府主導相繼推廣高品質(zhì)飲用水。

1.2 供水現(xiàn)狀

目前自來水凈水廠出水水質(zhì)基本全部滿足國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749-2022）106 項水質(zhì)檢測標準，同時滿足國家《飲用凈水水質(zhì)標準》（CJ94-2005）水質(zhì)檢測標準，因此水廠出水可實現(xiàn)“出廠即飲”。但由于水廠至用戶長距離輸送過程中，存在管道、管件、水表、附件等的材質(zhì)達不到直飲要求、材料老化陳舊及二次供水泵房存在維護管理欠缺等問題，造成對于水質(zhì)的二次污染隱患，導致用戶末端不能直接飲用。

1.3 全域高品質(zhì)飲用水覆蓋難度較大

一是資金投入巨大，以某地級市為例，主城區(qū)常住人口約81 萬人，供水管網(wǎng)總長度超過710 公里，水表近40萬塊，全部更換材質(zhì)需要資金至少120 億元，對于地方政府而言難以承擔。二是改造周期長，全部施工完成至少需要10 年。三是施工難度大，存在破路、穿河、穿鐵路等問題。

2 供水模式

當前國內(nèi)、外高品質(zhì)飲用水供水模式主要分為三種：一是起端統(tǒng)一集中制水供水（高品質(zhì)飲用水水廠模式）；二是區(qū)塊分散制水供水模式，即臨近區(qū)域統(tǒng)建一處水處理中心，再分散供高品質(zhì)飲用水，節(jié)約成本；三是單點式建筑制水供水模式。

2.1 起端統(tǒng)一集中制水供水模式

由高品質(zhì)飲用水水廠直接處理原水，與自來水完全分割，屬于兩套系統(tǒng)，經(jīng)過深度處理后，高品質(zhì)飲用水由高品質(zhì)飲用水水廠及各級增壓泵站增壓后通過不銹鋼管網(wǎng)直接供至用戶家中或建立高品質(zhì)飲用水站。

2.2 區(qū)塊分散制水供水模式

區(qū)塊分散制水供水模式如圖1、圖2 所示，經(jīng)常規(guī)處理工藝處理后的自來水，由自來水各水廠及增壓泵站供給各個用水區(qū)塊，自來水再經(jīng)各用水區(qū)塊內(nèi)高品質(zhì)飲用水水處理中心“活性炭+膜”一體化深度處理后通過不銹鋼管網(wǎng)供至用戶家中或建立高品質(zhì)飲用水站。一體化深度處理設(shè)施規(guī)模一般為2000-5000m3/d。

2.3 單點式建筑制水供水模式

單點式建筑制水供水模式如圖3 所示，經(jīng)過常規(guī)處理工藝處理的自來水，由自來水各水廠及增壓泵站供給各用水單元，例如小區(qū)、學校、辦公樓等，再經(jīng)各用水單元內(nèi)設(shè)置的直飲水處理設(shè)備一體化水處理后通過不銹鋼管道供至用戶家中或建立直飲水站。

3 區(qū)塊分散制水供水模式經(jīng)濟測算

以?？谑薪瓥|新區(qū)區(qū)域高品質(zhì)為例，江東新區(qū)新區(qū)規(guī)劃范圍范圍約298 平方公里。2025 年人口規(guī)模為40 萬左右，2035 年人口規(guī)模為85 萬左右，遠景人口規(guī)模不超過100 萬。可采用全網(wǎng)高品質(zhì)生活飲用水供水的模式有起端統(tǒng)一制集中制水與區(qū)塊分散處理制水兩種方式，具體如下：

起端統(tǒng)一集中制水：即自來水在江東水廠內(nèi)集中經(jīng)過深度處理后，由江東水廠或增壓泵站增壓后直接供給用戶。

區(qū)塊分散制水：經(jīng)常規(guī)處理工藝處理后的自來水，由江東水廠或增壓泵站供給江東新區(qū)各個用水區(qū)塊，再經(jīng)各用水區(qū)塊內(nèi)設(shè)置的“活性炭+膜”一體化深度處理設(shè)施處理后供給用戶。

區(qū)塊分散制水與統(tǒng)一集中制水對比如表1 所示。

表1 區(qū)塊分散制水與統(tǒng)一集中制水對比

通過對比分析，兩種處理制水方式均可達到高品質(zhì)生活飲用水的目標。

區(qū)塊分散制水方式，近期約40 座水處理站分散布置在江東新區(qū)各個區(qū)域，整體占地面積大，運行維護復(fù)雜，但項目總投資低于統(tǒng)一集中制水方式2.1 億元，且更好控制二次污染問題，水質(zhì)更有保障。

統(tǒng)一集中制水方式運行費用低于統(tǒng)一集中制水方式約2600 萬/年，但是項目總投資高出區(qū)塊分散制水方式約2.1 億元，但是對管網(wǎng)把控難度大，水質(zhì)安全保障存在隱患。

4 區(qū)域高品質(zhì)飲用水供水系統(tǒng)

區(qū)域高品質(zhì)飲用水供水系統(tǒng)由供水系統(tǒng)和智慧控制系統(tǒng)構(gòu)成。通過智慧水務(wù)云平臺搭建，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)智慧化、一體化運營管控。

4.1 供水系統(tǒng)

供水系統(tǒng)由凈水系統(tǒng)和管網(wǎng)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，如圖4所示。凈水系統(tǒng)以中空纖維納濾膜為核心技術(shù)，由源水供水裝置、磁化活水裝置、預(yù)處理裝置、中空納濾膜裝置、消毒裝置、凈水加壓裝置、反沖洗系統(tǒng)、凈水罐、自動化控制系統(tǒng)組成，一體化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊。出水由管網(wǎng)系統(tǒng)采用食品級304 不銹鋼管道輸送給用戶，同程加壓循環(huán)，數(shù)字化監(jiān)控，回水經(jīng)消毒后，回入凈水罐，24 小時循環(huán)供水。項目采用建設(shè)-運營一體化模式，配備專業(yè)運維團隊保障，實現(xiàn)健康、綠色、節(jié)約、安全高品質(zhì)管道飲用水供水模式。

4.2 智慧控制系統(tǒng)

①遠程監(jiān)測與控制。遠程監(jiān)測供水設(shè)備液位、壓力、流量、能耗及遠程監(jiān)測泵房環(huán)境、溫度、濕度、運行狀態(tài)。實現(xiàn)遠程控制設(shè)備啟停、運行參數(shù)、控制門禁。

②過濾裝置自動化控制。過濾運行壓力、廢水率及濾芯狀態(tài)、濾芯壽命在線顯示。通過過濾裝置壓力指標，智能或人工控制過濾裝置反沖洗系統(tǒng)。

③水質(zhì)監(jiān)測。24 小時實時在線監(jiān)測水質(zhì)余氯、濁度、pH 值等數(shù)據(jù)，同時水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至客戶服務(wù)端，用戶從服務(wù)軟件上可隨時查看水質(zhì)數(shù)據(jù)。

④共享支付。采用NB 智能水表，通過SIM 卡、無線WIFI 和數(shù)據(jù)集中器實現(xiàn)水表數(shù)據(jù)上傳智慧水務(wù)云平臺，移動終端充值和自動扣費系統(tǒng)，同時滿足社區(qū)居民隨時快速查詢用水數(shù)據(jù)。

⑤管網(wǎng)數(shù)字化監(jiān)控。供回水管網(wǎng)設(shè)計為同程式循環(huán)管道，管道分支點、單元輸水管道等節(jié)點處安裝流量傳感器、壓力傳感器，實時監(jiān)控管道流量及壓力數(shù)值，通過計算各節(jié)點計量數(shù)據(jù)邏輯差異，通過采集由于外界用水量變化而引起的外輸水壓力變化情況，采用變頻恒壓供水泵，自動變頻控制供水泵工作，從而達到外輸水壓力恒定，水力平衡，杜絕管網(wǎng)死角，保證所有供水點取水方便，數(shù)量配載平衡，互不干擾等。

⑥報警系統(tǒng)。通過對管網(wǎng)壓力、出水水質(zhì)、水表水量監(jiān)測，對異常數(shù)據(jù)自動分析，及時關(guān)閉NB 智能水表或停止設(shè)備運行，避免產(chǎn)生用水糾紛和出現(xiàn)水質(zhì)安全事故。

5 開展模式

5.1 開展現(xiàn)狀

河北建投水務(wù)投資有限公司多年來深耕河北水務(wù)市場，經(jīng)過對高品質(zhì)飲用水項目長期和專業(yè)的研究，以北京匯天運維技術(shù)服務(wù)有限責任公司推出高品質(zhì)飲用水集成系統(tǒng)，秉承專業(yè)、健康、綠色、共享理念開展高品質(zhì)飲用水業(yè)務(wù)，以滿足廣大人民群眾對健康、綠色、便捷生活的更高需求。

自業(yè)務(wù)開展一年多時間，目前在運行6 個項目，共7800 戶，在建項目5 個項目，共14098 戶，在運行、在建項目11 個，共21898 戶。

5.2 開展模式

①新建小區(qū)：新建小區(qū)的高品質(zhì)飲用水建設(shè)與開發(fā)商合作，將管道系統(tǒng)包含在樓房之中，項目投資計入樓房建設(shè)成本由開發(fā)商承擔。

②既有小區(qū)：采用DBO 模式一體化（設(shè)計—建設(shè)—運營）開展管道系統(tǒng)改造，新建高品質(zhì)飲用水系統(tǒng)，推廣初期遵循免費安裝原則開展。

③學校、醫(yī)院、機關(guān)等企事業(yè)單位：采用DBO 模式一體化（設(shè)計—建設(shè)—運營）開展管道系統(tǒng)改造，新建高品質(zhì)飲用水系統(tǒng)，單一項目安裝總表收費。

④車站、廣場、公園等公共場所：設(shè)計、建設(shè)費用由政府申請省、市專項資金，政府支付基本的運維服務(wù)費。

6 總結(jié)

①目前高品質(zhì)飲用水市場處在機遇與挑戰(zhàn)并存時期，發(fā)展模式以單點式建筑物為主，逐步向區(qū)域性轉(zhuǎn)變，形成以點帶面整個區(qū)域高品質(zhì)飲用水覆蓋。

②高品質(zhì)飲用水項目本質(zhì)屬于分質(zhì)供水、二次供水，較水廠、二供項目投資金額少、項目建設(shè)時間短、內(nèi)部收益率高、風險低，屬于優(yōu)質(zhì)投資項目。

③推廣高品質(zhì)飲用水利于促進健康、綠色、節(jié)約型用水的生活方式，改善居民飲用水質(zhì)量，提升城市功能與品質(zhì)，提高居民生活水平，提高群眾獲得感、幸福感。

④充分體現(xiàn)作為國有企業(yè)，緊扣國家“節(jié)約用水”以及“碳達峰、碳中和”節(jié)能政策、響應(yīng)國家“提倡健康用水”號召。