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首發!我國第一部省級層面水廠內部質控的地方標準
來源:凈水技術 | 發布時間:2020-3-2 | 瀏覽次數:

2020 年 3 月 1 日,江蘇省地方標準《江蘇省城市自來水廠關鍵水質指標控制標準》(DB 32/T 3701—2019)正式實施。該標準針對江蘇省集中式飲用水源地原水水質特點,提出了“不合格的水不出廠、不達標的水不進管網”的要求;此基礎上,要求從供“合格水”向供“優質水”的轉變,并明確了“正常時供優質水、應急時供合格水”的具體目標,是我國第一部省級層面上對城市公共供水企業水廠內部質量控制進行統一要求的地方標準。本文邀請江蘇省城鎮供水安全保障中心林國峰主任對標準開展解讀,助力江蘇省內貫標和實施的同時,為行業同行提供參考。

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林國峰. 《江蘇省城市自來水廠關鍵水質指標控制標準》解讀[J]. 凈水技術, 2020, 39(4).

LIN G F. Interpretation of the control standards of the key water quality parameters for urban water treatment plant in Jiangsu province[J]. Water Purification Technology, 2020, 39(4).

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林國峰:江蘇省城鎮供水安全保障中心主任,正高級工程師,長期從事城市供水管理工作。曾先后獲住房城鄉建設部“中聯重科杯”華夏建設科學技術獎二等獎、教育部高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)二等獎、江蘇省科學技術二等獎各一項。

根據《江蘇省城鄉供水管理條例》和《省政府辦公廳關于切實加強城市供水安全保障工作的通知》(蘇政辦發[2014]55 號)的要求,結合江蘇省內城市自來水廠關鍵水質指標內控實際情況,經廣泛調查研究、情報分析、征求意見并認真總結實踐經驗,《江蘇省城市自來水廠關鍵水質指標控制標準》(DB 32/T 3701—2019)(以下簡稱《標準》)于 2020 年 3 月 1 日起正式實施。該標準由江蘇省住房和城鄉建設廳負責管理,江蘇省城鎮供水安全保障中心負責具體技術內容解釋,本文針對該標準編制的出發點、過程和目標進行深入解讀,以推動該標準的順利貫標和實施。

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1 江蘇省供水行業背景情況

經過多年的努力,截至 2018 年,江蘇省已基本實現了全省城鄉統籌區域供水的鄉鎮全覆蓋,進入了農村供水和城市供水“同源、同網、同質、同服務”時代,城鄉供水總服務人口約 7 740 萬人,全省總供水能力達 2 950 萬 m³ /d。江蘇省集中式飲用水水源主要分布于長江、湖庫(包括太湖和其他湖庫)及內河(包括淮河和沂泗水系),取水量分別占全省總取水量的 53.2%、31%和 14.7%。截至 2018 年底,江蘇省共有 154 座自來水廠,99 座已實現深度處理,處理規模約 1 897 萬 m³ /d,占全省供水總規模的 64.3%。深度處理工藝水廠中,應用臭氧-生物活性炭工藝的水廠共 97 座,占深度處理水廠總數的 98%,其余 2 座應用處理或磁性樹脂工藝。此外,江蘇省另有 11 座水廠在建,在建規模為 136 萬 m³ /d。 

2 《標準》編制的目標和特點

基于全面構建和實施“水源達標、備用水源、深度處理、嚴密檢測、預警應急”的供水安全保障體系目標,《標準》的編制和貫徹實施,期望推動全省縣級以上城市自來水廠嚴格規范全工藝過程的水質質量管理,保障供水安全,并主要體現了對以下方面的引導。 

2.1 引導供合格水向供優質水發展

針對江蘇省集中式飲用水源地原水水質特點,江蘇省提出了“不合格的水不出廠、不達標的水不進管網”的要求;此基礎上,要求從供“合格水”向供“優質水”的轉變,并明確了“正常時供優質水、應急時供合格水”的具體目標。《標準》以用戶受水點滿足《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006,以下簡稱國標)要求為基礎,考慮管網輸配和二次供水環節中的水質衰減和風險,篩選水廠出廠水的關鍵水質指標和制訂嚴格的水質內控標準,并結合“優質”目標,進一步制訂了用戶受水點優質生活飲用水的建議指標與限值。 

為了使《標準》在貫徹執行過程中更有針對性和實操性,《標準》根據水廠水源的不同分為長江、湖庫和內河三類,同時將水廠工藝分為常規處理、常規處理與臭氧-生物活性炭深度處理工藝組合兩類,通過正交共對 6 種情況分別進行限值制訂,幫助水廠準確確定目標,落實執行。

2.2 引導結果導向向過程控制發展

水廠的出廠水水質主要取決于原水水質、工藝處理能力和水廠的運行管理水平。根據水源為工藝減負、前序工藝為后續工藝減負的指導思想,《標準》對部分過程水的控制要求提出了建議,如考慮為深度處理工藝減負,要求上向流(砂濾在深度處理之后)炭池前的沉淀池出水濁度小于 1 NTU,下向流(砂濾在深度處理之前)炭池前的沉淀池出水濁度小于 3 NTU 等;又如考慮到生物活性炭池的進水余臭氧和余氯量過高會影響活性炭的吸附作用和微生物的降解作用,《標準》分別對炭池進水余臭氧和余氯量設定了 0.1 mg/L 和 0.05 mg/L 的限值。

2.3 引導工藝過程控制向風險預警應對發展

鑒于江蘇省集中式飲用水源易受突發污染影響的客觀情況,《標準》明確供水企業應定期開展水源地污染風險評估和排查,結合不同水源、不同工藝的不同情況,篩選可能存在的特征污染因子,并相應增加檢測項目和檢測頻次。以此加強供水企業應對水源突發污染風險的能力,降低水廠工藝在突發污染狀況下的水質風險。為更好地指導水廠落實,《標準》對不同水源的水廠提出了宜重點關注的原水特征污染因子的建議,如表 1 所示。

表 1 不同水源水廠宜重點關注的原水特征污染因子 

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3 關鍵水質指標深度解讀 

由于對國標涵蓋的全部指標制訂出廠水水質內控標準并不現實,《標準》選擇了能夠代表出廠水水質、與自來水廠工藝運行密切相關、自來水廠實際檢測頻次較高的水質指標作為關鍵水質指標進行控制,共篩選了 4 個大類的 24 項關鍵水質指標。如上文所述,為了使《標準》更具針對性和實操性,各指標均根據不同水源、不同工藝的特點制訂相應的標準限值,并根據從供“合格水”向供“優質水”轉變的引導方針,進一步制訂了優質供水的目標。

3.1 自來水廠出廠水關鍵水質指標與控制限制 

水廠出廠水關鍵水質指標與限值情況如表 1 所示。 

(1)微生物指標 

包括與生物安全性直接相關的總大腸菌群和菌落總數兩項,其中總大腸菌群為不得檢出,菌落總數參考《飲用凈水水質標準》(CJ 94—2005)中 50 CFU/mL 的限值,結合全省實際工藝運行控制效果,設置限制為 20 CFU/mL。 

表 1 水廠出廠水關鍵水質指標控制標準限值

image.png注:深度指常規工藝+臭氧-生物活性炭組合工藝 

(2)毒理指標 

《標準》綜合考慮了水廠實驗室的檢測條件,采用了三氯甲烷、三氯乙醛和三鹵甲烷 3 項指標作為消毒副產物的控制指標。3 項指標均受原水中消毒副產物前體物、工藝對前體物的去除效能,以及消毒劑的投加濃度的影響。因此,針對不同水源和不同工況,均制訂了相應的限值。 

氯酸鹽、亞氯酸鹽是二氧化氯和次氯酸鈉消毒劑生產、生成過程中可能產生的副產物,《標準》參考了《飲用凈水水質標準》和《日本飲用水水質基準》(2015)的限值,結合水廠工藝水平,將兩項指標限值均設為 0.5 mg/L。 

隨著臭氧-生物活性炭工藝的不斷普及,臭氧氧化的副產物甲醛、溴酸鹽也作為毒理指標被重點關注。由于兩項物質均為高風險致癌物,結合國標的依據,《標準》進一步提高了要求,限定出廠水甲醛限值為0.5 mg/L,溴酸鹽限值為 0.008 mg/L。 

由于江蘇省集中式飲用水源水質普遍存在有機污染的特點,《標準》將亞硝酸鹽納入關鍵水質指標之一。通過參考《美國飲用水水質國家標準》(2012)、《日本飲用水水質基準》(2015)和《世界衛生組織飲用水質量指導標準》(第四版),以提高水廠生產運行管理水平、提升管網水質生物穩定性為目的,對于游離氯消毒的水廠,限值為 0.01mg/L,對于氯胺消毒的水廠,限值為 0.03 mg/L。 

(3)感官性狀和一般化學指標 

渾濁度、色度、臭和味均是重要的感官性指標。考慮到管網條件,出廠水上述指標應盡量降低,結合《世界衛生組織飲用水質量指導標準》(第四版)、《日本飲用水水質基準》(2015)和《飲用凈水水質標準》,限定渾濁度限值為 0.5 NTU,色度根據水源和水廠工藝的不同分別進行限定。 

為了降低混凝劑中鋁對人體可能帶來的神經毒性,從優化制水工藝的角度出發,參考《美國飲用水水質國家標準》(2012)和《世界衛生組織飲用水質量指導標準》(第四版),《標準》對出廠水鋁的限值定位為 0.15 mg/L。 

為提升出廠水的口感,2-MIB 和土臭素也被列入感官指標,限值為 0.000 01 mg/L。

其他感官和化學指標如 pH、鐵、錳等,均在國標的基礎上進一步提高了限值,耗氧量根據水源和水廠工藝的不同,也分別制訂了嚴于國標的限值。 

(4)消毒劑常規指標 

為了合理控制水中消毒劑余量,既保證管網末梢的消毒劑余量,又盡量減少消毒副產物的產生,《標準》選定了游離氯、一氯胺(總氯)和二氧化氯作為關鍵指標,在滿足國標規定的最低限值基礎上,考慮了出廠水口感和用戶可接受度,將最高限值進行了適當控制。

3.2 江蘇省優質生活飲用水建議指標及限值

對于集中式生活飲用水水源地水質達標、管網水質管理水平較高的城市,《標準》另行針對用戶受水點的水質要求,提出了優質生活飲用水建議指標及限值,體現“合格水”向“優質水”轉變的引導思路。優質生活飲用水建議指標同樣分為 4 大類,共 29 項。在表 1 的基礎上,進一步增加了鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、雙酚 A、N-二甲基亞硝胺和總有機碳這 5 項指標。具體指標和限值如表 2 所示。 

表 2 優質生活飲用水建議指標及限值 

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4 結語

《標準》以保障用戶受水點水質全面達到并領先于國標要求為目標,引導水廠以關鍵水質指標控制標準為對標,制訂嚴格的水質內控標準,強化運行管理。在此基礎上,引導供水企業定期開展水源地污染風險評估和排查,篩選可能存在的特征污染因子,相應增加檢測項目和檢測頻次,提高風險識別和應對能力。《標準》的制訂,充分體現江蘇省“正常時供優質水、應急時供合格水”的供水目標,進而實現更為精細化的供水水質保障管控水平。 

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