2010年上海世博会是本世纪初在我国举行的世界性盛会。确保世博会举办期间安全、优质供水,让参观者充分体现“城市,让生活更美好”的理念,是实现上海世博会成功举办的基础保障,也是“生态世博,绿色世博”主题精神的重要体现。本文主要介绍课题组在世博园区从源头到龙头饮用水安全保障方面所做的工作,便于世博科技更好地推广应用。

 

 

  2010上海世博会是继北京奥运会之后在中国举办的又一大国际盛会,世博园区总用地面积约6.68 km2,其中浦东4.72 km2,浦西1.96 km2;规划世博会可容纳160个以上的参展国和20个国际参展组织,客流总规模7 000——8 000万人次(浦东园区、浦西园区客流量分别占70%和30%),平均日客流量40万人次。如何保障世博园区的优质饮用水安全供给是一个十分重要而紧迫的课题。为此,由城市水资源开发利用南方国家工程研究中心牵头,上海世博会事务协调局、上海市自来水市南有限公司、上海浦东威立雅自来水有限公司、上海市城市排水有限公司等单位,承担了上海市科委世博科技专项“世博园区直接饮用水与排水安全保障集成技术”(07dz05804)的科研攻关任务。根据上海世博园区供水规划,浦东片主要由上海浦东威立雅自来水有限公司下辖临江水厂供水,浦西片由上海市自来水市南有限公司下辖南市水厂供水,城市水资源开发利用南方国家工程研究中心为其提供从源头到龙头的饮用水安全保障技术服务,围绕世博园区的安全优质供水目标,课题组深入开展了水源水质监测及生物预警、水厂水质高效净化、管网水质安全输配及终端设备布局优化等多级屏障的关键技术研究。
 

水源水质预警技术

  世博期间,青草沙原水工程尚未通水,黄浦江上游原水经长距离管道输送向南市水厂和临江水厂供应原水。针对进厂原水存在的潜在水质异常风险,在完善在线水质监测系统的基础上,开展了常规指标监控与生物预警技术相结合的水质预警技术研究,实时监测进厂原水的水质情况,在水质异常时及时报警,以便采取和水质情况相匹配的应急措施。在黄浦江水源水质和污染特征,进厂原水水质特征分析的基础上,研究了原水水质预警方法,构建了进厂原水的水质监控与预警系统。在数据采集系统建设的基础上,开发了进厂原水的水质监控与预警信息化平台,实现各种监测数据的实时传输,对数据进行曲线显示和数据显示;对接收的网络数据进行判读,对超差数据进行报警显示和声音提示;并能实时数据和历史数据进行查询等功能。
 

水厂水质高效净化技术

  世博会举行前,南市水厂完成了一期50万m3/d深度处理工程,临江水厂完成60万m3/d深度处理工程,在国内首次完成60万m3/d大型紫外消毒示范工程。经臭氧-活性炭深度处理后出厂水水质达到国家饮用水卫生标准。课题组通过小试、中试和生产性试验,开展臭氧-活性炭工艺对有机物去除效果和出水臭氧化副产物、生物安全性控制研究,并进行臭氧-活性炭工艺下消毒方式的变化及紫外消毒关键技术研究,优化了水厂深度处理工艺,提高了出厂水水质。
 

管网水质安全输配技术

  供水管网是世博园区从源头到龙头优质安全供水保障系统的重要环节,课题组在世博园区建立了管网GIS系统、SCADA系统、水力模型和水质模型,进行了世博园区周边地区管网风险分析,建立了世博园区管道漏水监测系统,建设了供水应急处置平台,并在浦东片园区进行了技术集成与应用示范,有力地保障了世博园区的管网安全。课题组建立的世博园区管网水质模型,可以综合管理园区内管网系统的水压、水量和水质,分析管网运行工况变化,帮助工程师提出合理的系统设计和运作方案。通过在线水质监测点和人工采样点的水质数据,进行了水质模型校核,确定了余氯衰减的反应系数kb和kw,校核后的模型用于世博园区余氯和水龄的动态模拟。
 
  根据世博园管网分布情况,在水力模型的基础上确定调度预案,建立了世博园区浦东片与浦西片的联合调度信息化平台,当出水出现水质、水量和水压突发事故时,可迅速切换水源,确保世博园区供水安全。为了实现世博园区的安全可靠供水,可以借助联通浦东浦西的南杨联络管进行多水源的联合调度,确保当浦东、浦西水量或水质达不到世博安全供给的情况下,通过联合调度来实现世博园区的正常安全供水。利用水力模型进行联合调度方案的设计和验证,可以有效地制定科学合理的调度预案。
 

用户端水质安全保障技术

  在水质达标的基础上,为了进一步供应更优质的直饮水,管网末端设置了直饮水机,直饮水机采用了“活性炭、超滤膜、紫外线”三项技术的组合,可以进一步提高水质,高锰酸盐指数在出厂水基础上降低50%,保证微生物安全。根据世博园区设计最大时饮用水量及饮水机产水量计算,世博园区设置100余台直饮水机。根据世博园区的总体规划,参考世博园区的场馆类型、人群分布以及其他需求,确定世博园区直接饮用水点的数量和布局。
 
  世博园区饮用水安全保障技术体系保证了世博园区的用水量、满足服务压力,水质优良,运行稳定,为世博园区连续184天7 000万人提供了安全优质的直接饮用水。

 

本文作者舒诗湖来自城市水资源开发利用南方国家工程研究中心

 

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