万年红：城市供水系统多级屏障理念及课题研究
“更优质、更精细、更智慧”高品质饮用水探索与实践研讨会暨《净水技术》2023年学术年会于4月19-22日在江苏无锡举办。研讨会邀请了70余位在高品质供水创新和实践方面的院士、专家、高校教授等与会交流，吸引了300多家供水企事业单位。来自全国各地水务企业、设计单位、科研院所高等院校、政府部门、监测单位及设备供应商的700余位专家、学者、水务同仁参加了会议，为城市供水事业发展共谋划策，群策群力。
新时代，人民对美好生活有了更高的期待，为了响应人民向往，政府和社会对供水行业也提出了更高的要求。国家出台了一系列政策推动供水行业的升级，颁布新的水质标准，各地也纷纷响应，上海、深圳、江苏等地陆续发布地方性水质标准（推荐阅读：净水技术 |收藏！高品质饮用水相关政策标准梳理）和配套技术规范，以满足高品质供水的需求。为此，中国市政工程中南设计研究总院有限公司开展了一系列城市供水系统多级屏障课题研究，保障供水系统的安全可靠、优质高效、绿色智慧。
研究团队
建院69年来，中国市政中南院科研院相继承担国家“七五”、“八五”、“九五”、“十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”科技攻关项目、水专项和国家863项目的研究以及省市、企业的科研项目和课题数百项，科研团队目前在研一系列重大科研项目，包括国家水专项、省市重点研发计划、住建部和住建厅课题、总院自主立项课题，以及企业委托横向课题等。多年来，科研工作中取得的成果获全国科学大会奖、国家科技进步奖、省部级、全国性行业协会级科技进步奖60余项；主参编国家标准、行业标准、地方标准和全国性协会团体标准百余项。经多年的研究积累，在给水排水和水环境技术研究等领域取得了显著成就。
城市供水系统多级屏障理念
“十一五”和“十二五”期间， “水专项”设立了“饮用水安全保障”主题，构建了我国“从源头到龙头的多级屏障工程技术体系”和“从源头到龙头的全过程管理技术体系”。贯穿其中的“多级屏障”理念，促进了以臭氧-活性炭、膜分离、紫外消毒等为核心的饮用水安全保障多级屏障工艺在供水厂日益广泛的应用，出现了膜水厂、双膜水厂、全流程水厂等新型水厂类型。
饮用水“多级屏障”理念的内涵，至少包含以下两个层次：第一个层次，从整个供水系统来说，“多级屏障”涵盖了水源、水厂和输配管网(包括二次供水)3道安全屏障；第二个层次，从水厂净化处理环节来说，“多级屏障”涵盖了预处理、常规处理、深度处理、消毒等若干道安全屏障。（推荐阅读：净水技术 | 陈燕波：基于饮用水安全优质保障的全流程水厂 ）
国家“十三五”水专项课题
2017年—2020年，中国市政工程中南设计研究总院有限公司牵头，联合哈工大、同济、中规院、城市建设研究院、北京市政院、上海市政院、深圳水务集团等7家单位，承担了国家“十三五”水专项课题“城市供水系统规划设计关键技术评估及标准化”，2021年12月通过验收。
课题针对国家水专项实施以来技术成果未能及时纳入城镇供水系统规划设计标准规范，严重阻碍技术成果大规模推广应用的突出问题，对水专项十一五、十二五课题的饮用水安全保障技术研究成果进行梳理、凝练。通过建立城市供水系统规划设计关键技术的评估方法和指标体系，筛选研究成熟的技术成果，以已有的示范工程为依托，结合中试或生产性实验，对技术成果的应用效果和适用条件进行评估验证，对规划设计技术进行标准化研究，补充城市供水系统规划及供水工程设计的技术短板，构建并充实完善我国饮用水安全保障的技术标准体系，并建设标准支撑平台，从而全面改善我国城乡的饮用水安全状况，提升全国饮用水安全保障水平。
课题研究内容包括：城镇供水系统规划关键技术评估与标准化、城镇供水系统设计关键技术评估与标准化、饮用水安全保障技术标准体系构建与规划设计技术标准的支撑体系。课题验证点分布21个城市54个验证点，覆盖中国七大流域、五大发展战略区域重要地区。
课题总体成果：
提升饮用水安全保障9大类22项关键技术就绪度；
· 完善砷、氟、铁、锰、藻等 5 类特殊污染物处理技术和供水系统综合规划技术、节能设计技术、管网漏损控制分区及压力管理技术共计 8 项关键技术的标准化文件短板；
· 构建“源头到龙头”的城市供水技术标准体系和支撑平台，标准文件覆盖率 95％以上；
· 支撑水专项标志性成果“多级屏障技术集成及标准体系”。
集成类报告：
· 《城市供水系统规划设计技术集成报告》；
· 《城市供水系统规划关键技术评估报告》；
· 《城市供水系统工程设计关键技术评估报告》；
· 《饮用水安全保障新工艺技术应用手册》
支撑平台：
· 《中国饮用水安全保障技术标准体系》报告
· 构建城市供水系统技术标准支撑软件系统
技术规范：
2019年住建部科学技术计划项目
中国市政中南院承担的“自来水厂全流程环境友好型绿色净水工艺研究”课题，针对我国城镇给水处理工艺中存在的去除某些污染物的同时又带来了新的二次污染，处理效率低、能耗高的问题，研究新型无毒、无二次污染的绿色净水技术。
研究依托沿海某市水厂全流程给水中试试验基地。该基地有一套处理规模5m³/h“预处理+常规处理＋深度处理”的全流程水处理中试设备，包括网格絮凝斜管沉淀池，水平管沉淀池，石英砂滤池，活性炭滤池，预臭氧接触池，后臭氧接触池，超滤膜装置，上向流炭砂滤池，下向流炭砂滤池等试验装置。
项目研究形成了（1）新型载体强化沉淀技术；（2）消毒副产物削减技术；（3）全流程绿色净水技术。
2022年云南省住建厅科学技术计划项目
“新国标背景下自来水厂次氯酸钠消毒技术研究与应用”针对云南地区湖库水源水季节性铁锰、藻类、高pH、水温变化等水质特征，调研分析目前消毒方式存在的问题，对比研究不同预氧化工艺、消毒方式及工艺参数，分析不同情况下次氯酸钠消毒技术净水效果及消毒副产物控制情况，提出适用于云南地区的次氯酸钠消毒技术（“紫外线+次氯酸钠”组合消毒技术），为新国标背景下水厂次氯酸钠消毒工艺的选用提供技术支撑。
横向课题：沿海某水厂项目工艺选择试验研究
沿海某水厂在咸潮期原水来源于水库水，存在偶发性原水高藻过度繁殖，挥发性次生代谢产物产生刺鼻难闻的气味，导致饮用水口感偶尔欠佳。本课题在该水厂建立“预处理+常规处理＋深度处理”的中试基地。通过净水工艺试验研究，准确掌握适合不同原水水质的处理工艺，全面探究水厂净水工艺流程各单元应对水质变化的有效性。提出适合水厂扩建工程和新建工程的工艺选择：为有效应对有机微污染，推荐采用预处理+常规处理+臭氧活性炭+超滤的全流程工艺。提供工艺选择支撑，对标标杆水司，进一步提升供水水质。
横向课题：长三角某市给水处理全流程工艺技术研究
针对该市提出的更高的水质目标，中国市政中南院开展了“某市给水处理全流程工艺技术研究”。在水厂建立一座“预处理+常规处理+深度处理”的水处理中试基地。通过试验分析多种净水工艺路线，探究各处理单元应对原水水质类化的有效性，提出适合不同原水水质、满足不同出水水质要求的工艺技术方案，为水厂搬迁或者新建工程提供技术支持。
近年来，中国市政中南院主参编了一系列给水领域标准规范（2017-2022），该规范为供水安全保障和高品质饮用水提供了标准支撑。
万年红
中国市政工程中南设计研究总院有限公司
副总工程师兼研究院院长
