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3 面向管網水質穩定性的廠網系統調控關鍵技術及示范
發布日期:
  1. 項目簡介
    在飲用水源趨向多樣化和復雜化的新形勢下,以末端水質保障的最大化為目標,面向管網水環境的復雜性和多變性,項目組注重系統治理,經過多年研究,形成了以水廠智能投藥管控技術、紫外-超濾-氯消毒新型組聯模式和管網黃水風險識別及保障技術為核心的廠網系統調控關鍵技術。研究成果成功應用于北京市多個水廠和市區管網,為北京市房山、延慶等地下水供水區和城六區自備井水源切換風險預測和調配提供了技術指導。成果對推動國內供水行業的智能升級和精細化管理具有重要引領作用和示范意義。
  2. 主要技術內容
    (1)創新點
    1)研發水廠智能投藥管控技術,突破異常數據對模型應用限制的技術難題。將南水水源主力水廠上百萬條的數據激活,成功研發出兼顧凈水工藝優化運行和管網穩定性的智能投藥管控技術。首次構建了以雙藥(FeCl3、PAC)絮凝為核心的混凝劑智能投藥模型;開發了以兼顧除藻和管網穩定性為核心的氧化劑精準控制模型;并創新性根據機械加速澄清池運行復雜性的特點,開發沉降比自動分析裝置,提高了數據的時效性和模型的響應度;研發了集數據治理與模型預測于一體的智慧水廠精準投藥及數據治理管控平臺,突破異常數據對模型應用的瓶頸。
    2)構建了以超濾膜污染控制及消毒為雙重目標的紫外前置工藝,拓展了紫外的應用范圍。揭示了紫外-氯聯合消毒對維持供水管網穩定性的作用機制,首次提出凈水消毒時效性作為評價給水系統生物安全性的指標。揭示紫外-氯聯合消毒條件下對管網腐蝕的控制機理。進一步提出紫外-超濾-氯消毒組聯工藝,突破超濾膜污染控制難的技術難題,通過對調紫外和超濾單元順序創新性提出紫外-超濾-氯消毒新型組聯適用工藝,打破紫外線消毒功能的傳統認知,實現工藝單元之間的深度融合。
    3)研發了基于多水源的管網“黃水”發生的風險識別及控制措施,突破供水管網不可視性和空間差異大的限制。建立基于水源水質變化的管網水質風險預測評估體系,提出了原位模擬水源切換條件下管網水質穩定性的方法,并設計開發了成套可移動式設備。首次提出了具有普適性推廣意義的綜合性水質腐蝕性和水質差異度判定指數,克服了依靠管垢形態組分表征來判斷管垢穩定性的局限性,可用于管網水質敏感區快速識別判定,并已納入《室外給水設計標準》。提出可在水廠實際應用的管網水質保障措施。
    2023-12-28T07:52:41.png

                圖 管網水質保障技術方案

    (2)應用情況
    研究成果成功應用于北京市多個水廠、市區管網和自備井水源置換過程中,為北京市優質供水提供了重要支撐和保障。項目成果可在類似地區推廣應用。
    (3)經濟、社會效益情況
    項目成果是以保障城市用水需求為導向,聚焦首都供水亟需解決的難點問題,研發的面向管網水質穩定性的廠網系統調控關鍵技術,是確保北京市南水北調水源“用得好”目標實現的社會公益項目。成果的推廣應用將具有更大的經濟效益和社會效益。