陳國光 朱慧峰 錢靜汝
（上海市供水調度監測中心，上海200020）
經過幾十年努力，上海四大水源地已形成兩江并舉、多源互補的原水供應系統，不直接從江河取水。上海供水能力達1137萬m3/d, 黃浦江水源水廠全部采用深度處理工藝，部分長江水源水廠也已完成深度處理工藝改造。2012年上海市供水水質全部達到國家《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006），但上海市供水水質仍存在一定風險，需進一步提高，上海正積極推進長江水源深度處理工藝改造。經過“十三五”、“十四五”兩個五年計劃，上海市供水將全部采用深度處理工藝，供水水質進一步提高，供水更安全。
1上海市供水基本情況
至2014年底，上海市供水能力1137萬m3/d，其中中心城區16家水廠，供水能力為791萬m3/d，區縣51家水廠，供水能力為346萬m3/d，全市最高供水量達1045萬m3/d。2015年底崇明將關閉20余家鄉鎮水廠，區縣水廠將不到30家，全市水廠約45家。近十多年上海市關閉了100多家鄉鎮水廠，為安全供水、提高供水水質發揮了重要作用。
目前，上海市原水供應有青草沙水庫、陳行水庫、東風西沙水庫與黃浦江上游四大水源地（黃浦江上游金澤水庫明年底基本建成），形成兩江并舉、多源互補的原水供水系統格局。今后上海市不直接從江河取水，全部取用水庫水，一旦其中一個水源地發生重大水危險，可實行水源地聯動互補，大大提高供水安全性。上海原先70%供水取用黃浦江水源，30%取用長江水源，而目前70%取用長江水源，30%取用黃浦江水源，原水水質有了很大提高。
2上海市供水深度處理進展情況
上海市從20世紀90年代開始研究深度處理工藝，1998年建成周家渡2萬m3/d深度處理工藝，由于各種原因直到2010年上海世博會前才建成南市水廠70萬m3/d和臨江水廠60萬m3/d深度處理工藝。《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)的出臺大大加快了上海市深度處理工藝改造的步伐，“十二五”期間上海市完成了取用黃浦江水源水廠的深度處理工藝改造。目前上海市深度處理水廠供水規模442萬m3/d，占全市總供水能力的38.87%，其中中心城區深度處理256萬m3/d，區縣186萬m3/d，取用長江水源深度處理供水能力166萬m3/d，取用黃浦江水源深度處理供水能力276萬m3/d。
3上海市供水水質情況
2014年中心城區供水水質情況：出廠水9項合格率100%；出廠水42項合格率 100%；管網水7項合格率 99.41%；出廠水64項合格率 99.90%；綜合合格率 99.49%。區縣五項合格率也均達到95%以上。
從以上數據分析，上海市供水水質已達到國家《生活飲用水衛生標準》考核要求，但上海市供水水質仍存在較多水質問題，現從以下幾方面進行分析。
3.1藻類嚴重
上海市地處長江、黃浦江下游，是一個水質型缺水城市，受上游來水水質影響很大，如長江鎮江水污染、黃浦江上游死豬事件。雖然上海市近年來建成了四大水源地，不再直接從江湖取水，可避免突發污染事件對供水的威脅，但建庫后藻類問題很嚴重。主要是長江和黃浦江總氮、總磷均很高，長江口總磷0.1~0.15 mg/L，總氮2~3 mg/L，黃浦江上游0.15~0.25 mg/L，總氮2.5~3.5 mg/L，屬富營養水體，水庫一年四季都存在藻類問題。春季以硅藻為主，夏秋季以藍綠藻為主，藻數量在千萬個/L至上億個/L，藻類新陳代謝過程會產生致臭物質。
3.2消毒副產物偏高
雖然長江水源水質比黃浦江水源水質有很大提高，代表有機物的耗氧量CODMn基本在2~3 mg/L，但夏天常規工藝的游離氯消毒副產物三鹵甲烷明顯偏高，相比深度處理工藝消毒副產物三鹵甲烷要高出三分之二，說明水中小分子質量有機物含量仍較高。
3.3夏季鋁偏高、超標
藻類生成過程需要大量二氧化碳，因而使水中碳酸鹽中的二氧化碳被大量消耗，形成氫氧化鈣，使pH升高，高時可達8.5~9.0。鋁是兩性物質，在弱堿性情況下鋁有一定的溶解度，因而藻類是夏天鋁偏高、超標的主要原因。
3.4激素、抗生素等有檢出
最近幾年社會廣泛關注水中檢出激素、抗生素，對供水安全存在憂患。對長江口水源水抗生素進行檢測，目標抗生素5類13種，能檢出3類8種，濃度均在十幾ng/L，磺胺類檢出率最高，氟甲礬霉素、激素類、雙酚A檢出率也很高，也均是幾十ng/L。水源水中社會關注的激素、抗生素均有檢出，但對供水風險很難判定，深度處理工藝對激素、抗生素去除效果較好。
4常規處理工藝和深度處理工藝水質比較
深度處理工藝臭和味指標合格率提高3.67%~8.18%（見表1）。
近幾年，上海供水臭和味合格率較以往有較大幅度提高，主要是原水集中投加粉未活性炭，2013年青草沙水庫集中投加粉末活性炭5000 t左右，2014年青草沙水庫藻類有所好轉，但也投加粉末活性炭2000多t。
深度處理后氯仿要比常規處理工藝降低48.65%~53.73%(見表2)。
2013年和2014年深度處理比常規處理消毒副產物三鹵甲烷降低57.54%~65.57%(見表3)，主要是深度處理后小分子質量有機物有較大幅度降低，因而消毒副產物三鹵甲烷也有較大幅度降低。
5制定上海市飲用水水質準則
上海市供水水質仍存在一定風險，為使上海市供水水質更安全，有必要制定上海市飲用水水質準則，并在準則的基礎上再上升為地方標準。根據上海市水源特點和目前供水水質存在的問題，參考世界四大主要水質標準，在GB 5749-2006的基礎上制定上海市飲用水水質準則，主要從以下幾方面考慮：
（1）加強臭和味指標，致臭物質甲基異莰醇2、土臭素國標為參考值，準則考慮列入標準，臭和味合格率單獨考核。
（2）雙酚A國標為參考值，準則考慮列入標準。
（3）抗生素可以用總量考慮，準則考慮列入參考值。
（4）消毒副產物總量考慮限值比國標更嚴格。
（5）鋁、銻、鎘、樂果可參考國外標準，比國標更嚴格。
（6）總有機碳更能代表有機物，考慮列入準則。
（7）反映管網穩定性的指標亞硝酸鹽也可作為管網水考核指標。
（8）社會關注的熱點問題，如N-二甲基亞硝胺（NDMA）、2,4-二叔丁基苯酚，也可列入準則參考值。
6上海市供水深度處理改造工藝和進展
6.1深度處理工藝選擇
對微量有機物、臭和味的去除，國外主流采用的是臭氧-活性炭工藝，結合水源特點，運行參數和投加臭氧量均有較大變化。上海深度處理工藝主要采用前、后臭氧-生物活性炭工藝，較大規模的深度處理工藝運行已有5年多，總體運行情況良好。黃浦江水源切換長江水源后深度處理工藝前、后臭氧投加量有較大變化，不同季節生物活性炭沖洗頻率也有所變化。深度處理工藝活性炭在前池時必須選用上向流，活性炭在后池時可以選用下向流。如活性炭在前池選用下向流，會使沖洗頻率增加，生物膜很難生長，大大降低有機物去除效果。
6.2上海市深度處理工藝進展
目前上海市供水能力約1 100萬m3/d，深度處理工藝約占40%，仍有60%采用常規處理工藝(均取用長江水源)。上海正在制定“十三五”供水規劃，已明確上海“十三五”啟動長江水源深度處理工藝改造，“十三五”要完成長江水源深度處理工藝改造100萬~200萬m3/d， “十四五”要基本完成長江水源深度處理工藝改造。
“十三五”開始，上海新建水廠必須具備深度處理工藝。經過十多年努力，上海供水抗風險能力、供水安全性、供水水質一定會有較大提高。
本文來自2015年《給水排水》雜志第12期。
