專家觀點 | 浦東威立雅自來水：新標準下水質安全保障實踐與高質量發展路徑

在6月9日舉辦的 活動中，上海浦東威立雅自來水有限公司 副總經理孫堅偉介紹了《精準監測守底線科技賦能保供水——新標準下水質安全保障實踐與高質量發展路徑》。本文根據嘉賓發言內容整理，經過專家本人審閱后發布。

孫堅偉

“十四五”期間，上海水廠深度處理改造已基本完成，自來水處理技術及供水水質得到明顯提升，但仍面臨氯酸鹽、鋁、微生物及新型微污染物等指標的潛在風險。2026年作為“十五五”規劃開局之年，隨著新版《供水條例》、上海市《生活飲用水水質標準》（DB31/T 1091-2025）等新標準、新法規相繼落地實施，供水水質管控標準全面提升。

過去，實驗室檢測結果是判斷水質是否達標的主要依據。現在供水企業的水質保障工作從“末端結果是否合格”，進一步轉向“風險能否識別、過程能否控制、異常能否提前響應”。圍繞上述目標，上海浦東威立雅自來水有限公司（以下簡稱"浦威公司"）從三大方面展開了新形勢下水質管控新手段的全面實踐。

靶向攻堅破難題：

關鍵水質指標治理技術實踐

上海市《生活飲用水水質標準》（DB31/T 1091—2025）進一步提高了氯酸鹽、鋁、微生物等部分指標的管控要求。這些指標均關系供水安全。其中：氯酸鹽風險需從次氯酸鈉原材料的采購、儲存和使用環節查找原因；鋁指標控制需回歸原水pH、混凝劑選型及投加工藝；微生物檢測則需解決培養方法反饋滯后的問題。風險對象不同，決定了監測位置、治理手段和響應速度亦需差異化調整。

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氯酸鹽精準管控

氯酸鹽是次氯酸鈉使用過程中需要關注的消毒副產物。次氯酸鈉在水處理中承擔消毒作用，但在儲存和使用過程中易發生分解與歧化反應，導致有效氯含量下降，并伴隨氯酸鹽生成。對供水企業而言，這意味著氯酸鹽風險不能僅在出廠水中尋找答案，還需向消毒劑本身追溯。浦威公司長期跟蹤監測多家水廠商品次氯酸鈉、出廠水及管網水的氯酸鹽含量，結合穩定性實驗，系統分析氯酸鹽變化規律及管控手段。

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氯酸鹽在供水系統中的變化趨勢

浦威公司2024—2025年運行數據呈現了不同工藝水廠的風險差異（圖1）。數據顯示：深度處理水廠供水氯酸鹽平均濃度為0.18 mg/L，最大值為0.3 mg/L；常規處理水廠平均濃度為0.22 mg/L，2024年10月最大值達到0.45 mg/L，夏季相對偏高。

圖1 不同處理工藝水廠供水氯酸鹽濃度分布

上述數據表明，氯酸鹽并非僅在檢測報告上出現的靜態指標，消毒劑條件、處理工藝和季節變化共同影響其風險表現。

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從源頭到過程的氯酸鹽管控措施

（1）源頭管控：為控制出廠水氯酸鹽不超過0.4 mg/L，浦威公司要求次氯酸鈉原材料中氯酸鹽含量不超過15 g/L，并自2025年起將相關要求納入采購合同。

（2）過程管控：對次氯酸鈉儲存過程的分析進一步明確了管理節點。穩定性實驗表明（圖2），儲存時間超過7天后，氯酸鹽濃度上升，有效氯含量顯著下降。因此，浦威公司要求水廠將次氯酸鈉儲存周期控制在7天以內。

圖2 次氯酸鈉儲存過程中氯酸鹽與有效氯變化

這里的"7天"不只是一個庫存數字，它將水質風險與采購頻率、到貨驗收和水廠儲存連接起來。管控由末端檢測向前延伸：一方面將原材料氯酸鹽質量要求納入采購合同，另一方面控制水廠內部儲存周期，使供應端和使用端納入同一條管理鏈。通過實驗室檢測與便攜式儀表驗收相結合，2025年，浦威公司原材料驗收合格率和供水氯酸鹽（≤0.4 mg/L）合格率均達到100%。

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檢測能力前移至原材料驗收

管理要求的落地需要相應的檢測能力支撐。針對氯酸鹽管控，浦威公司一方面采用離子色譜法開展規范檢測，對水樣和次氯酸鈉溶液中的氯酸鹽進行實驗室分析；另一方面引入便攜式氯酸鹽檢測設備，用于水廠次氯酸鈉到貨驗收時的快速質量判斷。前者承擔標準化檢測和結果核驗，后者將檢測能力前移至原材料驗收現場。

這一配置的意義在于，氯酸鹽檢測不再僅是出廠水或管網水的結果判斷，而是進入消毒劑采購和使用前端。結合前期對次氯酸鈉儲存規律的分析，浦威公司將水廠次氯酸鈉儲存周期控制在7天以內，并進一步對原材料中氯酸鹽含量提出質量要求。

由此可見，氯酸鹽治理的關鍵不只是"檢測得更準"，而是將檢測能力嵌入采購、驗收、儲存和供水全過程。檢測結果由末端達標判斷，進一步轉化為源頭準入、庫存控制和生產運行優化的管理依據。

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鋁指標穩定達標

鋁指標的變化與原水水質、混凝過程密切相關。過去，供水企業一般采用酸化混凝劑降低pH，雖然能實現控鋁目標，但也帶來了生產運行上的新問題。

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調整傳統控鋁路徑

酸化混凝劑“聚硫氯化鋁”對加礬相關設備腐蝕較為嚴重，可能縮短設備使用壽命、增加維護保養成本；其鹽基度較低，也會影響水解混凝效果并增加藥耗。單一指標得到控制，并不意味著整套工藝已處于最優狀態。

因此，控鋁問題需從"投加什么藥劑"擴大至"如何同時管理pH、混凝、設備和成本"。為此，浦威公司增設了二氧化碳投加工藝，并切換使用標準混凝劑，目的正是讓水質目標與工藝運行條件重新獲得平衡。

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增加二氧化碳投加系統

目前，二氧化碳投加系統已在浦威公司4家水廠陸續投運（圖3），投加方式為氣液或液液，并設置自動pH閉環反饋（PID）、自動水量比例投加和就地手動投加三種模式。其中：PID反饋根據pH偏差自動調節；水量比例模式使投加量隨處理水量變化；手動模式保留現場操作接口。自動控制與人工操作并行，使系統既能利用實時數據，又能適應水廠具體運行條件。

圖3 二氧化碳系統投運

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二氧化碳工藝提質增效

二氧化碳投加工藝投運后，控制效果需通過連續監測來判斷（圖4）。浦威公司下屬各水廠在線監測原水、配水井和出廠水pH，監測炭后水、出廠水鋁及二氧化碳投加率；同時水質控制中心每日檢測管網水鋁，并按周開展出廠水鋁檢測和比對。

圖4 二氧化碳投加工藝的在線監測與中心檢測機制

兩類數據相互補充，構成從投加、過程到結果的完整控制關系。鋁指標治理由此不再僅是更換一種藥劑，而是將工藝調整、實時監測和實驗室檢測納入統一管理。

從運行結果看，二氧化碳工藝投運后，出廠水和管網水鋁指標保持穩定達標，混凝劑單位成本大幅下降，同時改善了藥劑投加、設備腐蝕和運行成本等管理問題。

圖5 混凝劑單耗與單位成本

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微生物實時預警

二次供水末端用戶夏季微生物指標存在一定超標風險。但傳統的生物安全檢測方法都需要時間培養，缺少結果反饋的實時性，難以實現對當下制水工藝的實時判斷。

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引入在線ATP輔助預警

浦威公司引入了HACH EZ7300在線三磷酸腺苷（ATP）分析儀，ATP可以理解為觀察生物活性的一扇窗口。它不能替代現有微生物培養方法和標準判斷，但可在實驗室結果形成之前提供變化信號。要讓這種信號真正用于生產，第一步不是立即設定閾值，而是先證明儀表能夠穩定、可靠地運行。

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確保ATP數據準確性

浦威公司建立了一套質量控制和維護體系，從“每日巡檢和異常識別、實驗室定期比對和趨勢驗證、溯源校準、預防性維護與針對性清潔”等四個維度進行管理和實施，確保ATP儀表數據的準確性和可靠性。

在數據質量得到控制的基礎上，浦威公司對ATP與常規指標的相關性進行了分析（圖6）。數據顯示：管網水ATP與總氯含量呈顯著負相關；在飲用水超低濁度范圍內，ATP與渾濁度沒有顯著相關性，說明ATP提供的是生物活性維度的信息，不能簡單由渾濁度變化替代。出廠水ATP大于1.0 pg/mL可作為微生物風險的顯著預警信號。

圖6 ATP與總氯、渾濁度的關系及風險預警限值

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ATP指導水廠運行優化

浦威公司利用在線ATP分析儀同時監測生物活性炭濾池的進出水及出廠水，并將其作為優化運行的依據。從GAC進水（高總ATP，低胞內ATP）、到GAC出水（總ATP驟降，胞內ATP相對升高）、再到出廠水（總ATP與游離ATP極低），完整的ATP指標變化曲線，動態、定量地?契合了“物理化學去除/氧化→生物降解吸附→化學消毒滅活”飲用水深度處理工藝鏈的完整微生物控制邏輯?。

數智賦能強管控：

全流程水質安全管理體系構建

數字化水質管理容易被理解為增加平臺、看板和模型。但在實際運行中，更重要的其實是：誰保證儀表正常？誰保證數據準確？數據怎樣進入考核？模型怎樣進入現有崗位？預警又怎樣到達相關管理人員？

真正的全流程管理并不由一張看板自動形成，而來自職責、考核、模型和處置動作的接續。數字化由此從單點儀表逐步走向企業范圍內的數據協同，也讓前端監測、過程控制和異常響應之間形成更短的反饋鏈。

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明確管理職責

浦威公司將在線水質儀表的管理職責分工明確：生產技術部對儀表完好率負責，水質控制中心對儀表準確率負責。一個保證設備能夠正常運行，一個保證數據能夠用于判斷。職責分工將“設備在線”和“數據可信”區分開來，也為后續考核奠定基礎。

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嚴格水質考核

一是將在線水質儀表數據納入考核：水廠各工藝段出水均配有在線水質儀表，公司水質考核以在線數據為準，考核水質的同時，考核儀表準確性。水廠每日比對儀表準確性，公司水質控制中心定期抽檢各水廠全過程在線儀表準確性。二是管控點前移：公司水質考核不僅限于水廠出廠水，還包括濾后水，將過程數據納入考核，以便及時響應，降低風險，水質異常不必等到最終出廠環節才被發現。

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數字化智慧管控

浦威公司下屬居家橋水廠數運平臺連接生產、監測、控制、診斷和能效管理等場景，并關聯SCADA、PAMS設備管理、大數據平臺等系統。另外，智慧調度、智慧加藥和設備健康度模塊也在試點成功的基礎上復制推廣，進一步以數字化賦能水廠安全保障能級持續提升。

以智能加藥模型為例，系統可幫助強化混凝沉淀工藝，實現藥劑的自動投加，減少人工干預；提升管理效率，保障運行穩定，降低藥劑成本。

大數據平臺：搭建全流程水質與生產數據平臺，通過數據呈現、實時監測、智能預警（聯動郵件）、動態調控，實現“數據可視化、監測實時化、預警智能化”，以便對水質變化的精準捕捉、及時預警與快速處置，提升水質安全保障主動性和高效性，也提升員工數據分析的能力。

前瞻布局謀長遠：

供水水質高質量發展未來展望

一是堅守深耕，持續深化：對現有氯酸鹽、鋁、微生物等關鍵風險指標管控工作持之以恒、迭代優化，不斷提升工藝運行、在線監測、智慧運維的精細化水平，筑牢水質安全穩定防線。

二是風險前置，技術儲備：聚焦微污染物、全氟化合物及其他未知新興水質風險，提前開展專項研究與技術攻關，做好前瞻性技術儲備，全面提升風險識別與應急處置能力。

三是體系升級，引領發展：緊跟“更精準、更智能、更全面”行業趨勢，深化ATP生物預警等技術應用，完善全流程多維度精準監測體系，以技術創新與經驗共享助力城市供水安全高質量發展。

編輯整理：《凈水技術》實習編輯 程一帆、《凈水技術》編輯 楊潔

排版：李濱妤

審核：孫麗華

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