在 中，上海浦東建筑設計研究院有限公司公用事業院副院長堯桂龍介紹了“低耗高效臭氧微氣泡發生裝置研制及其高品質飲用水應用展望”。二次供水作為城市供水系統的關鍵環節，直接關系到人民群眾的飲用水安全與生活質量。與食品生產相比，二次供水在工藝流程、風險管控等方面既有相似之處，又具有其獨特性。為確保二次供水系統在全生命周期內的安全穩定運行，建立科學完善的標準體系和監管機制至關重要。本報告通過系統研究，構建了涵蓋新建工程、運行維護、設施評估及改造升級等環節的全生命周期標準體系，同時探索建立集建設管理、運維監控、水質監管于一體的全過程信息化監管標準體系，為全面提升二次供水安全保障能力提供堅實的技術支撐和制度保障。

堯桂龍

本文根據嘉賓發言內容整理。已經由專家本人審閱。

二次供水全生命周期標準體系組成

自2008年起至2014年第二輪改造期間，上海當時雖然尚未形成高品質飲用水的概念，但我們已經建立了一套標準體系。這套體系在近兩年的臨港示范區和黃埔示范區建設中得到了持續的優化和完善。

上周，我們前往廣州進行調研，考察了各地的標準實施情況，并據此修訂上海的相關標準。鑒于高品質飲用水最終服務于人民，我們認為終端水龍頭是至關重要的環節。因此，我將從水龍頭的全生命周期角度進行介紹。

實際上，我們都知道在二次供水的生命周期中，從建設、運維、評估到最終的改造，設備必然經歷一個過程。這個過程中不可或缺的是監管，而監管必須依托當前的信息化平臺來實現。

建設過程中，我們要遵循新建的二供建設標準。特別是在今年兩會結束后，政府工作報告首次將“好房子”納入其中。那么，何為“好房子”？它涵蓋了健康、舒適、安全、耐久、低碳、綠色、低能耗、分散式、智能化、便捷、和諧以及美好等特質。在我們的二供項目中，如何體現這些標準呢？

水質安全保障

（1）從水質安全著手，關注供水系統。根據我們最近的調研，公眾對供水系統的關注主要集中在減少開放環節上，直接供水無疑是最佳選擇。

次選，我們考慮采用變頻（疊壓）供水技術，以及水泵和水箱的聯合使用。在本次會議中，許多地方的代表和領導分享了他們的經驗——并非所有地區和所有高層建筑都必須采用水泵和水箱聯合供水系統。在這個基礎上，我們需要考慮的還是如何實現綠色低碳。

（2）材質的選擇。目前普遍推崇的是不銹鋼材質，包括內襯不銹鋼復合、PPR覆塑不銹鋼等。這種材質的內襯主要確保了水質的新鮮度，為水質提供了品質保證，因此它是一種優選。

（3）水齡的研究。上海傳統的水箱凈水模式依賴于浮球閥，這種模式會導致水箱長期保持滿水狀態，從而使得水在水箱中的停留時間過長。因此，在上海臨港后續的探索中，我們進行了改造，采用了電磁閥控制模式，并與液位計聯動。通過AI算法（過去稱之為邊緣算法）——我們收集用水端的需求與供水端的數據，通過計算，實現了不同季節和時段的水齡控制。這意味著液位是可調節的，這正是我們在AI技術應用中能夠完全實現的功能。

（4）環境衛生。實際上，我們目前所有的高品質泵房都顯著提升了環境質量。為何要提升環境質量呢？過去，我們對泵房的環境關注不足，因為泵房內的水池和水箱是開放式的。

但與此相對應的，我們之前對老小區進行了大量調研，發現老小區的泵房通常位于地下室，環境潮濕。在夏季，這樣的環境特別容易滋生蚊蟲，尤其是跳蚤。這些害蟲可能會進入我們的水箱，紅蟲等的衛生安全事件就都會出現。因此，在我們的標準中，環境衛生必須達到干凈、明亮、無積水、不潮濕的要求。

（5）補充消毒。補充消毒并非意味著持續使用，實際上，我們此次實施的補充消毒是基于聯動機制的。只有當余氯指標達到特定值時，紫外線消毒系統才會開啟，這樣可以與能耗緊密關聯。

因此，我認為有必要設置補充消毒，主要是作為應急保障措施。當然，智能補氯系統也是我們可以考慮實施的保障措施之一。

（6）用戶終端水質保障。雖然我們常說供水企業只負責到水龍頭，但實際上，對于用戶而言，水龍頭及其連接的管道和水表至關重要。目前，我們推廣的末端活水系統，即家庭環狀供水系統，確保了水的循環流動。與傳統的自動供水不同，環狀供水系統使得無論何時使用任何用水設備，水都能保持循環。例如，在廚房使用時，衛生間的水也不會停滯不動。通過環狀供水系統，水得以“活化”。此外，該系統可配備電動閥門，用戶在假期離家時，可設置定時放水功能，確保龍頭流出的水始終新鮮。這正體現了我們所倡導的“好房子”理念——水質達標、設施耐用，確保居住環境的健康與持久。

用水舒適

談及用水舒適度，對居民而言，最直接的感受莫過于用水壓力。根據上海市地標規定，我們的用水壓力不得低于0.1MPa，確保了用戶基本用水速度的最低保障。然而，目前變頻供水面臨一個問題：水壓不穩定。由于其依賴恒壓出口，因此我們采用了末端恒壓智能加壓系統和高精度恒壓變頻供水設備，這些技術能夠有效解決用水壓力的不穩定性問題，其精度可控制在0.5米以內。

除了用水壓力，減震降噪也是提升用水舒適度的關鍵因素。在老舊小區中，噪聲問題尤為突出。因此，我們對新建居住用房的泵房有嚴格要求，必須遠離居住區域。此外，設備采用低噪音設計，管道也進行了降音處理，這些都是為了提升居民用水的舒適體驗。

綠色低碳

綠色低碳的評價標準之一，目前主要依據用水量指標。鑒于現行標準中多設定用水量指標，例如上海定為230L/d，但實際上這一指標偏高。根據我們目前的運營數據和長期的水資源統計，上海的平均用水量約為145L/d，即便在用水高峰日，實際用水量也僅約180L/d。因此，我們計劃在新的標準中降低用水量指標。

其次，合理分區和控制壓力至關重要。供水區域的劃分必須科學合理，同時，國家強制性標準規定，供水壓力不得超過0.2兆帕。

最后，采用永磁電機數字全變頻和高精度變頻變壓系統，可以有效實現節能，這正是我們追求綠色低碳的具體體現。

為智能運維賦能

首先明確一點，我們這里所指的智能運維，是指在建設標準中的智能運維。未來，我們將制定一個明確的運維標準，明確指出在建設過程中需要實施的措施，例如以下幾點：

（1）DMA分區計量，建設過程中必須確保DMA分區的正確設置和建造。

（2）預留室內外管道沖洗接口，鑒于無論是不銹鋼管還是其他材質的管道，長期使用后都會形成生物膜。因此，我們建議在設計階段就應預留出用于定期清洗的管道接口。

（3）在末端設置水質取樣口，這同樣是為了后期監管和設施預留的需要。

（4）智能水箱，正如我們之前介紹的，智能水箱不僅監控水位，還需要包括實現智能水箱的自動沖洗功能。

（5）智能巡檢的內容較為繁雜，也會有相應的內容去做一個規定，這里暫時不過多贅述。

與信息化監管結合

最后一部分是信息化的融合，我們需要將信息化與建設緊密結合。例如，末端智能壓力采集器的數據將來需要接入平臺。

其次是減壓閥監控。目前，許多地方并未對減壓閥進行有效監控。我們計劃將減壓閥前后壓力表的數據進行傳輸，以便了解減壓閥的運行狀態。由于老小區的減壓閥經常失效，可能會導致超壓問題，從而引發噪音和具有居民用水器爆管的風險。因此，減壓閥監控是必要的。

安防門禁和火災智能巡檢裝置的部署，這通常是大家能夠實現的。

此外，我們還需要監控水泵消毒設備和排澇設備。目前，水泵監控尚未實現對水泵本體的監控。未來，我們需要能夠及時了解水泵何時需要更換軸承或機封，并采集其溫度、震動和其他參數，以便為智能化運維提供支持。

最后，環境監測也是關鍵，包括溫度、濕度、水浸、水量、液位、水質的監測，以及能耗監測也同樣是不可或缺的一環。同時，我們還需實現竣工資料的電子化，以滿足智能便捷居住環境的需求。

二次供水運維標準構建

二次供水運維工作涵蓋巡檢、維修搶修、保養、運行管理、應急處置以及檔案管理等多個方面。今天重點討論前四個環節。

（1）巡檢環節。傳統的人工巡檢依賴于定時檢查，這一點在包括廣州在內的多個城市已有詳細介紹。然而，智能巡檢技術的應用尤為關鍵，它包括利用AI攝像頭進行監控、水泵設施狀態的實時監測，以及機器人對儀表的自動化巡檢。這些技術的應用旨在盡可能減少人工巡檢的工作量，推動巡檢工作的智能化。

（2）維修搶修。在運維標準中，我們需要明確計劃性維修的時間節點，并對突發性的搶修工作制定相應的應對措施。

（3）保養工作。保養內容和頻次的確定至關重要。以上海為例，自2016年經歷寒潮后，我們每年都會有防凍措施，對相應設備進行定期保養。此外，水泵房和水箱間的環境保養也是必不可少的，以確保其干凈整潔。水泵、水池和管道的定期清洗，以及電控設備的定期保養，都是保養工作的重要組成部分。

（4）運行管理。在運行管理方面，我們的目標是確保水壓和水質的安全，無任何安全風險。

二次供水評估標準構建

在運維工作完成后，我們將定期進行評估。為此，我們構建了一個包含31個評估指標的體系，并對二次供水系統進行了分類評估。我們還對這些評估指標進行了賦分，以最終確定我們小區設施的狀況，并將其分為5個類別。

評估思路

評估指標確定

賦分路線

評估結論

首先，第一類設施狀況良好，基本上無需擔憂。第二類設施狀況較好，但可能存在一些運維風險。第三類設施狀況一般，而第四和第五類則較差，可能面臨系統性風險，或是局部風險。接下來，關于二次供水改造的標準，它與新建標準有相似之處，我將不作贅述。主要的區別在于改造方面，對于評估中的一二類設施，通常不需要進行改造。然而，三四五類設施可能需要局部改造，甚至全面改造。

二次供水改造標準構建

實際上，我們面臨的主要問題是對水質和水壓的不滿，因此需要進行改造。在改造前，我們必須進行詳盡的調查，確保每個小區都經過調查，了解其當前的用水量、用電量以及設施狀況。在設計階段，我們將依據實際調查的用水量指標、用水人數進行設計。同時，確保供水壓力不低于0.1MPa，并將小區的漏損率控制在5%以內。

關于供水方式，由于上海的供水方式多樣，改造時必須與供水規劃保持一致。在條件允許的情況下，我們會取消多層和小高層建筑的屋頂水箱，并進行生活用水和消防用水的分離改造。泵房的選擇將基于用水量進行合理規劃。至于管道材料，我們沒有強制性要求。智能化改造方面，施工過程會有所不同，因為施工是在現有小區內進行，因此必須事先公示，以減少對居民日常生活的影響。

此外，安全措施必須到位，施工方案應結合實際情況進行分部驗收，特別是對材料的把控。正如前幾天與廣州進行的調查所示，目前市場上材料種類繁多，若不進行材料過程把控，將無法保證后續的質量。

二次供水全過程信息化監管架構

最終，我們的信息化監管體系涵蓋三個主要部分：

（1）二次供水信息化監管平臺，這是政府或行業主管部門的職責所在。以我們上海為例，水務局負責執行這一監管任務。

（2）城市大腦的政務平臺，它負責將監管信息整合并展示在我們的“一屏一網”。

（3）二次供水信息化管理平臺，這是由供水企業構建和維護的信息化平臺，確保企業的供水管理得到有效執行。

成果與目前存在的問題

在過去兩年中，我們與國家課題以及地方課題合作，完成了10多項研究項目。同時，我們發布了10余部標準，涵蓋了從建設到管理的全流程，確保了標準的全面應用。

總體而言，我們的二供系統能夠實現從建設、管理到評估改造的全流程管理。我們對二供系統的水質有信心，這為高品質飲用水入戶提供了堅實的安全保障。

最后的話還存在的幾個問題，我也想分享一下：

（1）管道運維沖洗周期。我們目前的管道運維沖洗尚未完全實現，對于運維沖洗周期的確定仍需進一步研究。

（2）實現變壓變流量中水泵全流量高效區運行。目前水泵的配置是基于最不利情況設計的，但在小流量運行時，水泵可能會進入低效工作區。

（3）AI技術在智慧運維中的進一步應用。收集了大量數據后，必須加以利用，否則數據收集本身將失去其價值。

感謝大家。

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編輯整理：《凈 水技術》編輯 徐蔚雁

排版：《凈水技術》編輯 李濱妤

審核：《凈水技術》社長/執行主編 阮辰旼

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