在 中，深圳市深水寶安水務集團有限公司工藝工程師張夢竹介紹了“供水系統全業務鏈黃水風險多級防控系統應用”。報告針對鐵錳突增導致的黃水問題，依水質監測數據設四級定量邊界。分生產、管網輸配、客戶服務、智慧化四大業務鏈聯動，精準除錳，借助使用水力模型等智慧化工具，實現高效排水、輿情控制等。前置預警，實現無投訴、無應急。

張夢竹

本文根據嘉賓發言內容整理。已經由專家本人審閱。

背景介紹

黃水問題長期以來一直是供水行業的棘手難題。追溯至15年前，深圳市某區曾爆發大規模黃水事件，當年水質投訴中，黃水問題占比高達當年總投訴量的92%。

近年來，深圳市深水寶安水務集團有限公司投入了大量的人力、物力和財力，對黃水問題進行了深入研究，并實施了精細化管理。通過這些努力，我們總結出一套有效的跨部門高效協同管理方法，概括而言，即為全業務鏈的多級防控技術。

根據我們的研究，深圳市黃水事件的主要誘因是錳。世界衛生組織（WHO）的飲用水指南亦指出，當顆粒態錳含量超過0.1mg/L時，水體會呈現黃色；而當溶解態錳含量超過500mg/L時，顏色變化可能并不明顯。除了錳之外，鐵也是導致水體變黃的因素之一。當顆粒態鐵的含量超過0.3mg/L時，水體顏色會發生變化。然而，在自然氧化過程中，鐵能夠被氧化成顆粒態，并通過水廠常規處理工藝中的混凝過濾去除。相比之下，錳在自然狀態下難以氧化，因此需要額外添加氧化劑以增強處理工藝，以實現錳的氧化去除。基于此，我們設定了以錳為基準的定量界限，并劃分了四個風險等級。首先，四級風險指的是原水溶解錳含量小于0.1mg/L時，通常只需日常運行即可去除。當原水溶解錳含量超過0.1mg/L時，則需水廠加強工藝措施，以強化錳的去除效果。若錳的風險已滲透至生產系統，我們應以總錳含量作為風險閾值。當出廠水總錳含量超過0.005mg/L時，必須啟動全業務鏈的高效協同機制，以加強錳的去除控制。若出廠水總錳含量超過0.01mg/L，沉積物可能在管網中導致顯色現象。因此，從生產、管網到客戶服務的整個流程，必須加強合作，以控制黃水現象并確保投訴量不增加。

從整個業務鏈的視角闡述黃水顯色現象可能發生的情景。

首先，原水中錳含量的突增，可能在8小時內錳含量激增三四倍。然而，若水廠未能及時檢測到錳含量的上升，或未能及時采取相應的緊急措施，例如添加氧化劑以去除錳，這可能導致出廠水面臨黃水的風險。此外，原水中溶解的錳在夏季可能持續升高，超出水廠處理能力，同樣可能引起出廠水黃水風險。再者，即使水廠出廠水中含有痕量錳，這些錳也可能隨時間在管網中沉積，并可能再次釋放，造成黃水風險。最后，城鎮管網中老舊管道的腐蝕以及管材老化，也是導致黃水現象的原因之一。

經過綜合分析，我們從全面業務角度出發，控制技術主要涉及以下兩種方法。首先是升價態變化加轉移，通過氧化作用將污染物從溶解態轉化為顆粒態，隨后通過水廠常規工藝如混凝、沉淀和過濾等步驟進行去除。若出廠水仍存在潛在風險，則需加強管網的定期排放措施。其次是高價態的穩定性，目前寶安區某水廠已采用再礦化技術，并同時強化了管網流態的穩定性。

從整個業務鏈的角度探討價態變化的特征。

從高價態向低價態的轉變主要發生在水庫中，例如在廣東夏季，臺風暴雨天氣頻發時，水庫底部的沉積物會增多。若底部處于厭氧且pH值較低的環境，顆粒態錳可能會析解成溶解態，導致進入水廠的原水中溶解錳含量上升。此外，在氣溫驟降時，水庫上層水溫較低而下層水溫較高，這種上下層水溫差異引起的異向流動也會使得進入水廠的原水中溶解錳含量增加。

從低價態向高價態的轉變，則主要依賴于氧化還原原理。通過將二價態錳氧化成高價態顆粒態，再利用常規處理設施將其去除。鐵在中性條件下通常可以被溶解氧氧化，但錳在中性條件下幾乎無法氧化，因此需要在水廠前端增設預氧化處理工藝，例如投加高錳酸鉀或臭氧以實現氧化。

全業務鏈多級防控管理體系（SAFE模型）

基于先前的原理闡釋及特性分析，并結合長期實踐經驗，我們歸納出一套全面覆蓋業務鏈的多層次防控管理體系，簡稱為SAFE模型。該模型通過設定溶解錳和總錳的定量界限值，指導各部門實施精確的防控措施。具體而言，在四級風險水平下，水廠僅需對原水中的溶解錳和出廠水的總錳進行每日一次的檢測。

然而，當風險等級逐步提升至二級時，我們可能需要將檢測頻率從每日一次增加至每日兩次，以加強全流程對錳含量變化的嚴密監控。同時，應對預氧化過程進行調整，并采取精準措施，確保各相關部門能夠精確執行，明確責任到個人。在響應過程中，應實現高效協同。此外，利用信息化和數據化平臺，促進全業務鏈的高效溝通與合作。

其中的四大鏈條也就是我們的生產運行、管網輸配以及客戶服務，利用智慧化的平臺實現有效管理，從而達到預警防控的目標，確保不發生緊急情況，并避免水質投訴。

寶安水務公司的工藝背景。目前，我們采用高錳酸鉀作為氧化劑，并確保其有獨立的反應時間，不少于30分鐘。此外，我們的水廠實施了精細化的運營管理方法。我們的創新之處在于精細化管理，主要體現在四個風險等級上。通過四個層次的劃分，從四級風險遞增至一級風險，我們采取的措施也相應地逐級增加。在全業務鏈中，一級風險是我們應對措施最為嚴密的層級。

針對一級風險響應時的具體措施

在生產運營部門，檢測工作是至關重要的基礎環節。在一級風險響應狀態下，對于水庫原水，我們需確保至少每日進行兩次溶解錳檢測，此舉旨在為原水投加高錳酸鉀的劑量提供科學依據，以便作出準確判斷。同時，進廠原水亦需保證每日至少兩次溶解錳檢測，以評估高錳酸鉀的投加量是否適宜，并作為去除效果的評價依據。

對于沉后水和濾后水中，我們需確保每日至少進行一次溶解錳和總錳的檢測，以評估混凝沉淀及過濾效果。同時，出廠水的總錳檢測也應至少在上午和下午各進行一次，以判斷水廠風險是否可控。若存在黃水沉積風險，應及時與管網部門溝通，并采取措施處理外部水排放。

在前文中，我們已經提及了主要檢測溶解錳和總錳的事項。實際上，這兩種檢測的用途存在差異。原水中溶解錳的測定主要反映了氧化效率，而出廠水中總錳的測定則主要用于警示潛在風險，反映了是否需要加強過濾、絮凝處理以及外部水排放，從而實現精準化的管理。

實際上，溶解錳與總錳的檢測原理及所用儀器是一樣的，然而在預處理步驟上存在些許差異。在測定溶解錳之前，必須使用45μm的濾膜進行抽濾處理。而測定總錳則需進行酸化消解步驟。值得注意的是，在低濃度條件下，對溶解錳和總錳的檢測具有重要意義。然而，一旦濃度升高，則水體呈現黃色時，我們主要關注的應為總錳的測定。

生產業務鏈中的錳去除過程。

目前，我們采用高錳酸鉀氧化法來去除錳。根據長期的數據研究和運行經驗總結，高錳酸鉀的投加量應為水庫溶解錳含量的3至5倍。然而，實際操作中仍需根據具體情況細致分析，并在錳含量爆發前進行燒杯攪拌實驗，以確定具體的投加參數作為參考。然后同時高錳酸鉀需要有一個獨立的反應時間，應大于30min以上，為什么這里要提獨立？因為在夏季的時候，特別像廣東就是除了錳之外，還有其他的嗅味比如2-MIB的風險，所以我們去除的時候可能原水不光投了高錳酸鉀，還有可能投了粉末活性炭，如果兩種藥劑同時投加的時候，就要考慮它是否會存在干擾的情況，但是通過我們水廠的實際運行中就發現，兩個藥劑同時投加的時候是會存在干擾的情況，所以我們就需要高錳酸鉀和粉碳的投加的時間，就是投加點需要有一段距離，同時如果兩者同時投加的時候，要考慮是否要增加高錳酸鉀投加量。

第二個步驟涉及濾池的催化氧化過程。在此過程中，利用濾池中的錳砂進行接觸性催化反應，以實現污染物的去除。同時，必須強化濾池的反沖洗操作，確保至少每24h執行一次反沖洗。

在過濾過程中，必須確保整個流程的濁度降低。目前，我們的濾前水濁度控制目標為不超過0.5NTU。實際上，濾后水濁度已能夠控制在0.12NTU甚至更低。這是因為我們的內控標準設定出廠水濁度為0.1NTU。此外，沉淀池需要實施頻繁而少量的排泥操作。整個流程中的儀表應每周進行兩次沖洗和校驗。同時，藥劑投加設備需進行維修，并定期進行維護保養。隨后，我們在人工巡檢上增加了一個掛網措施，即采用濾棉過濾的方法，對濾后、沉后以及出廠水進行在線監測，實現對黃水的預警提醒。

若黃水風險存在并可能進入管網，我們必須采取排放措施。首先，應對關鍵區域進行重點沖洗，包括敏感用戶管網末端、管齡較長的區域。同時，借助水力模型，對流速較低的管網分段區域進行優先級排序，以實現高效排放，減少排放水量。此外，沖洗作業可采用冰漿沖洗、高壓氣、水合沖及高壓水沖洗等方法，以提升沖洗效果。

在日常維護和緊急搶修過程中，可能會因管網維修而導致停水，進而引發水質波動，增加黃水出現的風險。因此，我們有必要運用水力模型來優化閥門操作，調整停水方案，以最大程度減少管網的劇烈擾動。同時，定期更換老舊管道段也是控制黃水風險的重要措施。

在客戶服務領域，除了管網和生產管理之外，處理投訴亦至關重要。特別是在面對黃水投訴風險時，必須進行深入分析，細致了解用戶情緒及現場水質狀況。此舉不僅有助于提升排放和沖洗工作的效率，還能增進工單處理的效率。此外，日常與轄區內的敏感用戶保持溝通，了解他們的用水需求，是至關重要的。深圳市目前實行網格化管理，推行“千家萬戶水管家”服務，確保專人專線為用戶提供服務。通過及時流轉工單，對用戶投訴進行迅速上門處理，我們致力于減少投訴量。

基于我們多年積累的經驗，并運用SAFE模型進行分析，2024年的數據揭示了即便在夏季水庫錳含量波動顯著時，我們的出廠水總錳含量仍能持續穩定地保持在0.005mg/L以下。此外，關于黃水的投訴量，相較于15年前全年占比高達92%，現已有效控制至約20%。

總結

最后總結一下全業務鏈SAFE模型。該模型首先強調的是精準和定量化的風險管控，然后全業務鏈高效協同合作，通過采取一些標準化的定量數據，全流程采取參數指標化，同時采取標準化的措施，利用數據化的平臺高效協同合作，然后利用四大鏈條生產輸配，客服以及智慧化，實現預警和防控，達到不應急無投訴的目標。通過科學方法，緊密貼合業務實際，我們致力于實現運營管理的提質增效。

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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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