张锋ZHANG Feng；李剑LI Jian；李芳远LI Fang-yuan；李子靖LI Zi-jing

（北京汇天运维技术服务有限责任公司，北京 102400）

0 引言

随着社会的发展，人们健康意识的不断提高，居民在生活用水特别是饮用水方面，已经由基本保障需求迈向代表高品质的健康生态高品质用水需求，居民使用高品质饮用水的意愿也越来越强烈。高品质饮用水作为社会经济和城镇化健康有序发展的标志，对标新时代新要求，全面进入从“粗放式发展”到“高质量发展”，从“传统模式驱动”到“创新模式驱动”的变革期。

1 项目背景

1.1 应用背景

“十四五”规划指出，推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，改善人民生活品质，提高社会建设水平。由此引出多地下达全市推广、普及高品质饮用水的通知，出台高品质饮用水相关标准，落实高品质饮用水实施方案。例如深圳、上海、苏州、济南、湖南、福州、海口、包头、重庆、景德镇等地方省市已经开始由政府主导相继推广高品质饮用水。

1.2 供水现状

目前自来水净水厂出水水质基本全部满足国家《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）106 项水质检测标准，同时满足国家《饮用净水水质标准》（CJ94-2005）水质检测标准，因此水厂出水可实现“出厂即饮”。但由于水厂至用户长距离输送过程中，存在管道、管件、水表、附件等的材质达不到直饮要求、材料老化陈旧及二次供水泵房存在维护管理欠缺等问题，造成对于水质的二次污染隐患，导致用户末端不能直接饮用。

1.3 全域高品质饮用水覆盖难度较大

一是资金投入巨大，以某地级市为例，主城区常住人口约81 万人，供水管网总长度超过710 公里，水表近40万块，全部更换材质需要资金至少120 亿元，对于地方政府而言难以承担。二是改造周期长，全部施工完成至少需要10 年。三是施工难度大，存在破路、穿河、穿铁路等问题。

2 供水模式

当前国内、外高品质饮用水供水模式主要分为三种：一是起端统一集中制水供水（高品质饮用水水厂模式）；二是区块分散制水供水模式，即临近区域统建一处水处理中心，再分散供高品质饮用水，节约成本；三是单点式建筑制水供水模式。

2.1 起端统一集中制水供水模式

由高品质饮用水水厂直接处理原水，与自来水完全分割，属于两套系统，经过深度处理后，高品质饮用水由高品质饮用水水厂及各级增压泵站增压后通过不锈钢管网直接供至用户家中或建立高品质饮用水站。

2.2 区块分散制水供水模式

区块分散制水供水模式如图1、图2 所示，经常规处理工艺处理后的自来水，由自来水各水厂及增压泵站供给各个用水区块，自来水再经各用水区块内高品质饮用水水处理中心“活性炭+膜”一体化深度处理后通过不锈钢管网供至用户家中或建立高品质饮用水站。一体化深度处理设施规模一般为2000-5000m3/d。

2.3 单点式建筑制水供水模式

单点式建筑制水供水模式如图3 所示，经过常规处理工艺处理的自来水，由自来水各水厂及增压泵站供给各用水单元，例如小区、学校、办公楼等，再经各用水单元内设置的直饮水处理设备一体化水处理后通过不锈钢管道供至用户家中或建立直饮水站。

3 区块分散制水供水模式经济测算

以海口市江东新区区域高品质为例，江东新区新区规划范围范围约298 平方公里。2025 年人口规模为40 万左右，2035 年人口规模为85 万左右，远景人口规模不超过100 万。可采用全网高品质生活饮用水供水的模式有起端统一制集中制水与区块分散处理制水两种方式，具体如下：

起端统一集中制水：即自来水在江东水厂内集中经过深度处理后，由江东水厂或增压泵站增压后直接供给用户。

区块分散制水：经常规处理工艺处理后的自来水，由江东水厂或增压泵站供给江东新区各个用水区块，再经各用水区块内设置的“活性炭+膜”一体化深度处理设施处理后供给用户。

区块分散制水与统一集中制水对比如表1 所示。

表1 区块分散制水与统一集中制水对比

通过对比分析，两种处理制水方式均可达到高品质生活饮用水的目标。

区块分散制水方式，近期约40 座水处理站分散布置在江东新区各个区域，整体占地面积大，运行维护复杂，但项目总投资低于统一集中制水方式2.1 亿元，且更好控制二次污染问题，水质更有保障。

统一集中制水方式运行费用低于统一集中制水方式约2600 万/年，但是项目总投资高出区块分散制水方式约2.1 亿元，但是对管网把控难度大，水质安全保障存在隐患。

4 区域高品质饮用水供水系统

区域高品质饮用水供水系统由供水系统和智慧控制系统构成。通过智慧水务云平台搭建，实现对整个系统智慧化、一体化运营管控。

4.1 供水系统

供水系统由净水系统和管网系统两部分构成，如图4所示。净水系统以中空纤维纳滤膜为核心技术，由源水供水装置、磁化活水装置、预处理装置、中空纳滤膜装置、消毒装置、净水加压装置、反冲洗系统、净水罐、自动化控制系统组成，一体化设计，结构紧凑。出水由管网系统采用食品级304 不锈钢管道输送给用户，同程加压循环，数字化监控，回水经消毒后，回入净水罐，24 小时循环供水。项目采用建设-运营一体化模式，配备专业运维团队保障，实现健康、绿色、节约、安全高品质管道饮用水供水模式。

4.2 智慧控制系统

①远程监测与控制。远程监测供水设备液位、压力、流量、能耗及远程监测泵房环境、温度、湿度、运行状态。实现远程控制设备启停、运行参数、控制门禁。

②过滤装置自动化控制。过滤运行压力、废水率及滤芯状态、滤芯寿命在线显示。通过过滤装置压力指标，智能或人工控制过滤装置反冲洗系统。

③水质监测。24 小时实时在线监测水质余氯、浊度、pH 值等数据，同时水质监测数据实时上传至客户服务端，用户从服务软件上可随时查看水质数据。

④共享支付。采用NB 智能水表，通过SIM 卡、无线WIFI 和数据集中器实现水表数据上传智慧水务云平台，移动终端充值和自动扣费系统，同时满足社区居民随时快速查询用水数据。

⑤管网数字化监控。供回水管网设计为同程式循环管道，管道分支点、单元输水管道等节点处安装流量传感器、压力传感器，实时监控管道流量及压力数值，通过计算各节点计量数据逻辑差异，通过采集由于外界用水量变化而引起的外输水压力变化情况，采用变频恒压供水泵，自动变频控制供水泵工作，从而达到外输水压力恒定，水力平衡，杜绝管网死角，保证所有供水点取水方便，数量配载平衡，互不干扰等。

⑥报警系统。通过对管网压力、出水水质、水表水量监测，对异常数据自动分析，及时关闭NB 智能水表或停止设备运行，避免产生用水纠纷和出现水质安全事故。

5 开展模式

5.1 开展现状

河北建投水务投资有限公司多年来深耕河北水务市场，经过对高品质饮用水项目长期和专业的研究，以北京汇天运维技术服务有限责任公司推出高品质饮用水集成系统，秉承专业、健康、绿色、共享理念开展高品质饮用水业务，以满足广大人民群众对健康、绿色、便捷生活的更高需求。

自业务开展一年多时间，目前在运行6 个项目，共7800 户，在建项目5 个项目，共14098 户，在运行、在建项目11 个，共21898 户。

5.2 开展模式

①新建小区：新建小区的高品质饮用水建设与开发商合作，将管道系统包含在楼房之中，项目投资计入楼房建设成本由开发商承担。

②既有小区：采用DBO 模式一体化（设计—建设—运营）开展管道系统改造，新建高品质饮用水系统，推广初期遵循免费安装原则开展。

③学校、医院、机关等企事业单位：采用DBO 模式一体化（设计—建设—运营）开展管道系统改造，新建高品质饮用水系统，单一项目安装总表收费。

④车站、广场、公园等公共场所：设计、建设费用由政府申请省、市专项资金，政府支付基本的运维服务费。

6 总结

①目前高品质饮用水市场处在机遇与挑战并存时期，发展模式以单点式建筑物为主，逐步向区域性转变，形成以点带面整个区域高品质饮用水覆盖。

②高品质饮用水项目本质属于分质供水、二次供水，较水厂、二供项目投资金额少、项目建设时间短、内部收益率高、风险低，属于优质投资项目。

③推广高品质饮用水利于促进健康、绿色、节约型用水的生活方式，改善居民饮用水质量，提升城市功能与品质，提高居民生活水平，提高群众获得感、幸福感。

④充分体现作为国有企业，紧扣国家“节约用水”以及“碳达峰、碳中和”节能政策、响应国家“提倡健康用水”号召。