常熟供水事業起步較早，2003年，常熟市在全國范圍內較早實現了市鎮聯網、鎮鎮聯網、鎮村聯網、村村聯網的城鄉供水一體化格局。目前，常熟市三座水廠全部完成了深度處理升級改造——“臭氧生物活性炭深度處理工藝”的全覆蓋，在全市供水安全進一步得到保障的同時，實現了從“合格水”向“優質水”的跨越。

在2022（第七屆）供水高峰論壇上，江蘇中法水務股份有限公司（下稱：江蘇中法水務）副總經理王勇慶分享了常熟供水提升工作中原水生態優化、降鋁工藝等方面的思考與實踐。

率先推進“一張網”，實現優質供水跨越發展

作為長江三角洲經濟較為發達的城市，常熟市東鄰上海，南連蘇州，西鄰無錫，北瀕長江，素有“江南福地”的美譽。早在2003年，常熟地區率先實現了城鄉供水一體化供水，即“一張水網”。在當時，常熟供水提出了“同網同質同價同服務”的模式，被建設部等領導部門譽為“常熟模式”（相關內容點擊：從三個典型模式，看城鄉供水一體化應該怎么走？）。

作為常熟地區的主要供水企業，江蘇中法水務成立于1984年，目前總資產約42億元、凈資產約19億元。主營業務自來水生產供應、污水處理、給排水工程施工、智慧水務四大板塊。

目前，常熟地區供水管網總長度9375公里、水表61.6萬塊、二次供水泵站384只。以長江、尚湖為常用水源地，長江應急水庫為備用水源地，常熟地區形成了“兩常用一備用”的獨特城市供水水源格局。

常熟地區三大水廠總供水能力為87.5萬m3/日，并配套兩大增壓泵站，并實現了“臭氧生物活性炭深度處理工藝”全覆蓋，達到了從“合格水”向優質供水跨越的目標。

王勇慶介紹，從2021年水質數據來看，目前常熟地區供水水質總體呈現三個特征：一是濁度更低，出水為0.10NTU，管網為0.23NTU；二是有機物含量更低，出水高錳酸鹽指數1.0mg/L，管網為1.2mg/L；三是消毒副產物更低，出水三鹵甲烷含量為0.13，管網為0.22。

多措并舉，加強原水生態優化

為了保障常熟市供水安全，應對突發水質污染事件，政府投資4.6億元建設長江應急水庫。占地1474畝，總庫容635萬m3，有效庫容506萬m3。該水庫2016年4月正式投用，在水庫運行初期，遇到了國內新建水庫普遍遇到的“生態系統結構失衡、水質難于得到保證”等問題，具體體現為以下三點：

一是水庫存在流態差、短流、死區等缺陷；二是生態系統結構相對簡單，生物多樣性單一，魚類群落結構多樣性低、豐富度低，水生植物分布很少，只有少量蘆葦分布，未采集到沉水植物；三是高溫季水體藻類最高達6500萬個/升，部分水域有藻華現象，水體二甲基異莰醇最高達1000ng/L，具有明顯土腥味。

為盡快補齊水庫水生態系統短板，提升應急水庫安全保供能力，江蘇中法水務提出了建設“生態水庫”的目標，確立了“系統修復、生態優先”的理念。

生態系統修復和完善是一項遵循自然規律的系統工程和長期任務，在治理初期或短期內并不能看出明顯效果，江蘇中法水務堅守“立足當前、持續推進、面向長遠”的生態治水方向?；诖?，江蘇中法水務采取的生態調控技術為“魚草協作、生態治理”模式。

魚類結構調控

針對水庫運行初期藍藻突出的問題，前期開展鰱、鳙魚的放養來直接控制藍藻，后期則根據水深投放不同食魚性魚類來控制非目標魚類，同時結合魚類種群結構的普查定期開展集中捕撈放養工作，為控藻和調節水質發揮了重要作用。

沉水植物種植

針對水庫湖邊硬基質，湖中水深的特點，創造性提出硬基質植物修復技術，2018年先開展沉水植物選型，并于2019年4月-2022年4月實施水庫二級坡硬底質平臺覆土種植沉水植物工作，累計實施了五輪人工栽種，栽種面積超三萬平方米，目前沉水植物在水庫周圍20m區域穩定生長，其中輪葉黑藻、穗狀狐尾藻、菹草、苦草等在水庫已形成較為穩定的種群，為控藻和調節水質發揮了重要作用。

生態和水質評估

生態效果好壞需要用數據來評價，王勇慶表示，江蘇中法水務始終把水生態及水質的跟蹤、監測及評估工作作為一項重要的技術手段抓緊抓實，水庫運行人員能根據評估數據精準實施“水流微循環、水位微調控、適時引排水、魚類捕撈及放養”等工作，確保水庫生態系統功能始終處于良好狀態，水庫水質始終處于優質水平。

多措并舉下，經歷四年的實踐，優化效果取得了明顯的成效，具體體現為以下六個方面：

一是水體透明度從運行初期的不足0.8米增加到2022年的3米以上；二是渾濁度從運行初期的6NTU降至2022年的1NTU左右；三是高錳酸鹽指數從運行初期的3.2mg/L降至2021年的2.6mg/L；四是藻密度從 運行初期的1600萬個/升降至2021年的300萬個/升；五是夏季藍藻比例從運行初期的40-60%降至2021年的不足20%，六是2-甲基異莰醇從運行初期的50-200ng/L降至2021年的10ng/L以下。水體已由運行初期的輕度富營養狀態降至中營養狀態，并持續保持穩定。

王勇慶表示，2021年數據顯示，該水庫沉水植物覆蓋度由建庫初期的0.2%大幅提升至20.8%，對增加水體透明度，抑制了浮游藻類密度，改善水體自凈化發揮了及其重要的作用，突出的治理成效，成為了常熟實施長江大保護工作的一大亮點。

水廠降鋁的兩個技術方向、六種解決方案

王勇慶表示，《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2022）中，對鋁含量的限值為0.20 mg.L-1，根據《江蘇省城市自來水廠關鍵水質指標控制標準》(DB32/T 3701-2019) 鋁含量限值為0.15 mg.L-1。而《江蘇中法水務內控標準》鋁含量限值為0.10 mg.L-1，均低于國標和地方標準。

自2015年開始，江蘇中法水務對水廠降鋁工藝開展了探索和實踐，目前已形成了適合自身特點的水廠降鋁控制關鍵技術，執行“出水鋁”指標不超0.10mg/L的要求。2021年數據顯示，三個水廠出水鋁內控合格率均為100%，其中年均值為0.062mg/L，夏季均值為0.064m/L。

影響因素分析

長江原水全年pH變化不大,在7.9～8.1之間窄幅波動，王勇慶表示，經過長期測試發現，在原水溫度恒定的情況下，ph值越高，出廠水鋁含量越高。

基于此，江蘇中法水務總結了兩條技術路線，其一是在水溫無法改變的情況下，通過降pH值來實現控鋁。

方案一：原水加酸工藝

原水加酸工藝工藝特點為鹽酸投加點為原水吸水井，根據原水加酸后的pH值（控制值7.4-7.8）來實時調整鹽酸投加量，采用該工藝后，每噸水鹽酸藥劑成本不高，約為1-2分。

2015年至今，原水加酸工藝在常熟第二水廠中使用，該水廠日供水量在7.5萬左右，降鋁效果明顯。

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方案二：二氧化碳投加工藝

二氧化碳調節pH值技術的原理是將二氧化碳注入水中，補充因藻類光合作用而消耗的二氧化碳，增加水中的氫離子濃度，達到降低pH值的目的。

2020年，上海某水司負責運營的一水廠，在投加二氧化碳后的pH控制目標為7.4，原水pH值在8.0～8.7之間波動，無論是“氣/液”投加還是“液/液”投加組，在投加二氧化碳后pH值始終在7.4±0.1之間波動，說明兩種投加方式均能實現對pH值的準確、穩定控制，確保出廠水降低鋁的含量。

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方案三：硫酸鋁投加工藝

硫酸鋁投加工藝原理是硫酸鋁的酸度要大于聚鋁，相應其降pH值的本領要強于聚鋁。

2018年，該工藝在常熟三水廠和濱江水廠使用，降鋁效果一般，在連續高溫日的情況下，其出廠鋁勉強控制在0.10mg/L左右。該工藝對于硫酸鋁的投加量需求，比常規聚鋁要高出1倍以上。

方案四：低pH值聚鋁投加工藝

該工藝目前處于實驗室進小試階段。在小試中，分別選取了PH值在2.45、3.15、3.44、4.48來進行實驗，實驗結果顯示，PH值在3.5以下，鋁含量可以勉強達到0.1，PH值在4.48的情況時，鋁含量則超過0.1，因此，在一定的原水pH值和水溫條件下，合理的投加量能實現有效降鋁的效果。

另一個技術路線是通過改善絮凝來實現降鋁，該技術路線也包含兩個解決方案。

方案五：高鹽基度聚鋁投加工藝

在對比常熟三廠、濱江水廠的出廠水，和長江原水鋁對比研究后發現，兩個水廠原水相同，制水工藝相同，但濱江水廠的出水鋁一般低于三水廠，夏季尤為明顯。

在采用高鹽基度聚鋁（鹽基度在80%以上）投加工藝后，原投加設施、工藝及投加量基本保持不變，在實現控鋁的前提下，每噸水的藥劑成本較投加硫酸鋁相比下降60%。

方案六：鐵鹽二次絮凝技術

在實驗室小樣實驗數據中發現，一次投加聚氯化鋁混凝實驗中殘余鋁并非隨聚氯化鋁投加量的增加而呈線性增加趨勢，分二次投加聚氯化鋁時出水殘余鋁的含量要小于一次投加生成量，此現象說明第二次投加對殘余鋁有影響?；诖?，江蘇中法水務 “二次投加鐵鹽工藝來實現控鋁”的設想，希望徹底解決夏季出廠鋁偏高問題。

數據對比發現，采用二次絮凝投加技術的水廠，實現了鋁含量平均值降幅為30%，最大值降幅達到49%，最小值降幅為50%。

王勇慶表示，江蘇中法水務在行業內首次提出 “鐵鹽在水中的混凝作用也伴隨著對溶解性殘余鋁的吸附去除過程”的觀點，鐵鹽二次絮凝技術工藝操作簡單、投資較小、降鋁效果顯著，整體具有適用性、首創性、原創性等突出優勢。

降鋁的兩個技術方向、六種解決方案

王勇慶表示，目前，江蘇中法水務正在藥劑精準化控制領域，圍繞“次鈉精準化投加控制系統”、“聚鋁精準化投加控制系統”、“鐵鹽精準化投加控制系統”、“臭氧精準化投加控制系統”四大研究方向進一步進行探索，并圍繞水質提升開展關聯因素評估。通過水質和生產大數據分析，構建相關計算模型，實現主要制水藥劑投加的精準化、實時化、無人化，不僅有助于制水環節的節能減碳，更對飲用水水質的提升有著重要的意義。