时值中国共产党100周年华诞之际,2021年6月1日,上海城投水务(集团)有限公司徐泾水厂20万m3/d二氧化碳调控pH新工艺顺利投运,标志着徐泾水厂成为上海首家全面实现原水pH调控的自来水厂,开辟了我国高品质饮用水工艺的新发展路径,上海市青浦地区华新镇、徐泾镇约20多万老百姓喝上了更加优质的饮用水。该工艺的顺利投运,既是上海城投水务贯彻落实国家领导“人民至上”思想的重要举措,增强人民群众获得感、幸福感的具体行动,也是为更高质量举办第四届中国国际进口博览会创造更好的营商环境。

【对标国际,水质提升精益求精】

徐泾水厂始建于1993年,初期规模7万m3/d,原水取自淀浦河,2004年集约化纳入上海城投水务集团,2010年切换为由青草沙水库原水供应,2017年扩建为20万m3/d,2020年12月完成了深度处理改造,承担进博会任务的国家会展中心就坐落在徐泾水厂的供水区域内,徐泾水厂可谓见证了上海水源变迁和水厂工艺不断提升的历史。

徐泾水厂出厂水水质总体满足上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T1091-2018)要求,但是,上海长江、黄浦江水源pH总体偏高,受流域营养盐(氮、磷)影响,水库藻类增殖导致进厂原水pH更高,存在出厂水铝偏高风险。调查结果表明:

1、高pH条件下,上海水厂一般通过强化常规处理工艺,即采用酸化混凝剂或者更换铁盐混凝剂来控制出厂水铝指标,增加了混凝剂加注量;

2、使用臭氧生物活性炭的深度处理工艺水厂,出厂水铝超标(国标、上海地标铝≤0.2mg/L)风险依然存在;

3、对标国际先进水平,上海自来水铝指标差距明显。原水高pH导致出厂水铝超标的技术难题已成为上海,乃至我国饮用水安全保障的共性问题。

二氧化碳投加前后原水pH变化曲线

为破解这一难题,在上海城投(集团)有限公司、上海城投水务(集团)有限公司等单位的支持下,城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心(以下简称“南方水中心”)于2013年起,持续8年,开展了青草沙原水铝迁移转化规律和水厂铝超标原因分析等科研攻关,开展了国内外交流调研、基础研究、试验验证、生产应用,积累了大量数据,形成了调节原水pH的技术思路和整体解决方案,开发了食品级二氧化碳液液投加技术和工艺,破解了我国饮用水安全保障的共性难题。

在上海城投水务制水分公司的大力帮助下,2017年,在杨树浦水厂中试基地开展二氧化碳调pH控铝小试和中试试验(规模240m3/d),取得圆满成功。2018年7月,徐泾水厂4万m3/d二氧化碳调控pH正式投入生产,运行稳定,效果显著。

2021年6月1日,徐泾水厂20万m3/d二氧化碳调控pH新工艺顺利投运。

绿色低碳,能效提升面向未来

力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,是我国实现可持续发展、高质量发展的内在要求,也是推动构建人类命运共同体的必然选择。徐泾水厂20万m3/d二氧化碳调控pH工艺,由水中心团队自主研发,拥有授权发明专利1项、实用新型专利3项。该工艺采用优于气体投加的液液投加技术,大幅提高传质效率。二氧化碳来自工业尾气提纯(99.9%,食品级),作为一种二氧化碳资源化利用技术,在实现出厂水铝指标稳定达到上海地方水质标准和进一步达到国际一流水平的同时,相比传统的投加化学试剂调节pH,更安全、更绿色、更健康,符合未来水厂“绿色、低碳”的发展趋势。

徐泾水厂二氧化碳调控pH工艺的生产应用实践表明,该工艺还具有:大幅降低混凝剂投加量,有助提升消毒效率,优化加氯消毒工艺,减少水厂污泥产量,降低制水成本,减少城市供水管网和输配水管垢等诸多优点,是对“建立健全绿色低碳循环发展经济体系,促进经济社会发展全面绿色转型”国策的积极响应。

饮用水是第一食品。为实现上海高品质饮用水目标,惠及上海市民和国内外来宾,上海城投水务将加快二氧化碳调pH技术在上海供水系统的大规模推广应用,为解决我国原水pH偏高的共性问题作出示范,引领中国水务行业更健康发展。(周文琪13816067122)

食品级二氧化碳储罐及加注设备间

上海城投水务集团徐泾水厂