供水管网水质安全保障关键技术研究与应用-广州自来水公司

国家科技进步奖推荐公示材料

项目名称：供水管网水质安全保障关键技术研究与应用

推荐单位（专家）意见：

我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。

随着我国社会经济的快速发展，供水管网对饮用水水质的污染问题已成制约龙头水达标的主要因素。该项目以提高龙头水水质为目标，经过十余年产学研用联合攻关，在供水管网创新平台、管网水质稳定控制技术、管网水力水质监控与调度系统等方面实现了重大突破。创建的国内首个大型供水管网集成创新平台，在管网温控、远程监控等方面处于国际领先水平；研发的管网水质稳定控制技术，在嘉兴、广州、舟山等示范应用表明，余氯等关键管网水质指标达标率从60%提高到95%以上，管网水质得到了稳定保障；开发的供水系统实时水力水质监控预警与调度系统，已在广州、嘉兴、绵阳、杭州等实际运行，率先实现了从理论到实际运行的监控预警与调度系统。组织编制了国家行业标准、指南3部，浙江省行业导则1部，参与编制国家行业标准1部。共获得国家发明专利23项，软件著作权26项，发表论文78篇（其中SCI论文47篇）。创建、研发的系列成果在广州（超大城市）、嘉兴（平原地区城市）、绵阳（山地丘陵城市）、杭州、东莞、济南、绍兴、舟山等城市供水管网中实际运行和应用，建设示范工程9项，根据应用证明和检测报告，示范区实现了1800余万人的管网水质稳定达标，推广应用社会效益显著。对照国家科学技术进步奖授奖条件，推荐该项目申报国家科学技术进步奖一等奖。

项目简介：

饮用水安全是最大民生和中国当务之急。我国对出厂水的长期关注，在水厂水处理技术上得到了大幅提升，而输配送水质保障技术薄弱，管网对饮用水水质的二次污染问题已成为影响龙头水无法达标的主要因素。技术问题体现在：（1）缺乏供水管网水质综合试验平台，造成研究手段和保障管网水质的相关标准、指南等缺乏；（2）缺乏供水水质在管网中的二次污染规律与控制技术；（3）缺乏面向运行管理的水力水质监控预警与调度系统。项目组通过基础研究、技术研发和推广应用，取得了以下创新成果。

1、研发创建了具有在线生物膜采样、远程智能监控等多项原创技术的首个大型供水管网集成创新平台，研究掌握管网水质变化机理及规律。解决了多水源切换、连续运行下的水质检测、循环回路内外温度精确调控、末端用户滞流管段水质再现等技术难题，以此为依托发现了有机物、微生物、消毒副产物等在管网中变化机理，建立了扩展余氯衰减-消毒副产物生成模型，为控制管网水质提供了理论依据。教育部组织的鉴定意见认为：“在整体集成度、管网温控及远程监控与协同实验方面达到了国际领先水平”。

2、研制了多种新型水质在线监测预警仪器及装备，提出了基于风险评估的水质安全预警技术体系。研制了包括发光菌法在线水质综合毒性监测仪、免试剂多参数在线水质分析系统、颗粒物分析仪等供水系统关键监测预警设备，其中颗粒物分析仪国内市场占有率达87%，为实现全面监控水源、出厂水、管网水质提供了条件；在闭环风险控制框架下，结合管网水质变化规律研究成果，研发了饮用水水质组合预测、异常事件检测、动态风险预警等关键技术，解决了供水管网中水质污染物的多传感器融合预测预警难题。

3、研发了供水管网水质化学生物稳定控制技术，创建了供水系统实时水力水质监控、预警与优化调度系统。提出了基于末端反馈的供水管网二次消毒优化技术、管网末端缓滞区自控排水技术，解决了供水管网水中微生物、消毒副产物等超标的关键技术问题。已建成的示范工程表明，余氯等关键管网水质指标达标率从60%提高到95%以上，为管网水的稳定达标创造必要条件。研发了基于在线监测的城市供水系统水力水质精确建模技术，能够在5分钟内（传统至少需要3个月以上）完成类似广州这样超大城市管网的水力模型自动校验。创建供水系统实时水力水质监控、预警与优化调度系统并示范应用，水司年供水规模达45亿吨。

项目组编制了行业标准、导则和指南5部，获得国家发明专利23项，软件著作权26项，发表论文78篇（其中SCI论文47篇）。创建、研发的系列成果在广州（超大城市）、嘉兴（平原地区城市）、绵阳（山地丘陵城市）、杭州、东莞、济南、绍兴、舟山等城市供水管网中实际运行和应用，建设示范工程9项，根据应用证明和检测报告，示范区实现了1800余万人的管网水质稳定达标，具有显著的社会、经济、生态效益和重要战略意义。

客观评价：

1、知识产权

（1）本项目拥有64项知识产权：授权国家发明专利23项，实用新型专利15项，软件著作权26项。

（2）发表论文：项目在Water Research, ASCE会刊、Journal of Hazardous Materials, Applied Catalysis B: Environmental等国内外权威期刊发表论文78篇（其中SCI论文47篇）。

（3）组织编制国家行业标准、指南3部：《城镇供水管理信息系统：基础信息分类与编码规则》(CJ/T 474-2015)、《生活饮用水净水厂用煤质活性炭选用指南》、《生活饮用水净化用臭氧系统设备选用指南》；参与编制国家行业标准1部：《生活饮用水净水厂用煤质活性炭》（CJ/T345-2010）；组织编制了浙江省行业导则1部：《浙江省城乡一体供水系统优化设计、运行技术导则》（建城发[2012]258号）；编制企业标准2项：《综合毒性监测仪》（Q/GR 02-2013）、《激光颗粒物分析仪》（Q/GR 01-2011）。

2、鉴定与验收专家评价

（1）教育部组织鉴定会意见（鉴字[教QP2010]第012号）：“给水管网集成创新平台具有普适性、扩展性和兼容性，整体上达到了国际先进水平，在整体集成度、管网温控及远程监控与协同试验方面达到了国际领先水平”。

（2）由吴澄院士、王浩院士、庄松林院士等专家组成的鉴定委员会认为：《水质安全评价及预警关键技术研究与应用》项目成果“具有普适性和可扩展性，整体上达到国际先进水平，在预警系统集成、全流程水质评价、动态风险预警方面达到国际领先水平”。

（3）住房和城乡建设部组织的水专项课题《水质安全评价及预警关键技术研究与示范应用（编号：2008ZX07420-004）》验收意见："实现了典型渐变性、