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摘要：在企业的生产经营中，保障安全优质生产供水就是为企业的生产经营发展提供保障。供水系统是个复杂的系统，存在许多因素会导致供水系统的不安全，本文分析了生产供水存在的主要问题，通过加大供水科技投入进行技术升级改造和完善以及供水保障能力建设，推进精细化管理，提出了安全保障对策，同时对近期生产供水运营状况进行效益分析和远期生产供水规划建议及目标。
关键词:生产,供水,水质,安全,对策,规划,建议
安全优质生产供水是企业进行正常生产的重要基础，须满足企业生产对水量、水质和水压的要求，具备保障取水、净水设施能力和合理输配水管理，并力求在运行过程中做到安全、可靠、经济合理。公司生产供水系统由上世纪六七十年代建成，缺少净水系统工艺，供水设备设施陈旧老化，除二泵房水泵机组进行了节能改造外，大部分设备设施未进行技术升级改造。自2017年生产供水业务通过改制整合至动力厂和铜铅锌基地建设对生产供水要求的背景下，加大供水科技投入，新建了处理能力5万m3/d的净水系统和铜铅锌基地DN700主供水管道，以及完成了清水池防渗漏整改工程和部分供水管网维修改造。近年来，随着公司的发展，生产供水系统的保障能力取得了质的提升，但水资源浪费、水质二次污染现象和连续不间断安全供水保障能力问题仍然存在和日益凸显，制约和影响企业的正常经营生产，因此做好优质安全生产供水保障能力的建设工作具有重要的现实意义和战略意义。
1生产供水存在的主要问题及原因分析
1.1水量和水质问题
生产供水系统能否为各企业提供充足和连续不间断的生产用水是供水安全性保障的基础。住房城乡建设部发布公告《城镇供水管网漏损控制及评定标准》（CJJ92-2016）规定，漏损率按二级评定，一级为10%，二级为12%，同时“水十条”明确指出，到2017年供水管网漏损率控制在12%以内，到2020年控制在10%以内，城乡建设统计年鉴数据表明，2017年全国公共供水管网综合漏损率为14.57%。根据水量平衡分析，2018年以前公司生产供水综合漏损率高达50%，不仅造成供水能源浪费，提高了供水成本，也不符合国家节约水资源政策要求。其原因分析:一是转供周边居民和农村生活用水，由于历史原因，未装表计量收费，节约用水意识淡薄，私搭乱接用水严重，是水量浪费的主要原因；二是供水管网陈旧，管材低劣，腐蚀严重，同时供水压力提高和管道敷设位置与城镇发展规划的市政道路冲突，造成爆管事件频发，管网漏损率高，是水量浪费的次要原因；三是用水单位未严格执行用水定额考核制度，也存在水量浪费的现象。要保障优质安全生产供水，这些问题应首先得到解决。
水质的安全问题是生产供水系统问题中的核心问题，生产水在使用中不应给用水单位的工艺指标造成影响和部分办公生活用水带来短期或长期的健康危害。影响供水水质的因素有原水水质、水厂水处理工艺、管网输配的二次污染等。从目前生产供水水质情况来看，还存在一些隐患。其原因分析：一是湘江原水经拦坝水位提高稳定后，其原水水质得到保障，但取水口现变为码头，不符合水源保护区上游1000m，下游100m的规定。由于以前湘江水位变化大，为保障取水安全，取水口用一根DN800波纹塑料管延伸至河中取水，现船只来往停靠，其油污和停靠，对原水水质和取水安全构成很大影响；二是新建的生产供水净水系统局部存在设计缺陷的问题，对水质安全和节能降耗构成一定的影响，同时在水处理中投加的药剂，也存在副作用的危害；三是部分输配管网的工艺管材不合格，服役时间长锈蚀程度严重，同时，由于之前供水未进行处理，大量污泥沉积在管道内，经过处理的水通过该管道输送，造成水质的二次污染，影响供水水质和管道过水能力。供水水质不安全更会变相加剧局部管线供水量的不足，因此保障优质安全生产供水必须要从水质方面下功夫。
1.2输配水系统安全性问题
在保障优质安全生产供水中，输配水系统的安全性占据着十分重要的地位。从企业的角度考虑，确保供水安全是第一要务，包括输配管线须具备两路水源供水和连续不间断安全供水以及水质达到生产工艺用水指标要求；其次是考虑生产用水成本问题，提高经济效益。目前，生产供水管网存在管材低劣、管网老化和非正常工况运行等输配水安全性能差的问题，导致了较为突出的没有备用水源、管网漏损率高、供水服务压力不足、爆管事件频发、水质二次污染等供水安全问题。其原因分析：一是生产供水管网目前共8条主供水管，采用树枝状设计，未形成环网，各用水单位生产用水不具备两路供水管线供水，其安全供水可靠性不高；二是除株冶DN700供水主管外，其他供水管网服役时间长，锈蚀严重，管壁污垢厚，规划设计不合理、管网维护力度不够等，对输配水系统的安全性构成硬伤；三是各用水单位内部未设置调节水池和不均衡用水，时变化系数大，造成泵房频繁启停备用水泵进行系统压力调节，增加了系统能耗和设备磨损，以及出现供水短时“失压”现象。
1.3保障能力问题
生产供水对连续不间断供水保证率和水质达标要求都很高，如何应对紧急情况下的供水危机是供水系统保障能力面临的迫切问题。保障能力应该包括两个方面：一是保障供水的自然属性安全的能力；二是保障供水的社会属性（供水系统遭受突发性事件和系统检修情况）安全的能力，如自然灾害、突发性水污染、内源性水质恶化、供水系统故障及检修、人为破坏等非常态下的预防、保护、应急和恢复能力。如果供水自然和社会两种属性安全了，整个供水系统就会确保安全。因此，优质安全供水保障能力的建设工作要得到加强，从而为优质安全供水提供足够的保障。
2提高安全优质生产供水的有效措施
2.1加大供水科技投入和精细化管理，保障水质安全和节能降耗水质安全是企业生产指标和办公生活用水健康的重
要保证，为了保证供水水质必须加大科技投入，因地制宜，利用先进的净水工艺技术与实际相结合，对供水系统进行全面技术升级改造和完善，推进精细化管理，保障供水水质，同时进行创新节能改造，降低供水成本。
2.1.1净水系统技术升级改造和完善，保证水处理水质和节能
由于生产供水水质要求浊度≤5NTU，其他指标没有饮用水水质标准要求高，在净水系统工艺设计时，虽然是本地区供水企业当中的第一家进行自用水废水处理和实现了零排放目标，但未考虑过滤和前加氯消毒工艺，及局部存在设计缺陷和清水池未进行配套改造，导致藻类繁殖迅速和部分絮凝体沉降在清水池内，影响水处理构筑物的环境卫生和水质二次污染，以及能源浪费的问题。建议对策是对净水系统进行技术升级改造和完善。
（1）增加漂白粉除藻消毒工艺和清水池清淤硬化改造，防止水质二次污染。生产供水净水系统虽然不需要考虑后加氯消毒（余氯含量)，但需考虑前加氯消毒，防止藻类在水处理构筑物内繁殖生长，影响水质和环境卫生。消毒杀菌药剂选择有液氯、二氧化氯和漂白粉等，由于净水系统选址在人员密集场所，采用液氯消毒安全风险大，采用由盐酸和次氯酸钠生成的二氧化氯消毒，因盐酸为管控物品和操作管理安全风险大，以及成本高，不宜选择。经过烧杯实验，选用漂白粉消毒可满足除藻消毒要求，实验投加量为1g/m3~2g/m3，在反应池安装加药桶溶解漂白粉，采用手动控制投加。由于漂白粉呈碱性物质，投加的聚合氯化铝絮凝剂呈酸性物质，可调节水体pH值保持在6.5~7.5，提高水处理效果，降低聚合氯化铝药剂的消耗。
原清水池长期未进行清淤，池底淤泥层厚度平均约1m，有效容积不到3000m3，不能满足调节容积的需要；同时池底和池壁未进行防渗硬化处理，导致水质的二次污染和水量浪费。建议对清水池进行清淤和硬化改造，可增加清水池调节容积2000m3和满足一级泵房停泵抢修3个小时的水源保障，同时可减少20%水量渗漏，防止了水中微生物繁殖和水质的二次污染。
（2）药剂投加系统联动控制改造和增加废水处理PAM药剂投加工艺，节能降耗。一级泵房最小供水量为3.5万m3/d与二级泵房最大供水量2.5万m3/d不匹配，造成一级泵房每天需停泵三次（约8h/d），而净水系统PAC（聚合氯化铝）计量投加装置设计时采用手动控制，PAC药剂投加与水泵开泵停泵未形成联动，同时泵房运行管理租赁给衡阳铅都制造有限责任公司，在一级泵房停泵后，PAC药剂还在继续投加，造成药剂很大浪费。建议采取一级泵房与净水系统药剂投加自动化控制措施，在一级泵房DN700输水管上安装一个电子流量开关，采集管道流量作为水泵开停信号，此信号(控制交流接触器启停)作为加药隔膜计量泵电源通断，从而达到自动控制加药目的，同时设置时间继电器作为缓冲，防止水泵由停转开时，短时间水管中空气对流量开关产生干扰，保护接触器触头与加药泵不因信号不稳时通断而产生故障。通过技术升级改造后，可节约1/3药剂量，净水系统PAC药剂投加量平均400kg/d，PAC药剂市场价格为0.3万元/吨，每年节约药剂费为14.6万元。
废水处理系统未考虑PAM药剂投加工艺，废水未经完全沉降就回流至循环处理，可在废水处理系统浓密池进水口安装加药桶，采用手动控制投加聚丙烯酰胺（PAM)药剂改造设计，提高污泥浓度和增加沉降速度，投加量为0.1%~0.2%，一方面，防止“跑浑”，降低能耗和循环处理药剂消耗；另一方面，提高污泥压滤处理效果和缩短压滤时间。
（3）反应池和清水池进水口设计改造，提高水处理效果和减少水量浪费。反应池和清水池进水口采用跌水方式进水，容易产生曝气，影响水处理效果，同时停泵时，反应沉淀池内的存水从进水口返回至湘江，造成水量浪费。针对该情况，采用淹没式进水设计改造。
反应池在现有进水口安装止回阀式的档板，可保障药剂与原水的充分混合，防止空气带入水中，提高水处理效果，同时阻止水返流，每天可节约水量2000m3，每年节约电费约7万元。
清水池进水口将现有进水管道延伸至水面以下，防止空气带入水中，将沉泥和絮凝体翻起，有利于絮凝体在清水池继续沉降完毕，防止水质的二次污染和絮凝体进入供水管网内，影响供水水质。
2.1.2建立水源保护区应急保障措施机制，保障水源水质安全
针对一级泵房取水口由码头占据，为确保水源安全取水,在取水口地点安装监控设备，由值班人员时时监控，发现问题及时上报和制止；同时要求对水源保护区范围内废污水排放情况进行巡查，出现水质污染事故，及时发现和上报，采取应急处置措施，确保水源水质安全。
2.1.3加强水质检测和精细化管理，确保水质安全
通过原水浊度和pH值水质检测，根据源水量的变化，调节PAC药剂投加量，再通过出厂水浊度的检测结果反馈指导PAC药剂投加量的多少，控制出厂水水质达标输送；在低温低浊时，采取投加助凝剂，提高水处理效果；制定水污染事故应急预案和药剂采购索证等制度，从源头上控制好水质安全。同时每年定期对原水和出厂水取样送检，验证其他水质指标的安全性；经过人员教育培训，提高责任心和应急处置能力；安装自动化监控设施，时时观察水质变化情况等精细化管理手段，确保供水水质安全。
2.2加强供水管网的改造和维护，降低管网漏损和提高输配水安全可靠性
为降低管网漏损和提高输配水安全可靠性，一方面，在供水管网改造中，应优先选择封闭性能高、水利条件好和使用寿命长的新型管材，以及性能佳的管网阀门附件，采用柔性接口，尤其重视管网漏损问题和两路水源管线建设；另一方面，在供水管网维护时，重视日常巡管和检漏工作，发现问题及时抢修，坚持定期管网放水冲洗、消毒刮管和衬涂工作。
2.2.1配合“三供一业”生活供水移交工作，回归生产供水属性
为解决生产水转供生活用水历史遗留问题，配合“三供一业”生活供水移交工作，将转供周边农村和居民生活用水以及企业办公生活用水移交自来水公司供水，对原转供管道进行切除封堵，除搬迁范围的松柏老街片和生活供水管道未覆盖的八厂、精铅稀贵厂和金信公司外的生活供水全部进行了移交，回归生产供水属性，减少水资源浪费。
2.2.2加强旧管网规划改造和管网维护力度，降低管网漏损和防止水质二次污染
对现有生产供水旧管网进行统一规划整合改造，共计每年可减少水量浪费260万m3，控制管网漏损率低于10%。（1）由于四厂关停（环保车间和办公还需少量用水）和松柏老街片为搬迁范围，暂时由生产水转供生活用水，针对该特殊情况，将四厂DN300专管停止运行闲置，利用DN350备用管道作为生活用水专管，并开梯DN200管道对四厂供水。由于N350备用管道私搭乱接和浪费水现象多，特别是支管网材质低劣陈旧，漏损严重，建议采取以下措施：一方面，对主管道和支管网的漏点进行检修，同时将转供农村管道切除封堵；另一方面，在泵房安装减压阀，进行限压供水，防止爆管和水量浪费。通过改造后，每年可减少水量浪费100万m3；（2）对康家湾矿、水口山铅锌矿和选矿厂三家单位内部生活给水管网进行改造和转换，降低管网漏损，每年可减少水量浪费80万m3；（3）对五矿铜业DN400专管因精铅稀贵厂建设用地需要，废除闲置，从五矿路DN700株冶专管开梯DN400支管供水；另开梯DN300支管对精铅稀贵厂供水和开梯DN200支管对铁投公司供水以及开梯DN300支管作为金信公司、帮德仓储等五矿路沿途单位生产及发展用水；（4）对铍业公司DN300专管的转供支管道（如金信公司等）进行切除封堵，每年可减少水量浪费10万m3；（5）三厂现已关停，将三厂DN300专管转供职工家属区和周边社区生活用水移交自来水公司后，停止运行，每年可减少水量浪费70万m3。
为加强供水管网维护管理，制定了《生产供水管网巡查制度》，规定每周至少巡查供水管网一遍，发现问题及时抢修，并建立考核制度，同时对投入运行的旧管网，根据检修计划，安装排污阀，进行冲洗，去除管道内的污垢，防止水质二次污染和增加管道的过水能力。
2.2.3两路供水水源管线建设，提高输配水安全可靠性
针对主供水管道遇到故障抢修等突发事件，如何确保连续不间断安全供水的问题，须建设两路供水水源管线，在主供水管道故障抢修时，启动应急备用水源管线供水，提高输配水安全可靠性。
（1）康家湾矿和株冶应急备用水源管线建设。康家湾矿生活用水（包括部分生产用水）移交自来水公司供水后，由于工程施工建设经常挖断主供水管道和自来水公司日常停水抢修频繁，给康家湾矿正常的生产生活带来严重的影响；同时株冶由一条DN700供水主管进行生产供水，无备用管道，以及株冶生产用水量时变化系数大，经常出现“失压”现象，在DN700主供水管道遇到故障抢修和“失压”等突发事件时，无应急备用水源供水和补充，制约和影响其正常生产。
针对上述情况，结合水口山DN300供水管道处于停运闲置状态，对该管道进行改造维修后，作为康家湾矿和株冶共同的应急备用水源管线。
（2）八厂和精铅稀贵厂应急备用水源管线建设。利用五矿铜业DN400停运闲置的供水管道，与八厂DN350供水主管道联通作为应急备用水源管线，精铅稀贵厂与八厂的主供水管道联通，互为备用。（3）其他单位应急备用水源管线建设。五矿铜业DN400生产供水主管道与自来水公司DN400生活供水主管道互为备用；铍业公司由DN300供水主管道供水，建议规划从株冶DN700供水主管开梯DN200支管作为备用，同时兼松柏老街片生活用水供水管道；金信公司冶炼厂由DN100供水管道供水，由于厂内建设了高位水池进行调节，可不考虑备用水源管线建设。
2.3加强供水突发事件的应急保障措施，保障供水安全
供水突发事件的应急保障措施主要是泵房和净水系统连续不间断安全供水的应急保障措施。针对在一级泵房或净水系统及清水池因故障或检修停止供水，二级泵房突然停电，水泵无灌引水水源不能启动的情况下，如何确保连续不间断安全供水的问题，通过创新思维和多次实验论证，采取的应急措施如下：（1）一级泵房输水管与二级泵房水泵吸水管直接联通，并设置控制阀门和排气阀的应急保障措施。在净水系统故障及清水池检修时以及在二级泵房突然停电，水泵无灌引水水源不能启动的情况下，管道排气后，可直接打开联通阀进行供水和灌引水启动水泵；（2）反应沉淀池海底阀与一级泵房输水管联通，并设置控制阀门的应急措施。在一级泵房故障及检修时，在清水池调节水量不够时，可打开联通阀将反应沉淀池的存水返送至水泵供水。
该措施在供水行业属首创，没有现成的经验可循，在清水池清淤防渗漏整改工程启动前，经过多次逐步调试论证，效果明显和安全、可行。其效益体现在：（1）由于采取了该应急保障措施，取消了清水池钢砼隔墙和围堰措施费，节约工程费用78.6万元；（2）在施工期间，保证了施工与生产互不影响，确保了安全供水和水质要求，同时避免了工程窝工和缩短了工期1个月；（3）从永久性应急保障措施来看，为泵房、净水系统设备设施的故障检修奠定了基础条件，初步估算每年可节约维修措施费用6万元；（3）为连续不间断安全生产供水提供了可靠保障。
3近期生产供水运营状况和效益分析
3.1近期生产供水运营状况
通过采取的有效措施和科技投入，安全优质生产供水的保障能力得到大大的提升：（1）供水量为2万m3/d，漏损率（＜10%）得到很好的控制，减少了水资源浪费；（2）生产水水质处理合格率100%，废水处理顺畅，基本实现零排放目标，确保了供水水质；（3）泵房、净水系统应急保障措施完善，用水单位具备两路水源管线供水，应急保障机制灵活，安全供水保障能力大大提升，确保了安全供水。基本上满足了用水单位的生产用水需求。
3.2效益分析
综上采取的有效措施，其经济效益：（1）减少管网漏损260万m3/年，按1.3元/m3水价计算，全年创效338万元；（2）节约工程费用78.6万元和每年节约运行和维修措施费27.6万元；（3）根据财务数据，按供水量800万m3/年基数测算供水成本为1.2元/m3（包括衡阳铅都制造有限责任公司改制安置成本），如供水量越大，其供水成本越低，须扩大供水业务量。
4远期规划建议和目标
4.1规划建议
（1）供水业务量不饱和（供水量占供水能力不足50%），建议开拓生产供水市场。建设钛白粉厂DN600供水管道（1.8万m3/d），同时兼作五矿铜业、八厂备用水源；建设五矿路DN300供水管道（0.7万m3/d）。打造铜铅锌基地和水口山工业园生产供水水厂。
（2）规划改造。一、二级泵房配电设施升级改造、二泵房扩容改造、环形管网改造和旧管网规划整合改造（整合出厂管线共四路，一路八厂DN350供水专管；一路株冶DN700供水专管；一路钛白粉厂DN600供水专管；铍业公司一路DN300供水专管，同时从株治专管开梯DN200作为松柏老街片生活供水专管道，并与其联通，互为备用）
（3）技术升级。对现有计量设备设施技术升级改造，将原来现场抄表的机械表和流量计升级改造为远程抄表，便于管理和及时发现问题，并对计量井和阀门井进行完善和加强维护。
4.2目标
在上述规划建议落实后，实现供水量4-5万m3/d，漏损率控制在5%以内，供水成本控制在0.8元/m3，利润600万元/年，以及优质安全供水保障能力得到大大提升的目标。
5结语
随着供水量的扩大和供水设备设施的陈旧老化，生产供水面临更加严峻的水质的二次污染和安全供水保障问题，这就需要根据不同的情况采取不同措施进行预防和控制，完善应急机制、加大投入改造资金和运维技术队伍建设，确保生产供水能够安全有效的平稳运行。
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