目前上海市原水供应有青草沙水库、陈行水库、东风西沙水库及黄浦江上游四大水源地,黄浦江上游金泽水库今年年底可投入使用,形成两江并举、多源互补的原水供应系统格局。今后上海不再直接从江河取水,同时实行水源地联动互补,大大提高原水供应安全性。2010年前上海的水厂原水主要取自黄浦江水源,青草沙水库建成后70%取自长江水源,30%取自黄浦江水源,原水水质有了很大提高。

　　 至2015年底上海市供水能力1 122万m³/d,其中中心城区15家水厂供水能力781万m³/d,区县21家水厂供水能力341万m³/d,全市最高供水量达1 045万m³/d。目前上海市深度处理水厂供水规模459万m³/d,占全市供水能力的40.91%,其中中心城区深度处理供水规模256万m³/d,区县深度处理供水规模203万m³/d,取用长江水源深度处理供应能力166万m³/d,取用黄浦江水源深度处理供水能力293万m³/d,取用黄浦江水源的水厂已全部实施深度处理工艺。

　　 供水是一个系统工程,包括原水、制水、输配、二次供水,要确保用户用上合格的自来水,必须了解供水系统各个环节的水质变化情况及供水保障措施。上海市中心城区供水输配情况:上海市中心城区DN75以上管道共17 409km,其中灰口铸铁管4 083km,占23.45%,钢管851km,占4.89%,球墨铸铁管7 644km,占43.91%,球态铸铁管90km,占0.52%,PVC管1 228km,占7.05%,PE管2 201km,占12.65%,其他管材1 310 km,占7.52%。上海市中心城区DN75以上管材以球墨铸铁管、灰口铸铁管、PE管为主。上海市中心城区共有54座泵站,其中水库泵站34座,库容约73万m³,增压泵站20座,构成上海市供水输配系统。

　　 1950年前上海有住宅面积2 359万m²,1950年~2000年51年中新建住宅18 190万m²,2000年~2015年又新建约2亿m²住宅。目前上海市中心城区约有4亿m²住宅,区县约有2亿m²住宅。

　　 上海市中心城区需要二次供水改造的住宅约2亿m²,在2000年以前建造的住宅大部分需要改造。按照上海市政府的要求,2017年底完成二次供水改造,并由供水部门接管。上海在世博会前及2015年已改造了约1亿m²,还需要完成1亿m²住宅的二次供水改造。2015年底前供水部门已接管5 063万m²住宅的二次供水管理,涉及1 847个小区,按计划2016年接管3 480万m²住宅的二次供水管理。

　　 上海市中心城区约有14万个屋顶水箱,地下蓄水池7 000多个,平均供水压力200kPa,1~3楼为直供水,4楼以上为水箱供水,构成上海市中心城区二次供水模式。一般晚上小区泵房启动,屋顶水箱进水,因此上海市水厂供水系数相差不大。

　　 上海市供水能力1 122万m³/d,其中中心城区15家水厂供水能力781万m³/d,区县21家水厂供水能力341万m³/d。上海市共设置了869个管网采样点,其中中心城区514个管网采样点,区县355个管网采样点。中心城区设有150多套管网在线水质浊度、余氯仪,区县设有60多套管网在线水质浊度、余氯仪,基本形成管网水质动态管理模式。

　　 2014年、2015年中心城区出厂水平均浊度均为0.08NTU,管网水平均浊度0.11NTU,出厂水到管网平均增加0.03NTU,供水合格率见表1。上海市水厂均采用游离氯消毒,化合氯出厂。2014年、2015年管网平均余氯0.92 mg/L和0.91 mg/L。2016年管网余氯已有较大幅度下降,为0.7~0.8mg/L,余氯降低能改善自来水口感。

　　 选取不同水源、不同工艺的水厂对出厂水、管网末梢水按《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)常规指标进行比较,分别为青草沙水库水源常规处理工艺(A水厂)、青草沙水库水源深度处理工艺(B水厂)、陈行水库水源常规处理工艺(C水厂)、黄浦江上游水源深度处理工艺(D水厂)。数据来源为2014年、2015年每月检测一次的年平均值,见表2。

　　 从表2数据分析,不同水源不同工艺出厂水与管网末梢水水质比较有以下几点结论:

　　 (1)不同水源不同工艺出厂水与管网末梢水大部分指标没有明显变化。

　　 (2)主要变化指标有三氯甲烷、浊度、余氯,上海水厂均采用游离氯消毒,出厂时转化为化合氯,管网末梢水三氯甲烷略有升高。管网末梢水与出厂水相比三氯甲烷平均增加13.07%(0.000 9 mg/L),浊度平均增加51.43%(0.04 NTU),余氯平均降低43.55%(0.50mg/L)。

　　 (3)部分管网末梢水浊度增加及余氯降低较多主要是管网末梢较远造成的。

　　 (4)根据以上数据分析,上海输配水管网对供水水质基本没有影响。

　　 (5)有一个水厂管网末梢水氯化物变化较大,可能是陈行水库容量较小,造成冬天出厂水氯化物不稳定。

　　 目前上海中心城区所有的增压、水库泵站均有补氯措施,平均管网余氯与出厂水余氯相比下降并不多,但管网末梢余氯降低仍较多。从2015年开始,供水管理部门要求中心城区514个管网采样点余氯不能小于0.30mg/L,因为夏天余氯每天降低30%~40%,以水在水箱中停留两天计算,到用户余氯能保持大于0.05 mg/L。一旦发现余氯小于0.30mg/L,就立即采取相应措施,如管网补氯、管网放落水等。同时根据世界卫生组织WHO第四版,管网水亚硝酸盐达到0.20mg/L,说明管网水稳定性不好,因此从2015年开始上海市供水调度监测中心每月对中心城区三分之一左右的管网采样点进行亚硝酸盐检测,上海管网水亚硝酸盐夏天平均值在0.02mg/L左右,其他季节平均值小于0.01mg/L,说明上海管网条件尚可。如管网水亚硝酸盐达到0.20mg/L,就说明该区域管网水水质不稳定,可能管壁有生物膜形成,需要对该区域管网进行冲洗,确保上海管网水水质。

　　 2015年在中心城区选取19个采样地点,对1~3楼直供水和4楼以上二次供水水箱水进行水质比较,检测38个指标,前后共检测三次。通过对57组数据的分析:铝、铁、铜有所增加,可能与使用管材有关,但仍远远小于国标限值;三氯甲烷、四氯化碳稍有下降,是由于在水箱停留过程中有所挥发;一氯胺(总氯)和氨氮有较明显下降,余氯下降28%,氨氮下降21%,这也和水箱停留有关(见表3)。其余31个指标基本没有变化。

　　 用户直供水和二次供水按《生活饮用水卫生标准》常规指标比较,并增加了三卤甲烷、氨氮、亚硝酸盐指标。从表3数据分析,以下指标有变化,二次供水比直供水三氯甲烷降低6.57%(0.000 9mg/L),四氯化碳降低50%(0.000 1mg/L),可能与水箱停留时间较长、水箱密封性不好有关;浊度增加8.33%(0.01NTU),铝增加50%(0.02 mg/L),铁增加50%(0.01mg/L),铜增加100%(0.001mg/L),这些指标增加与二次供水管材、水龙头材质有关;耗氧量增加6.67%(0.1 mg/L),余氯降低28.57%(0.22mg/L),主要与水箱停留时间有关;氨氮降低21.21%(0.07 mg/L),硝酸盐增加2.65%(0.04mg/L),主要是水厂出厂水为化合氯氯胺形式,因此在水箱中氯降低、氨氮降低、硝酸盐增加。总之,直供水和二次供水相比,10个指标有所变化,变化较大的是四氯化碳、铝、铁、铜、余氯、氨氮6个指标,但增加值并不大,符合国家《生活饮用水卫生标准》。

　　 2015年用户三来(来电、来信、来访)水质投诉共2 504件,其中直供水水质投诉860件,占总投诉量的34.35%,二次供水水质投诉1 644件,占总投诉量的65.65%,见图1。2016年1~8月份用户水质投诉共1 611件,其中直供水水质投诉202件,占总投诉量的12.54%,二次供水水质投诉1 409件,占投诉总量的87.46%,见图2。以2015年、2016年1~8月用户水质投诉主要是二次供水,占比例65.65%~87.46%,而直供水占水质投诉12.54%~34.35%。

　　 根据用户水质问题投诉分析,主要是水黄、水混、红虫、水有异味、黄沙五大水质问题(见图1和图2)。其中水黄、水混、黄沙主要是二次供水,红虫基本是二次供水,主要是水箱密封性及水箱材质不好造成的。水有异味直供水所占比例较大,主要是出厂水本身有异味造成的,因此需加快长江水源水厂的深度处理工艺改造。如二次供水水质问题可以解决,就可以减少三分之二的水质投诉,红虫问题可以全部解决,因而加强二次供水改造、提高二次供水设计标准、加强二次供水管理是解决用户投诉的关键。

　　 二次供水水质调查合格率高与用户投诉之间仍有较大出入,主要原因是日常检测及调查采样按国标要求放一段时间的水,水质稳定后才采样,而用户打开水龙头就用,没有一定的放水时间。因此二次供水改造需对用户家里管材、用户龙头及卫生环境提出要求,这样才能做到打开龙头就有合格的自来水。同时,对用户较长时间不用水也需要提出要求,供水是一个系统工程,需要从原水、制水、输配水、二次供水各个方面统筹考虑,才能使用户用上优质自来水。

　　 由于历史原因,形成上海目前的供水方式和二次供水模式,上海的二次供水规模在全国是最大的,其在历史上发挥了重要作用,但随着人们对供水水质要求的提高以及专业化管理的要求,需对现有的二次供水方式进一步进行研究和探讨。以下是对二次供水改造的一些设想与建议:

　　 (1)上海供水方式规划需与二次供水模式统筹考虑,把二次供水设施作为供水的一个组成部分(包括水厂出厂压力)。

　　 (2)在现有输配能力允许的情况下,尽可能减少二次供水设施,有些区域适当提高出厂压力就可以大大减少二次供水设施,有利于提高水质,二次供水设施必须专业化管理。

　　 (3)供水水质保障要从出厂、输配、二次供水到用户龙头全过程考虑。

　　 (4)二次供水改造必须提高标准,要有储存食品一样的储存水理念,改造后必须保证设施不会影响供水水质,改造后要根据实际住宿人口决定水箱容积,调节浮球,以水箱储存1~2天用水量为好,水箱一定要做好密封,透气孔做好网罩,水泵阀门必须采用不锈钢材料,管材不能影响水质。

　　 (5)大型住宅区可采用集中式供水方式,尽可能减少二次供水设施,要与规划、设计、开发商沟通。

　　 (6)在管网输配条件允许的情况下,可适当引进无负压供水等多种二次供水方式。

　　 (7)二次供水设施也可以相对集中,不一定每幢都设水箱,在改造时小区可以相对集中设置水箱,二次供水泵房可以无人看守,但需将监控视频传送至二次供水管理部门。

　　 (8)二次供水采样点设置、检测项目、检测频率可根据管网采样点设置要求适当增减,但需与卫生部门沟通。

　　 (9)自来水能否直饮不仅是供水部门的事情,还需得到社会认同、市民配合,对市民家中使用的管材、龙头卫生条件也要有一定要求,较长时间不使用需放水,此外市民对二次供水有知情权。

　　 根据以上出厂水、管网水、二次供水(直供水与水箱水)水质比较,上海市供水水质与二次供水水质基本能满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。二次供水要与供水设施统筹考虑,尽可能减少二次供水设施,缩短二次供水停留时间,提高二次供水设计标准,树立二次供水储存等同于食品储存的理念,对用户家用管材、龙头、环境提出要求。加快长江水源水厂深度处理工艺改造,进一步改善自来水口感,加强二次供水专业化管理,提高二次供水透明度,让市民有知情权,相信经过努力自来水直饮问题一定能得到解决。