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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：本发明提供了一种基于多水质指数的饮用水水质评价方法；包括：1确定评价对象，基于评价标准考核要求和评价对象历史数据、水质指标检测频率建立对应水质指数；2根据评价标准水质要求和评价对象历史数据检测值，确定各水质参数的评价指标；3根据评价指标的水质特征和检测频率选择适用的计算公式，在需要加权计算的公式中设置多个相对权重，输入历史数据获得评价对象的评价结果；4基于历史数据评价结果与实际水质情况的相符性，确定各水质指数的计算公式和最优相对权重，完成评价方法的构建。本发明的方法在避免评价过程中主观因素影响的同时，考虑了水质指标检测频率对评价结果的影响，提高了水质评价结果的科学性和针对性。

主权项：1.一种基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，包括如下步骤：1确定评价对象，基于评价标准考核要求和评价对象历史数据、水质指标检测频率建立对应水质评价指数；所述水质评价指数包括日评指数WQI日、月评指数WQI月和年评指数WQI年；2根据评价标准水质要求和评价对象历史数据检测值的单因子指数，对水质指标进行筛选，确定各水质评价指数的评价指标；2.1统计历史数据中检测频率为日检的水质指标，包括浑浊度、色度、臭和味、肉眼可见物、总氯、菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、高锰酸盐指数和亚硝酸盐；根据评价标准中生活饮用水中不得含有病原微生物的水质要求，确认所述水质指标中的一种或几种为日评指数WQI日评价指标；根据历史检测值是否有超标值出现，确认所述水质指标中的一种或几种为日评指数WQI日评价指标；2.2根据国家评价标准考核要求，按月度进行考核的指标为49项水质常规指标；按照评价标准将49项水质常规指标归为4个类别：微生物指标、毒理指标、感官性状和一般化学指标及消毒剂指标；评价指标确认过程如下：根据评价标准中生活饮用水中不得含有病原微生物的水质要求，确认月评指数WQI月的评价指标；地标新增加的水质常规指标确定为月评指数WQI月评价指标；其余指标则按照历史数据最大检测值Cmax对应的分指数Imax进行筛选，若最大检测值对应的分指数大于0.30，则视其对饮用水水质影响较大，确定为月评指数WQI月评价指标；2.3根据评价标准考核要求，按年度进行考核的指标为49项水质常规指标和62项水质非常规指标；评价指标确认过程如下：49项水质常规指标的筛选同月评指数WQI月，确定出年评指数WQI年评价指标；其余非常规指标按照历史数据有无检出进行筛选，若历年数据中有检出，则视其对饮用水水质影响较大，确定为年评指数WQI年评价指标；3根据评价指标的水质特征和检测频率选择适用的计算公式，在需要加权计算的公式中设置多个相对权重，输入历史水质数据获得评价对象的评价结果；4基于历史数据评价结果与实际水质的相符性，确定各水质指数的计算公式和最优相对权重，完成评价方法的构建；所述步骤1具体是：根据饮用水国家标准确定水厂、管网和二次供水为评价对象，采集评价对象的水质指标的历史检测数据并对检测频率进行统计，确定所有水质指标的检测频率，依据评价标准考核要求和指标检测频率建立对应的水质评价指数；所述步骤3具体包括以下步骤：根据相应评价指标的水质特征和检验频率选择适用的计算公式；其中，若评价指标检测频率均为每日检验，则应该重点关注水质指标的超标情况；若水质指标检测频率大多为按月度检验，则应该重点关注水质指标的达标情况；若水质指标检测频率大多为按年度检验，则应该在关注水质指标整体达标的同时，挑选出突出评价对象的水质特征的评价指标并设置相对权重，以提高评价结果的针对性；输入历史数据获得评价对象评价结果；所述步骤4具体包括以下步骤：依据评价结果和实际水质特征的相符性确定水质指数计算公式或相对权重，完成对一个阶段内饮用水水质的时间和空间变化的评价；A、日评指数WQI日计算公式： 其中，n指代的是日评指数评价指标数，1分指数计算公式如下Ii＝CiSi2Ii为单项指标分指数，Ci为单项指标检测值，Si为该指标的标准限值，当CiSi的110或低于检测限的，Ii＝0.10，对于肉眼可见物，若有检出，则统一规定分指数为1.50；臭和味按检出级数作为分指数值，对于总大肠菌群和耐热大肠菌群，若检出，则计算方法为Ii＝1.00+0.50n-1，n为检出个数；2Iimax指的是最大分指数值，Iiexceed为单项指标超标项目的指数值，当全部指标均合格时不计算该值，当存在超标项目时，按公式3计算惩罚项Iiexceed＝|Ci-Si|Si+133对于总氯，不同类别的水样有不同的控制范围，出厂水余氯按照不同水源和季节进行控制，控制范围如表2和表3所示；管网水和龙头水根据不同季节进行控制，控制范围如附表4所示；当余氯范围处于最适范围时，Ii为0，当处于可接受范围时Ii＝|Ci-Si|Simax-Simin，Si为实际余氯值接近的最适范围的限值，Simax和Simin指实际余氯值所处可接受范围上下限，当余氯处于不可接受范围则按公式3计算惩罚项；表2：不同水源出厂水余氯控制范围和评价类别单位mgL 表3：管网水和龙头水余氯控制范围和评价类别单位mgL 评价类别 管网水 龙头水 最佳 0.30-0.80 0.10-0.65 可接受 0.05-0.30or0.80-1.50 0.05-0.10or0.60-1.50 不合格 ＜0.05or＞1.50 ＜0.05or＞1.50 B、月评指数WQI月计算公式：1基于公式2计算各水质指标对应的分指数Ii；2采用公式计算各指标类综合指数WQIj；3采用公式计算水样水质月评指数WQI月；其中，WQIiaverage指的是各指标类综合指数平均值，WQIimax指的是各指标类综合指数最大值；C、年评指数WQI年计算公式：针对上海市现有水源格局下存在有机物含量高、嗅味和消毒副产物偏高的供水特征，挑选出对应的水质指标进行评价，评价时将53项评价指标分为反映一般水质信息的基础项和反映上海供水特征的特征项，计算出基础项和特征项水质指数后，设置相对权重后进行加权综合后得出不同权重下的评价结果，基于历史数据评价结果与实际水质情况的相符性确定最优权重，过程如下：基础项WQI基计算基础项的计算公式与月评指数WQI月相同，基础项评价指标见表4，表4:基准项评价指标 1基于公式2计算各水质指标对应的分指数Ii，2采用公式计算各指标类综合指数WQIj，3采用公式计算基础项综合指数WQI基，特征项WQI特的计算其中，WQIiaverage指的是各指标类综合指数平均值，WQIimax指的是各指标类综合指数最大值；表5为反映上海有机物含量高、嗅味和消毒副产物偏高的供水特征的水质指标，引入“惩罚项”突出了超标项目对饮用水水质评价的影响；表5：特征项指标的选取和计算方法 1基于公式2计算各指标的分指数Ii；2采用公式WQIi＝Iimax计算各指标类综合指数WQIj；3采用公式 式中，n为特征项水质指标类别数，本次评价中n＝3，WQIimax为分类综合指数中的最大值，Iiexceed为惩罚项，计算过程见公式3；年评指数WQI年计算相对权重的设置见表6，计算出基础项和特征项之后，年评指数的计算如公式4所示：表6：不同计算公式基础项和特征项的相对权重 WQI年＝W基×WQI基+W特×WQI特4其中，W基为基础项指数权重，W特为特征性指数权重；各相对权重权重不同水源及工艺的出厂水年评指数结果如表7所示，对评价结果进行方差分析，结果如表8所示，结果表明：相对权重1和2的评价结果无法区分不同水源和工艺对出厂水水质的影响；其余相对权重的评价结果均表明，青草沙水库深度处理工艺出厂水水质最好，而金泽水库深度处理工艺出厂水水质最差；其中，相对权重6中的W基＝0.3；W特＝0.7下，不同水源及工艺出厂水直接差别最明显F＝4.863，P＝0.007；因此，年评指数采用相对权重6进行评价；表7：上海部分水厂出厂水不同权重年评指数结果 表8：不同权重年评指数方差检验结果 相对权重 相对权重1 相对权重2 相对权重3 相对权重4 相对权重5 相对权重6 相对权重7 F值 1.185 2.373 2.989 3.567 4.101 4.863 4.517 P值 0.332 0.09 0.047 0.026 0.015 0.007 0.01 。

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