深圳水质存在的问题及HACCP体系在生产全流程的构建与应用

赖耀平

（深圳市宝安排水有限公司，广东 深圳 518000）

HACCP定义为鉴别、评价和控制对食品安全至关重要的危害的一种体系，其能够确保食品在生产、加工、制造、准备和食用等过程中的安全。HACCP体系首先识别食品生产过程中可能发生健康危害的环节及关键点，并采取适当的控制措施以防止或减少危害的发生，是迄今最有效的保障食品安全的生产管理方法[1-2]。孙傅等[3]指出世界上较早将HACCP体系引入供水系统的是1994年荷兰人Havelaar，以其控制微生物污染；1995年，瑞士卫生法令要求给水厂使用HACCP体系；随后瑞士、冰岛、法国、美国、澳大利亚和新加坡等均以立法的形式引入HACCP。这些经济上高度发达的国家中心城市，或严重缺水的城市如巴黎、里昂和苏黎世等，水贵如油，基于自身的经济条件并鉴于水在人体中的重要性，其将饮用水视同食品，将食品HACCP体系理念引入生活饮用水生产管理[4-5]。随着经济的发展、人民生活水平的提高，国内目前也已经有不少城市在供水系统中引入HACCP[6-7]。深圳市政府提出至2025年实现全市“自来水直饮”的目标，并发布了深圳市DB 4403/T 60—2020《生活饮用水水质标准》，这对深圳供水企业的饮用水安全保障提出了更高的要求。深圳某自来水生产企业在广泛调研、深入分析的基础上，将食品HACCP体系理念引入生活饮用水水质管理，在综合分析国内外供水、水质标准和管理现状，对各项技术成果进行适用性筛查，明确以水质为核心的管控体系、建设技术路线和模式，开展供水硬件和水质风险专项诊断评估，密切结合供水特点，探索建立了适用于供水行业的HACCP体系。

1 目前自来水生产及水质管理上存在的问题及进一步强化水质管理的必要性

1.1 原水水质问题

深圳目前的原水主要为东部水源及各集水、调蓄水库，后者量很小，只占约10%。东深水、东部水水源经过明暗渠，部分直供、部分经市内水库调蓄后，由各输水干管及其泵站，向各主要水厂供水。2015—2020年深圳原水主要水质指标情况见表1。

深圳原水水质具有明显的低浊、高藻、微污染特征，并由于受全球气候变暖、雨水量减少、富营养化及东江河流水文特征与流域污染物治理情况等的影响，导致原水浊度、氨氮、总氮及CODMn季节性明显升高，产生连锁反应，进一步导致原水富营养化加剧，藻类升高、溶解氧下降，腥臭味增加等问题。具体水质情况表现为以下几方面。

（1）长年维持在低浊度（10 NTU）以下，低pH（6.0～7.2）、低硬度（20～40 mg/L）和低碱度（5～10 mg/L）的状态。

（2）藻类常年多时段处于高水平（107个/L），最高时达到8个数量级，藻毒素、有机质含量有时也很高；其中含有的微囊藻、鱼腥藻和橝藻等多种藻类都是能产生有毒有害藻毒素的藻种。

（3）氨氮、亚硝酸盐氮、总氮、总磷、CODMn、铁及锰等指标随季节和气候的变化而经常波动，有时含量偏高、甚至超标，偶尔出现邻苯二甲酸二异辛酯、二十一烷烃在内的苯环类、农药及酚类等多种有毒有害物质检出。

（4）铁锰含量在春夏雨季时较高。

1.2 水厂工艺及出厂水水质问题分析

目前深圳市大部分小水厂仍为常规处理工艺，原特区内主要大水厂（如：梅林水厂、笔架山水厂、大冲水厂等）采用了深度处理工艺。常规处理工艺能够去除原水中的悬浮物、细菌和胶体等杂质，降低浊度，使水适合饮用。但随着经济的快速发展，水体遭受了更多的、新的工业污染，水中有害物质逐年增多，常规处理工艺已经逐渐不能满足水质净化的要求。目前主要大型水厂都已经大部分技改为深度处理工艺，深度处理工艺包括预加氯、预除藻、粉末活性炭除味、V型活性炭滤池和臭氧消毒等，其能较好地适应原水水质的变化，较好地处理水质，获得浊度更低、色度更低、更无味的口感更好的饮用水。深圳出厂水水质主要存在的安全问题有以下几点。

（1）常规工艺，即混凝—沉淀—过滤—消毒，消毒剂主要以液氯和二氧化氯为主，混凝剂主要以聚合氯化铝为主，滤池以快速滤池为主，这种工艺在应对原水突然变化，如重要原水管道切换、季节及原水水质突变影响，特别是春夏之交和夏秋之交，原水富营养化严重，藻类大量繁殖，原水腥臭味增加，此时常规工艺应对微污染、低浊、高藻水方面有很大的局限性，容易造成出厂水臭和味等指标增加、甚至超标，给各水厂生产造成很大困难和压力，从而引起出厂水的安全问题。

（2）深圳地区以低浊度原水为主，常规工艺存在混凝效果较差的问题，容易造成出厂水浊度较高的问题。此外，夏季台风或暴雨后容易发生由于原水浊度突然升高造成工艺调整不及时，从而引起出厂水浊度升高甚至超标的情况。

（3）摇蚊幼虫的滋生繁殖也给出厂水质带来了一系列的问题，如红虫隐患等。

（4）长期运行发现，深度处理工艺的臭氧消毒构筑物中，容易滋养剑水蚤和跳蚤，因此也存在一定的水质安全问题。

1.3 管网水及龙头水水质存在的问题

总体来说，由于深圳的大水厂大都有深度处理工艺，因此深圳的管网水及龙头水水质均基本满足GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》的要求，水质综合合格率为99.8%。但仍存在一定的差异性，如原特区内比原特区外水质较好，南澳大鹏区域比龙岗区水质好，龙岗区比宝安区、光明新区水质好。部分水厂、部分时段、部分水质指标出现超标现象。

根据多年统计数据，全市管网水及龙头水浊度逐年下降，目前基本稳定在0.3 NTU以下，pH一般在7.0～7.5之间，细菌总数、总大肠菌合格率保持在99.0%以上，31项合格率为99.95%，水质综合合格率为99.95%。

对照出厂水，管网水及龙头水的色度、浊度和细菌总数等指标略有升高，余氯略有降低，但没有明显的超标。整体上管网水及龙头水浊度高于出厂水浊度，表明管网转输对水质有一定影响。

低硬度低碱度的特点造成管网水质化学稳定性差，部分地区早期镀锌管道老化、腐蚀严重，容易造成浊度升高，黄水、黑水现象，铁和锰等时有超标等水质问题。

管网不稳定及持续杀毒能力不足，容易造成管网水细菌、总大肠菌等生物项目超标。

1.4 进一步强化水质管理的必要性

在自来水生产中除了存在上述原水、出厂水及管网水的水质安全风险外，深圳还存在着原水单管输送的基础性缺陷，原水切换或原水管线被污染等因素均会对水质造成冲击；管网缺乏互联互通，建设标准不一，部分管材不符合要求；二供部分泵房建设早、标准低、水池（箱）材质带来水质风险。在管理系统性方面，存在衔接性不足的问题，现有供水生产与供水系统其他环节关联不足；管网施工、维抢修、二次供水等运维管理规范性待提升等问题。由此可知，供水水质提升涉及从水源保护、水质净化和管网输配到用户端等多个环节，涉及规划、设计、建设及运行维护等多个过程，涉及政府、企业和用户等多个主体。为实现饮用水水质全过程管控，推进城市自来水直饮工作，建立一套以系统化、科学化和智能化为核心的水质管控体系势在必行。

2 国内外水务系统HACCP体系应用分析

HACCP原是一种主要应用于食品生产的全流程安全监管体系，由于其强调从生产源头到销售终端的全流程各关键危害点的监控，所消耗的管理成本、人力成本等较高，因此最早是发达国家运用于至关重要或价格昂贵的食品的生产管理，以确保产品的安全健康并增加人们对其的信赖。1996年，澳大利亚颁布饮用水指南法规，将自来水定义为食品，建立HACCP体系并进行严格的第三方认证[8]；1997年，美国加州大学基于HACCP方法制定了Alameda流域的饮用水源水质保护规划，以保障旧金山海湾地区的饮用水安全；法国巴黎威立雅环境集团及里昂水务均建立了HACCP水质管控体系。2002年，美国给水工程协会研究基金会启动了“HACCP在配水系统保护中的应用”课题，在缅因州和德克萨斯州开展案例研究；加拿大的一些城市开发和实施基于ISO9001、ISO14001和HACCP的综合风险管理系统；德国波恩大学的Kistemann等在建立给水系统HACCP体系时引入了地理信息系统平台，为开展微生物风险评价、事故及应急管理以及流行病学调查提供了便捷的工具；捷克的一些大型水务公司，如布拉格给排水公司也开始实施HACCP体系。HACCP管理体系在饮用水生产过程中的管控作用在这些国家得到了验证。

新加坡公用事业局（PUB）于20世纪90年代也将其运用于饮用水生产的管理，主要内容如下。

（1）建立了全过程水质监控的体系与制度。制定了专门针对用户水龙头采样计划，以监测数据变化范围作为预警监测指标。

（2）实施基于HACCP框架下的国家监管政策，各供水企业每年必须将监控信息报食品局，食品局定期（一般为每半年）实施监督检查，保证监管全面执行和持续改进。

（3）设立水质风险三级响应应急预案：第一级，1 h内快速判定危害可能来源；第二级，4 h内确认具体的物理和微生物污染；第三级，24～48 h确定具体的病原体或细菌。

（4）对管网加强预防管控。定期对管材、管龄、水力条件及管道附属物等进行分析，对管网风险进行分级，日常管理加密监测、针对性更换管材、控制流速及定期冲洗管道。

（5）建立详细的涉水材料标准。确保涉水材料供应商/零售商遵守标准；储水池、水管及其配件、阀门、用户水龙头等涉水管材的供应商、销售商及安装人员必须满足PUB的供水条例。

（6）广泛开展公众教育。

3 HACCP体系在制水生产全流程的构建

HACCP体系应用于供水行业主要是以供水安全为最终目标，尽管供水公司生产输送水和食品公司生产食品差异较大，但是其都是按照一定的流程和工序去控制产品的微生物指标、物理指标和化学指标等的安全，以保证最终的消费者获得质量合格的产品。实施过程一定要遵循HACCP的基本原则，首先需要结合自己公司的生产经营实际情况构建流程图，然后进行必要的危害关键点分析，从而研究确定对供水安全影响重大的关键控制点，进而根据关键限值的偏差情况采取相应的纠偏措施，最后需要检查、评价并更新该体系。

深圳某自来水企业为积极践行习近平总书记提出的绿色发展观、深圳市政府提出的2025年实现全市“自来水直饮”目标、深圳市DB 4403/T 60—2020《生活饮用水水质标准》及国家新饮用水标准GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》，提出构建从源头到龙头的生产全流程HACCP监管体系，以确保饮用水健康安全与提升民众信心。主要步骤与措施如下。

3.1 组织领导

HACCP作为水质管控战略性决策，公司层面组建HACCP工作组负责体系建设全局事项，各基层单位设立HACCP工作小组，单位负责人任小组组长，同时，设置HACCP专员负责体系建设协调等工作。强调领导重视，全员参与，在管理职责上统一方针目标，制定总体工作方案，目标层层分解，细化任务。

3.2 以标准为依据，充分借鉴行业实践经验，建设HACCP体系

主要依据是GB/T 27341—2009《危害分析与关键控制点（HACCP）体系食品生产企业通用要求》和GB 14881—2013《食品生产通用卫生规范》，并借鉴世界卫生组织（WHO）水安全计划及法国、美国、新加坡等HACCP体系建立的经验，结合本企业供水生产特点，进行HACCP体系的构建。

3.3 危害关键点分析和控制措施制定

从供水全流程和管理全链条多维度，设计、施工和运维等多场景，分析各环节中潜在水质危害。从水质监控结果与评价、用户反馈、生产案例、科技文献及专家经验等多种渠道获取信息。识别潜在危害，评估其发生的可能性及危害出现后果的严重性，确定显著危害，制定相应的控制措施并确认有效。

识别控制显著危害的适当步骤以确定CCP，注意CCP并非限定为1个时间上和空间上物理点，这一点对于管网输配尤其重要，流程步骤、作业程序等均可作为CCP。对显著危害应有可操作的监控方案，并及时监控以便立即采取纠正措施，确保显著危害得到有效控制。从“源头到龙头”的供水系统HACCP危害关键点分析典型图如图1所示。

图1 从“源头到龙头”的供水系统HACCP危害关键点分析典型图

建立CCP关键限值。关键限值是触发纠偏行动、界定CCP是否可接受的标准。CL应科学、直观及易于监测，对于一些无法直观和快速监控的指标应有替代监测指标，优先考虑最为直观的水质在线监测。

建立CCP的监控系统。监控CCP以保证其处于受控状态。监控系统要明确监测对象、监测方法、监测频率和监测人员。监测频率一般应实施连续监测，如监测是不连续的，可参照历史数据确保监测频率或数量已满足CCP处于受控状态。监测人员需由经相关检测技能培训的人员担任。

建立纠偏措施。HACCP小组应针对CL的偏离预先制定详尽可操作的纠偏措施，评估受影响的原水、过程水、出厂水和管网水，进行合理处置；采取纠偏措施的位置不限于危害发生的地方，应综合考虑上游或下游的流程中最适宜的环节。优先考虑尽可能上游处理，保证安全余量，考虑下游处理需谨慎。

3.4 建立HACCP计划的确认和验证程序

为确保HACCP体系的适宜性和有效性，在HACCP计划实施前或发生变更后，需通过系统的技术评价活动进行确认，确认控制措施能达到预期的控制水平；在计划运行中和运行后，应进行验证，证实确实达到了控制水平。可采用现场查看CCP执行情况、随机采集水样分析、审核CCP监控记录、纠正措施记录及设备校准记录等方法进行确认和验证。

邹苏红等[9]提出了一种基于HACCP的供水系统运行管理关键技术评估方法，该方法包括步骤：①建立技术风险库；②建立技术风险事件库；③构建评估指标库；④专家评估打分；⑤评估预期成果。本方法对供水系统运行管理关键技术中涉及的运营成本、绩效管理等相关指标列入了管理评估的范围，通过建立技术风险库并追溯到风险事件的源头，从事件的原因做考量评估，使风险评估更贴合实际操作；对评估指标分成多个高低层级，对微观的低层级事件进行专家评分，对宏观的高层级事件进行权重评分来得出综合得分，可以全面直观地对各技术性能进行评估，也为后续技术的开展和性能提升提供了参考。

3.5 建立文件和记录保持系统

建立严谨的四级文件体系，形成完整的工作规范和工作制度，并在实际工作中严格贯彻执行。第一层级HACCP手册是纲领性文件，明确体系范围、水质安全方针和目标；第二层级程序文件是实际操作性流程文件；第三层级作业指导书是管理体系的基础性文件，包括法律法规、管理制度和作业规程；第四层级表格与记录是HACCP体系活动证据，具有可溯源性及为持续提升提供决策依据的作用。建立信息化文件及记录保持系统，将危害分析工作单、体系运行和流程记录等HACCP工作表与智慧水务信息系统相结合，将HACCP各环节纳入日常管理和工作流程中。完善的HACCP体系完整闭合框架如图2所示。

图2 HACCP体系完整闭合框架图

3.6 体系建设历程

公司自2009年在水厂试点HACCP体系，经历了从最初只是依据HACCP原则建立HACCP计划到借鉴食品国家标准建立起更为系统性、科学性的饮用水HACCP水质管控体系；从最初只是在水厂构建应用，扩展到在原水预警和原水管理的构建应用，再到管网管理和用户龙头水管理的构建应用，建立起前后联动的供水全过程HACCP监管体系；从最初只是应用方法到引入体系第三方符合性评价实现体系闭环持续改进等一系列过程。

3.7 日常运维要点

（1）相关表格数据的记录可以结合管维系统，相关流程融入现有系统中，减轻一线员工负担，同时也便于进行数据分析。

（2）体系建立后，可以防止较大的水质事故，但小范围的水质投诉仍难以防范。个别或者小范围的水质突变现象具有复杂、多变以及难溯源的特点，需在体系运行足够时间后，收集大量数据对污染源进行定位。

（3）应重点关注目前的管道应急处置施工方法与技术是否能满足直饮水的需求。

（4）保持与咨询公司良好有效的沟通，消除HACCP管理体系在水行业与食品行业之间的差异，使其更好地融入到实际生产中。

（5）日常生产中不应该只关注CCP点，其他存在危害的工艺步骤也要时时监控。

（6）危害描述要详尽、有针对性，控制措施要量化；打分要合理客观，分值权重取决于实际生产中的管控重点。

（7）保持对体系进行持续的完善改进和不断更新，达到尽早发现、尽早处置，从容应对突发事件，使饮用水生产过程中的水质最大限度趋于“零缺陷”，实现生产过程的精细化管理和水质风险预防管理。

4 结束语

由于受全球气候变暖、雨水量减少、富营养化及东江河流水文特征与流域污染物治理情况等的影响，深圳饮用水水质仍存在一定的安全健康风险，为满足2025年全市直饮的要求，需要进一步加强水质安全监管，引入HACCP体系可实现从源头到龙头的全流程水质监控，从而可确保饮用水的安全健康。目前公司已有5家供水厂通过了第三方认证机构的评审认证，获得了HACCP体系认证证书，未来计划实现全公司全流程获取HACCP体系认证证书。

各层级人员在HACCP体系的理论与实践的相结合中不断摸索和凝练总结，积累了大量的心得体会和丰富的实践经验，并使HACCP体系更好地在供水系统落地生根，成为保障自来水直饮的核心管理体系，有望广泛运用于各地区供水水质全过程管理，进一步提升供水设施运行效率和抗风险能力，提高城市供水规范化、精细化管理水平。凭借HACCP体系在供水企业的创新应用，公司于2015年获得“广东省企业管理现代化创新成果一等奖”，2017年度深圳“质量标杆”奖和全国“质量标杆”奖，水质管理成效得到肯定。