水务看点 | 推进饮用水HACCP体系建设实现水质全过程管控的探索与实践
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HACCP体系是指确定、评估并控制对食品安全具有显著危害的体系，是迄今最有效的保障食品安全的管理方法。深圳水务集团(深水集团)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。本篇为大家介绍推进饮用水HACCP体系建设实现水质全过程管控的探索与实践。
张金松，男，博士，哈尔滨工业大学博士生导师，深圳水务(集团)有限公司总工程师、中国城镇供排水协会科技委员会主任、国家“水污染控制与治理”科技重大专项饮用水主题专家组成员、住房与城乡建设部市政公用行业专家委员会城镇水务专家组成员、住房与城乡建设部高等教育给排水科学与工程专业评估委员会副主任。
获得“中国水业人物”管理与产业贡献奖、环保部国家环境保护专业技术领军人才等荣誉。主持编制了《城镇供水设施达标改造技术指南》等多项国家技术政策，对供水排水行业整体技术进步发挥了积极作用；承担了“十五”863重大科技专项“南方地区安全饮用水保障技术研究”、“十一五”国家科技支撑计划项目——城市综合节水技术集成与示范、“十一五”国家科技重大专项“珠江下游地区饮用水安全保障技术集成与综合示范”等多个项目的研究工作。发表论文160余篇、编制著作420余万字，在广东北江镉污染应急抢险等一系列应急工作中负责技术支持和现场指挥，为水源污染控制和灾区饮水安全做出重要贡献。获华夏建设科学技术奖励1项、省部级科学技术奖3项；市级奖励2项。
党的“十九大”报告中指出，“中国特色社会主义新时代是决胜全面建成小康社会、进而全面建设社会主义现代化强国的时代。”在实现第一个百年奋斗目标的基础上，乘势而上开启全面建设社会主义现代化国家新征程，向第二个百年奋斗目标进军。城镇供水行业作为支撑我国社会经济和城镇化健康发展的重要行业，必须与国家社会经济发展同频共振，深刻理解“把人民对美好生活的向往作为奋斗目标”，更好地让发展成果惠及人民群众。近年来，城市供水行业以饮用水水质保障为重点，设施改造建设加快推进、运行管理水平持续提升，取得了明显成效。但在全流程水质保障方面，仍存在风险管控意识不强、整体管理水平不高等问题，与满足人民群众改善水质的需求差距较大。
深圳水务集团(深水集团)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。HACCP体系是指确定、评估并控制对食品安全具有显著危害的体系，是迄今最有效的保障食品安全的管理方法。HACCP体系的核心是强调预防性，对于所有潜在危害早识别、早监控、早控制，突破传统终端检验结果滞后的缺点，改变以往最终产品检验的监管模式。体系建设具有系统性，在全链条危害控制基础上突出关键控制点(critical control point,CCP)，同时不遗漏任何环节。体系实施的有效性为多个国家的应用实践所证明，执行PDCA持续改进可保持有效性。
深水集团综合分析国内外供水、水质标准和管理状况，对集团各项技术成果和水专项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、水质风险专项诊断评估，密切结合供水特色，探索建立了适用于供水行业的HACCP体系。对供水生产全过程水质进行质量管理，强调“防范于未然”，实现“风险控制前移”。实践证明，在过程控制的基础上强化CCP的风险预防管理，是持续保障水质的有效手段，是对过程控制管理的有效提升，是建立更加稳定、系统和预防为先的供水水质管理体系的有效途径，显著提升了企业的供水水质管理能力和抗风险能力。凭借HACCP体系在供水企业的创新应用，深水集团于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。
深圳市委在《深圳经济特区践行“四个走在全国前列”率先建设社会主义现代化先行区战略规划》中明确提出，到2025年率先在全国实现城市自来水可直接饮用。2019年8月《中共中央国务院关于支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区的意见》发布，确认对标最高、最好、最优建设先行示范区。2020年4月深圳《生活饮用水水质标准》(DB 4403/T60—2020)发布，国家标准《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)亦修订发布在即。标准对深圳供水企业提出了全面提高城市自来水水质，提升水质保障体系，打造生态宜居城市，满足人民群众对美好生活需求的更高要求。
1.1.2 水质管理科学化、系统化的需要
实现“城市自来水直饮”是一项系统性工程，既要实施硬件升级、管理提升、服务改进，也要相关政策配套和创新突破。面对市民饮用安全卫生、感官愉悦、品质优良的自来水的需求，深圳依然面临诸多挑战。供水系统性抗风险能力存在不足，深圳市供水水源80%以上来自境外引水，分别为东深供水工程、东部水源工程两条境外引水干线引至本地水库调蓄或直接引至水厂，水源不在管辖范围内。水质是典型的南方水源特征，低浊高藻微污染，浑浊度常年维持在10 NTU以下，藻类数量常年处于106～108个/L。尤其在夏秋季节，藻类含量短时间大幅度升高，导致pH偏高、异臭异味；氨氮、总氮、总磷等指标随季节、气候的变化波动较大；铁、锰在季节更替或暴雨季节较高，且低硬度低碱度的特点造成管网水质化学稳定性差，易发生“黄水”现象。此外，还存在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。由此可知，供水水质提升涉及从水源保护、水质净化、管网输配到用户端等多个环节，涉及规划、设计、建设、运行维护等多个过程，涉及政府、企业、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、智能化为核心的水质管控体系势在必行。
1.2.1 世界卫生组织(WHO)水安全计划
图1 制定水安全计划的步骤概述
1.2.2 法国威立雅环境集团水质管理
为提高水质安全保障、规范操作、识别风险，为远期投资方向提供依据、提升客户和股东信心，法国威立雅建立了较为完备的水质风险管理体系。备选体系包括HACCP体系、WSP、ISO22000和法国OGERIS体系(内部根据HACCP经验建立的简化Excel工具，仅关注微生物危害和风险)。威立雅对各项目选择不同体系提出了如下指导性意见。ISO22000：大型项目或生产单位，需要实施独具特色的体系或者客户涉及大型食品行业；HACCP体系:需要外部参与评估、无需建立大而全且复杂的ISO认证体系；WSP：建立以风险分析为基础的体系、成本最优化、无需第三方审查；OGERIS：服务人口小于1万人且仅涉及微生物风险的项目或者单位。
1.2.3 法国里昂HACCP水质管控体系
法国里昂水务实践表明，水务企业现有管理水平精细化程度越高，越有利于HACCP体系的建立和落实，HACCP 体系的建立也有助于完善现有管理体系和操作流程。里昂水务确定35个CCP，如表1所示。
表1 法国里昂HACCP体系CCP
1.2.4 新加坡公用事业局(PUB)水务管理
新加坡综合水务管理分为以下6个方面。
(1)基于HACCP框架下的PUB的WSP作为国家策略，属于国家法律文件，每年必须报新加坡食品局批准，食品局每半年实施监督检查，保证WSP的全面执行和持续改进。
(2)全过程水质监测策略。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。
(3)水质风险应急预案。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)管网预防管控。对管材、管龄、水力条件及管道附属物等进行分析，对管网风险分级，35%的管网事件发生在较为固定的区域，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(DN300以下)。
(5)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。节水、用水、亲水公众互动，开展水文化活动，进行水知识普及宣传。
1.2.5 其他国家HACCP体系应用情况
20世纪90年代初，借鉴HACCP的管控理念保障水质安全在发达国家已有应用实践。文献调研显示：1994年，荷兰最早引入供水系统，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；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；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；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。
1.2.6 HACCP与WHO的WSP对比
HACCP体系作为食品管理系统的预防机制，应用于饮用水水质管控时，通过生物、物理、化学3个方面识别显著危害，确定CCP以保障水质安全。WSP是为全面控制饮用水中微生物和化学品的质量而制订的一系列管理计划，核心源自HACCP。两者均以提升水质、提高生产运行效率、减少潜在危害事件为目标，在实施的过程中均以用户为关注焦点，强调资源保证、全员参与、持续改进。WSP的优点是建立以风险分析为基础的体系，国内水务行业应用WSP的不利之处在于缺乏国家层面的WSP策略，缺少WHO专家技术支持。HACCP应用的优势是在国家层面鼓励采用HACCP体系提高食品安全管理水平，主管机构国家认监委统一管理体系认证监督管理。在标准层面,国家和行业标准研究深入;在应用层面,可借鉴食品企业和国外水务应用经验;在用户层面,食品管控理念更易理解和接受。缺点是在应用时需要充分考虑供水和食品的差异性，结合生产实际应用体系。
综上，供水是一个连续的过程，任何环节出现问题都会影响到饮用水水质，要求供水系统的管理应关注过程控制；同时，由于供水危害事故后果严重，要求管理过程应以预防为主，HACCP体系符合这些要求。供水企业建立HACCP,对内可完善现有管理体系、提高水质管理水平、降低水质风险、提升企业人员能力；对外可预防管控水质风险、保障消费者使用、积累企业无形资产给用户以信心，获得更多的政府支持。深圳水务集团将应用HACCP体系作为水质管控战略性决策，将“自来水”作为一种特殊食品，以更加积极的理念建立预防性水质管理系统。
组织保障先行。HACCP作为水质管控战略性决策，深水集团层面组建集团HACCP技术小组负责体系建设技术事项，在各单位设置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工作。强调单位重视，全员参与，在管理职责上统一方针目标，目标层层分解。
科技支撑有力。2000年以来，深水集团主持或参与国家水专项课题10余项，自主投入开展饮用水安全保障课题20余项，各层面的科研经费总投入超过5 000万元，开展了100余项技术攻关，涉及净水工艺安全、输配、客服、设备、智慧水务等各方面，实现了充足的技术和人才储备。从单元技术、组合技术、集成应用3个层面，建立了包括嗅味物质识别控制技术、RTB生物毒性监测技术、原水贝类防治技术等原水预警预处理关键技术；强化常规技术、短流程深度处理技术、臭氧-活性炭相关技术、生物安全性综合保障技术、膜工艺运行管理技术、消毒副产物控制技术等水处理关键技术；管网水质稳定、分区管理、漏损控制、爆管预警及二次供水运行管理等安全输配关键技术的支撑体系，并以科技引领，建立具有深圳特色的技术标准体系、工程建设体系、管理保障体系。
(2)原则2：确定CCP
识别控制显著危害的适当步骤以确定CCP，注意CCP并非限定为一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，并及时监视以便立即采取纠正措施，确保显著危害得到有效控制。
(3)原则3：建立CCP关键限值
关键限值(critical limits,CL)是触发纠偏行动、界定 CCP 是否可接受的标准。CL应科学、直观、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。
(4)原则4：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、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。
(5)原则5：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。
(6)原则6：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、设备校准记录等方法进行确认和验证。
(7)原则7：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、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、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。
深水集团自2009年在梅林水厂试点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；从最初只是在水厂应用到建立前后联动的供水全过程HACCP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。为让HACCP体系更好地在供水系统落地生根，充分发挥体系“精细化管理”、“持续改进”与“可追溯性”的力量，集团各层级人员在HACCP体系的理论与供水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。HACCP体系现已成为集团保障自来水直饮的核心管理体系，是实现自来水直饮重要的“软件”支撑。
2.4.1 体系日常运营
对供水全过程按照生物、化学、物理这3个危害类别进行危害识别与评估，紧盯显著危害，考虑控制措施，找准全过程上的关键点，实施主次控制。深圳常见水质危害如表2所示。
表2 常见水质危害
2.4.2 体系水质管控强化措施示例
评估广度扩展。以全局视角评估供水全流程风险，突出重点，紧盯“一头一尾”。“源头”提升原水预警能力，推进饮用水水源建设。珠三角水资源配置工程预计2024年投入使用，提前布局西江水源入深，成立西江水质论坛促进流域水质保障升级，探索跨区域原水管理与合作模式；开展水源地污染风险评估和排查，建立原水水质风险库，提升原水预警能力，强化在线仪表管理，通过综合调度平台实现水源水质信息共享。“龙头”加强管网标识与巡检、工地施工及维抢修的规范化管理，制定《二次供水管理流程》、《维抢修CCP点控制流程》及《施工CCP点控制流程》，通过在线水质监测点报警记录分析、管网交叉连接风险源调查，强化管网CCP管理。
控制精度提高。通过对全流程水质指标正向分析、逆向追踪，以问题为导向找准CCP，实现精准控制。例如，制定水厂减产调度方案，提前分析阀门调度将引起的管网流向、流速变化，加强阀门启闭管理，控制阀门启闭速度，加强阀门调度与水厂压力调控协同。对于水龄过长的管段，针对水质危害常发生在阀门关闭位置附近或供水管网末端的情况，通过调整供水区域及管道流速，降低水龄，加强水质风险管段的检测及排放；同时，通过管网更新改造、优化管网布局、提高管道流速等措施提升水质。
管理深度延伸。针对管网及二供点多面广、作业具有移动性、风险管控难度大的特点，加强用户终端末梢水、排水阀及时排放与管理；加强管网工地和维抢修作业规范化，剖析总结典型案例，对每单投诉查找具体原因，将相关经验教训和要求流程化、标准化，开发一线维护及抢修外业作业手持终端和管理平台，促进现场规范操作和管理效率提升，增设管网水质专员岗位，加强作业现场水质把控；加强各类工地档案信息的汇总管理，将改造、维修、抢修、外部施工等重要信息纳入HACCP体系，强化巡查监控，及时签订管道保护协议并予监督落实，及时制止不按协议执行的各类违章行为；实现泵站、生产、管网、客服等业务模块之间的信息互通、资源共享。针对影响水质薄弱环节，提升预防性管理，例如，某小区雨污分流等施工单位大面积施工，多次挖爆供水管道，停水维修次数增加，用户受影响较大，水质投诉增加。通过巡查组加强管线巡查及交底、阀门组对阀门进行标识、维抢修组对管线进行喷漆便于识别，大幅度降低了爆管次数，提升了供水可靠性。
2.4.3 体系实施有效保障机制
体系监督常态化。由职能管理部门生产运营部与管网运营部制定体系运行监督管理办法，监督内容包括责任落实、体系运行、水质情况等，建立监督机制，明确考核目标，通过全面质量指标如作业指标合格率、水质指标合格率等定期监督实施效果。
体系考核定量化。开展HACCP体系运行定量考核，编制HACCP体系运行考核管理办法与实施细则，开展考核，考核结果纳入集团公司水质定量考核中，确保体系落地实施。考核检查内容包括方针目标完成情况、CCP控制与纠偏记录、体系宣贯和培训情况、设备维护保养情况等。
引入第三方体系符合性评价。权威评价机构对深水集团供水HACCP体系的运行进行了严格的听、看、问、查等程序，得出结论“体系文件整体符合标准及法规要求；现场基础设施配置和日常维护较好；现场设施运行正常、人员操作规范；各级人员有较强的质量安全意识和供水服务的专业能力；生活饮用水的生产输配符合国家标准和集团水质管理规定，体系运行符合国家HACCP体系标准要求”。
2.5.1 体系信息化建设
在体系实施过程中发现，必须从固化流程、信息共享、实施操作这3方面保障HACCP体系与信息化结合，运用信息化手段规范、优化、监督和促进HACCP体系在供水全流程水质管理中的应用与落地。HACCP体系信息化建设采用急用先行、迭代升级方式，以一线工作减负、提升效率为宗旨，实现各水厂HACCP模块的上线使用，在管网外业系统增加HACCP模块。例如，为了规范和整合外勤作业的规程，重构外勤作业管理体系，使业务可追踪、过程可监控、工作可量化、流程更高效、派单更智能，实现“人在线”的智慧管理。
2.5.2 体系标准建设
充分分析供水生产与食品生产的异同，将饮用水HACCP体系建立与实施过程中需要协调统一的技术事项、运行要求及组织保障措施予以标准化。紧密结合供水生产、输配，增强HACCP体系适用性，标准化和规范化体系建设与持续改进，形成可复制、可推广的HACCP水质管控体系。
2.5.3 体系文化建设
着力提升HACCP体系文化软实力，打造体系建设队伍硬实力。做好体系培训，为决策层、执行层、操作层和HACCP专员实施针对性培训，从理念、制度、行为层面提升体系各层级人员水质管控能力。制作生产操作视频面向一线员工，制作动画小视频面向用户宣传，在生产一线制作HACCP宣传栏和CCP标识，让体系“入眼入脑入心”。通过水质保障知识竞赛、水质检测技能竞赛、水质质量管理与技术保障专刊等系列活动提升人员理论知识和操作技能。
为充分评估体系发挥的成效，从水质风险解决能力、水质、用户满意度、系统管理效率、员工质量意识和操作水平这5个维度评估体系成效。
水质风险解决能力提升。以历史水质事件锰超标引发管网“黄水”为例，供水工程检修期间，原水受台风天气影响锰升高，引发管网“黄水”事件，造成60个小区、116单水质投诉。事件处置成本统计：排放消火栓630座、应急人员近500人、应急检测50余批次、应急检测样品600余个、应急数据8 000余个、集中送水10余趟。总结改进后制定的HACCP计划如表3所示。2018年9月16日，深圳遭遇20年来影响最严重的台风“山竹”，水库原水锰高达0.46 mg/L，各级人员应对实施HACCP计划，有条不紊地保障了非常时期的水质安全，整个处置过程记录完整，水质档案清晰准确。
表3 HACCP计划
水质提升。对照深圳新地标最严水质指标，集团36座常规工艺水厂近4年出厂水水质合格率最低为99.09%，最高为100%。水厂工艺韧性提高，原水水质波动时，出水具备较充足的安全余量。输配过程中的水质保持能力提升，其中，余氯衰减幅度从41%降低为34%。2020年，集团本部水质投诉共计340单，比2019年同期的522单下降34%。
用户满意度提升。2020年，客户满意度项目总体调查报告显示，居民对供水水质和供水保障总体满意度均提升。水质满意度近年(2018年、2020年)的评分相对提升明显，水质改进力度受到肯定，用户对深圳水务集团“持续改进水质”的形象感知度显著提升。
系统管理效率提升。通过“CCP监控→自动报警→派发工单→按照纠偏程序处置→反馈总结”的流程优化提升管理效率，结合外业综合管理平台的建设，使信息快速流转、人力高效利用、工效科学评估，流程更加智能化，规范了外业处理程序，缩短了事件处理时间。
员工质量意识和操作水平提升。具体表现在：(1)生产过程CCP清晰明确，全员上下形成共识，重点突出；(2)通过改进或完善现有的监控手段，提高了风险防范的能力，实现 “以预防为主”；(3)监控手段明确，关键限值清晰，表格记录简单, 运行人员有的放矢，执行力提高；(4)纠偏行动全部标准化、操作要求可视化，应对风险更加从容；(5)关注细节，促进生产更加稳定，指标控制更趋合理，也为节能降耗创造条件，提高整体生产效率；(6)增加了部分过程和细节记录，生产管理活动的可追溯性加强。
实现城市自来水直饮，是贯彻落实新时代中国特色社会主义思想和党的“十九大”精神的重要体现。HACCP体系作为深水集团保障自来水直饮的核心管理体系，是实现自来水直饮重要的“软件”支撑。深化、创新、共赢是深水集团HACCP体系建设未来的发展方向，在HACCP体系实践应用基础上继续深耕，通过智慧水务信息系统实现关键指标智能评估、危害预警自动发布、异常纠偏监控反馈、体系文件规范管理、体系管理闭环升级。智慧水务赋能的水务行业HACCP体系管理工具包，可复制、可定制、可升级，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。
编辑：李佳佳
排版：西贝
校对：万梓薇
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