净水厂应对突发性水源水质污染的技术措施

2011-08-15吉林省水务实业有限公司水质监测中心王淑梅

河南科技 2011年14期

吉林省水务实业有限公司水质监测中心王淑梅

净水厂应对突发性水源水质污染的技术措施

吉林省水务实业有限公司水质监测中心王淑梅

一、问题的提出

2005年开始，我国相继发生了松花江水污染、广东北江水污染等重大突发性水源水质污染事件，导致相关城市停水或不能正常供水，给人民生活、生产造成很大损失，后果是严重的。事实上，我国饮用水水源受到突发性污染导致停水或威胁水质安全的事件时有发生，仅2010年新闻媒体上就有多起报道。

这些突发性水污染事件给我们带来了很多的思考：突发性污染是否可以避免？作为可靠性要求高的净水厂应该针对可能的突发性水源污染做好哪些准备？在净水处理技术和给水技术研究方面需要加强哪些工作？应对突发性水源污染的问题，已经引起了国家各级政府和相关部门、供水企业及相关学科科技工作者的高度重视。一些城市水源保护区内的污染源正在逐渐得到控制。但是污染源及其影响不会立即消失，一些严重的污染可能发生在水源保护区之外，但也会给下游城市的安全供水带来极大威胁，发生突发性污染的风险还是存在的。在重视控制污染源的同时，也要重视研究水污染应急供水技术，净水厂要有针对性地做好应急供水预案。研究与实践表明，许多突发性水污染，包括重大污染，如果能事先做好准备，是可以从容应对的，不停水或少停水是可能的，关键是要做好技术上、水处理设施上的储备。

二、突发性污染的来源与分类

1. 突发性污染的来源。在水源水体流域上游的任何潜在污染源都可能导致水源水质污染。一些污染源由于不治理，持续性地向水体中排放污染物，可以视做是持续性污染，对于以此水体为水源的水厂是属于正常处理过程中如何除污染的问题。一些属于突发性的污染往往是由于事故、突发自然灾害、人为迫害等意外事件引起的，具有发生时间不可预见、持续时间短、污染物不确定、污染物浓度高等特点。以地表水为例，突发性污染源包括上游的近岸工厂发生事故（偷排）等非正常排污，城市或农村的非水源污染受突降暴雨冲刷等进入水体，环境因素变化导致水体底泥中污染物的突然释放，气候突变等自然灾害带来的突发性污染，等等。

2. 突发性污染物分类。对水源水中可能出现的突发性污染物可以按不同方法分类。按其理化性质，可以分为无机物、有机物和生物等。按物质形态，可以分为颗粒物（固体）、溶解性物质（分子、离子）和气体等。其中溶解性有机物重金属类的突发性污染危害较大，且在常规处理过程中难以解决。也可将突发性污染物按其适用的去除技术分类，包括可吸附去除的，如硝基苯以及多数小分子有机物、部分重金属、藻毒素、环境激素类物质、氨氮、部分持久性难降解有机物、部分油类污染等；可以由氧化还原反应等化学反应分解或杀灭的，如COD类有机物、部分持久性难降解有机物、部分油类污物、氨氮、细菌、病毒、贾第虫、隐孢子虫、剑水搔、摇蚊幼虫等可以通过预氧化，后氧化分解或杀灭；可强化混凝沉淀及强化过滤去除的，如各种颗粒物，大分子有机物，贾第虫，隐孢子虫等；可通过调节pH等以化学沉淀去除的，如镉等部分重金属、部分难溶金属离子、硫化物等部分难溶无机物等；可用滤膜法去除的，如细菌、病毒、各种金属、非金属离子、小分子有机物等。有些污染物可能有几种适用的去除方法。

三、现有净水厂的处理能力与应急措施

1. 现有净水厂的处理能力特点。城市净水厂担负向城市管网按要求的水量和水质供应饮用水的任务。传统上，净水厂工艺系统都是按常规情况设计的。对于水源污染较轻的，或较早期建设的水厂，以常规除浊度工艺为主，这也是我国多数水厂的现状。突发的污染物往往种类复杂多样，难处理，短时间高浓度，一般来说现有水厂工艺设施是难以应付的。

2. 净水厂的应急方案选择。为了防范可能的突发性水污染问题，需要确定应急方案，一般在现有工艺设施能力的基础上，要考虑增加必要应急设施。应急设施与方案的选择可能有多种，基本原则是在发生突发性污染的情况下保证要求的水量和水质，应急情况下的水处理成本可以不作为主要考虑因素。可能的方案有以下几种。

（1）应急情况下的降低水处理系统负荷，减少供水量以保障水质。对于净水厂应采取较高负荷设计，留有一定的负荷在应急情况下使用。此方法只对应对一些颗粒物，大分子有机污染物，部分生物类等突发性污染有效。

（2）储备一些药剂类。根据前述突发污染的分析，多数突发性污染物都可以通过投加某种药剂（广义地讲吸附剂、氧化剂、酸碱剂等，统称为药剂）的方式给以有效应对，如投加粉末活性炭等吸附剂，预氧化用氯、酸、碱等pH调节剂，各种混凝剂、助凝剂等。药剂投加设施启动迅速，投量可调，能适应较高浓度或变浓度的污染情况，而且在很多水厂，这些药剂是在常规生产中使用的，易于实现“平战结合”，减少投资，只需要针对应急供水的要求在投加品种、投加量范围、投加位置等方面做出适当的调整，有广泛的适用性。同时，在各次污染的应对中，不可缺少地都伴随有优化混凝剂与助凝剂投加来强化混凝的内容，因此，临时投加某种或几种药剂，是应对许多突发性水污染的有效措施。

四、关于技术措施的一些讨论

科研工作者要加强在应急污染控制方面的研究，对各种污染物提出可行的应对措施。对于特定的水厂，则应在开展有针对性的研究基础上制订具体的应对突发性污染的技术方案。水厂首先应对所取水源水进行潜在污染源及污染物调查，明确水厂需主要防范的突发性目标污染物；针对目标污染物及水厂已有的工艺系统情况，研究应对措施；必要时建立相应的应急设施；对于新建厂的设计，同样进行污染源调查，确定主要目标污染物，考虑应对突发污染物的技术措施，与常规水处理工艺系统一并进行设计。

根据上述分析，水厂以设置适量的药剂投加设施为应对突发性水源水质污染的首先措施。投药设施可以设计为多用途，一套设施在不同的时期可以根据需要储不同的存投加药剂；投加量根据具体需要灵活调节，以适应各种污染物或各种污染程度的处理要求；投加点可以灵活改变，可以预设在水处理系统的前端或系统中不同位置的投加管线，以满足不同情况的需要；系统设计时要充分考虑各种药剂的使用条件，使其在关键时刻能真正发挥作用，如各种药剂的接触时间就是一个重要的工艺参数，必须想办法保证。