伏俊奕 張雪 華偉 郭安 蔣福春

（蘇州市自來(lái)水公司，蘇州，215002）

摘要：應急水源水質(zhì)特性研究對于應對水質(zhì)突發(fā)事件具有重要的現實(shí)意義，在對西塘河與太湖水質(zhì)對比監測分析的基礎上，重點(diǎn)探討了濁度、色度、耗氧量、氨氮、總磷、堿度等14類(lèi)水質(zhì)參數的變化特性和凈水廠(chǎng)工藝試運規律。結果表明，西塘河水源濁度在30NTU上下波動(dòng)，河水源色度基本上維持在25度左右，較為穩定；耗氧量變化規律與太湖水質(zhì)類(lèi)似，范圍為3.28~5.76mg/L，平均耗氧量為4.73mg/L；氨氮及硝酸鹽呈明顯的W型的規律特性，氨氮及硝酸鹽年平均含量約分別為太湖水源的4與6.29倍；TP含量遠高于太湖，變化范圍在0.04~0.14mg/L；堿度高于太湖水源，變化范圍在73~151mg/L；硬度與太湖水相當，變化較為恒定；氯化物含量要高于太湖水，呈v型規律變化；其他指標含量較低，滿(mǎn)足水質(zhì)標準要求；制水耗藥量高于太湖水源，制水工藝較太湖水源復雜。

關(guān)鍵詞：應急水源地；飲用水；臭氧活性炭；

近幾年水源地水質(zhì)污染事件頻頻發(fā)生，給供水行業(yè)帶來(lái)了前所未有的運營(yíng)壓力。2007年5月無(wú)錫太湖藍藻事件給太湖周邊城市造成了廣泛而深遠的影響。同樣處于太湖流域，蘇州市為應對水源地水質(zhì)危機，于2008年3月18日啟動(dòng)市區供水應急水源工程建設，保證供水生產(chǎn)過(guò)程中由于水源地水質(zhì)突變情況下的供水安全。該工程利用已經(jīng)建成并投入使用的西塘河引水工程和望虞河水利樞紐，在西塘河邊建設一座應急泵站，就近連接蘇州市自來(lái)水公司的B水廠(chǎng)和X水廠(chǎng)的渾水管道。在太湖水源地出現突發(fā)情況時(shí)，工程可通過(guò)望虞河、西塘河引長(cháng)江水，供應B水廠(chǎng)和X水廠(chǎng)，保障供水安全。

科學(xué)運行管理應急水源，合理調配和監管應急水源，保證應急水源的有效性具有重要的現實(shí)意義，對于整個(gè)應急水源地建設管理具有重要的推廣價(jià)值。為此，蘇州市自來(lái)水公司通過(guò)水源地水質(zhì)監測和應急水源生產(chǎn)試用來(lái)積累應急水源地運行管理經(jīng)驗，旨在為飲用水應急水源地建設提供參考。

1.應急水源地建設概述

1.1工程建設

西塘河全長(cháng)18 km，是蘇州的一條清水通道，水質(zhì)時(shí)刻受到監控。西塘河應急水源工程建于2008年3月，于當年6月30日即基本建成，西塘河應急水源工程泵站距離水廠(chǎng)僅8km，蘇州市自來(lái)水公司于當年7月30日至31日對其進(jìn)行了聯(lián)合調試，啟動(dòng)西塘河應急水源工程機泵進(jìn)行應急水源地試用。

 1.2凈水工藝和相關(guān)參數

西塘河應急水源主要供給對象是蘇州市自來(lái)水公司X水廠(chǎng)，其一期設計供水能力為30萬(wàn)m3/d，水廠(chǎng)凈水工藝流程如圖1所示。目前供水主要集中在20～22萬(wàn)m3/d。臭氧—活性炭工藝自2008年3月開(kāi)始正式投運，截止到目前為止運行狀況良好，臭氧活性炭工藝對有機物具有良好的截留效果[1-7]。

1.3水源地運行管理

為了實(shí)時(shí)掌控西塘河水質(zhì)變化特征，保證水源地水質(zhì)的可靠性，定期會(huì )監測分析西塘河水質(zhì)，監測頻率為1次/月，監測指標涵蓋濁度、耗氧量、氰化物、六價(jià)鉻等14項指標，詳細指標見(jiàn)第2節分析。同時(shí)每年會(huì )不定期抽取西塘河原水供入水廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)試用，以保證水廠(chǎng)對西塘河水源水質(zhì)的適應性，以提高水廠(chǎng)應對突發(fā)事件的快速反應能力。

2.應急水源地水質(zhì)

蘇州市飲用水廠(chǎng)的供水水源主要取自太湖，為此在水源地水質(zhì)監控過(guò)程中，主要以太湖水源地水質(zhì)為對象。西塘河應急水源建成后，西塘河水質(zhì)監測與太湖水源同時(shí)進(jìn)行，通過(guò)對比分析以提高水廠(chǎng)制水的針對性，相關(guān)對比分析如下。

2.1濁度、色度分析

圖2反應了西塘河與太湖水源地的色度與濁度監測情況，2009年太湖濁度呈U型變化特性，1-2月份濁度最高，基本維持在58NTU，3-5月份急速下降，6-11月份基本保持在3 NTU左右，12月份上升至31NTU，而西塘河水源濁度在30NTU上下波動(dòng)。由于太湖水源地水深較淺，冬季西北風(fēng)易將太湖水源地底泥掀起而引起濁度的升高，而西塘河為南北向河流，顯狹長(cháng)狀，與太湖相比受風(fēng)浪的影響較小。

太湖水源色度變化特性呈W型3、7、12月份色度最高，達到了30度左右，其余月份維持在10度左右，季節性變化明顯，西塘河水源色度基本上維持在25度左右，較為穩定。

2.2耗氧量分析

圖3展示了西塘河與太湖水源地的耗氧量監測情況，太湖水源地呈現1月份最高，達6.08mg/L，隨后逐步下降，7月份有短暫上升，其他月份基本維持在4 mg/L水平，全年平均耗氧量為3.89mg/L。西塘河水源耗氧量變化規律與太湖水質(zhì)類(lèi)似，范圍為3.28~5.76mg/L，平均耗氧量為4.73mg/L，相比太湖水源地略高，符合III類(lèi)水質(zhì)要求[9]。

2.3氮磷含量分析

圖4顯示了西塘河與太湖水源地的氨氮及硝酸鹽監測情況，西塘河水源氨氮及硝酸鹽呈明顯的W型的規律特性，1、2、3、7、11、12月份的含量較高，其他月份含量相對平穩，含量明顯高于太湖水源，氨氮及硝酸鹽年平均含量約分別為太湖水源的4與6.29倍，其中氨氮的年平均含量在0.99mg/L，基本滿(mǎn)足III類(lèi)水質(zhì)要求[9]。

圖5反應了西塘河與太湖水源地的TP監測情況，西塘河水源中TP含量遠高于太湖，變化范圍在0.04~0.14mg/L，年平均含量在0.11mg/L，基本滿(mǎn)足III類(lèi)水質(zhì)要求[9]。

2.4堿度、硬度分析

圖6反應了西塘河與太湖水源地的堿度與硬度監測情況，西塘河水中堿度高于太湖水源，變化范圍在73~151mg/L，平均含量為112mg/L，完全能夠滿(mǎn)足制水廠(chǎng)混凝劑水解（Al2(SO4)3)的堿度要求[8]。

西塘河水中的硬度與太湖水相當，變化較為恒定，二者年平均硬度分別為155與138mg/L，完全能夠滿(mǎn)足出廠(chǎng)水水質(zhì)標準要求[10]。

2.5氯化物分析

圖7反應了西塘河與太湖水源地氯化物的監測情況，由圖7可見(jiàn)西塘河中氯化物含量要高于太湖水，同時(shí)二者氯化物呈v型變化趨勢，氯化物的最低含量點(diǎn)分別出現在6與8月份，相關(guān)原因有待于進(jìn)步分析。

2.6其他物質(zhì)含量分析

除以上指標外，還監測了嗅和味、PH、氰化物、六價(jià)鉻與揮發(fā)酚，水質(zhì)指標與太湖相當，其中氰化物、六價(jià)鉻與揮發(fā)酚均符合水源地水質(zhì)標準I類(lèi)水質(zhì)標準要求，含量較低。

3.水質(zhì)處理

針對西塘河的原水水質(zhì)情況，X水廠(chǎng)在現有工藝基礎上，進(jìn)行了生產(chǎn)調試運行，經(jīng)過(guò)工藝調整后，出廠(chǎng)水質(zhì)能夠符合生活飲用水衛生標準[10]，相關(guān)工藝技術(shù)參數見(jiàn)表1。

表1  工藝技術(shù)參數

由表1可見(jiàn)，西塘河水源水質(zhì)相比太湖水源而言，藥耗較高，處理難度較大，需要借助PAM助凝和二次絮凝進(jìn)行工藝保障。

4.結論與建議

（1）2009年太湖濁度呈U型變化特性，西塘河水源濁度在30NTU上下波動(dòng)。

（2）太湖水源色度變化呈W型特性，季節性變化明顯，西塘河水源色度基本上維持在25度左右，較為穩定。

（3）西塘河水源耗氧量變化規律與太湖水質(zhì)類(lèi)似，范圍為3.28~5.76mg/L，平均耗氧量為4.73mg/L，相比太湖水源地略高。

（4）西塘河水源氨氮及硝酸鹽呈明顯的W型的規律特性，氨氮及硝酸鹽年平均含量約分別為太湖水源的4與6.29倍，其中氨氮的年平均含量在0.99mg/L。

（5）西塘河水源中TP含量遠高于太湖，變化范圍在0.04~0.14mg/L，年平均含量在0.11mg/L。

（6）西塘河水中堿度高于太湖水源，變化范圍在73~151mg/L，平均含量為112mg/L。

（7）西塘河水中的硬度與太湖水相當，變化較為恒定。

（8）西塘河中氯化物含量要高于太湖水，二者氯化物呈v型規律變化。

（9）西塘河嗅和味、PH、氰化物、六價(jià)鉻與揮發(fā)酚指標含量較低，滿(mǎn)足水質(zhì)標準要求。

（10）西塘河水源制水耗藥量高于太湖水源，制水工藝較太湖水源復雜。

水源地水質(zhì)特性規律的研究有助于凈水廠(chǎng)有針對性地調整生產(chǎn)工藝，節能降耗，預防水質(zhì)突發(fā)事件，應急水源水質(zhì)特性的跟蹤研究能夠指導凈水廠(chǎng)在突發(fā)情況下的工藝生產(chǎn)，應對水質(zhì)突發(fā)事件，具有重要的現實(shí)意義，建議該類(lèi)水源地水質(zhì)規律研究能夠得到眾多單位的參與支持。

參考文獻

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