凈水廠應(yīng)對突發(fā)性水源水質(zhì)污染的技術(shù)措施

吉林省水務(wù)實(shí)業(yè)有限公司水質(zhì)監(jiān)測中心 王淑梅

凈水廠應(yīng)對突發(fā)性水源水質(zhì)污染的技術(shù)措施

吉林省水務(wù)實(shí)業(yè)有限公司水質(zhì)監(jiān)測中心 王淑梅

一、問題的提出

2005年開始，我國相繼發(fā)生了松花江水污染、廣東北江水污染等重大突發(fā)性水源水質(zhì)污染事件，導(dǎo)致相關(guān)城市停水或不能正常供水，給人民生活、生產(chǎn)造成很大損失，后果是嚴(yán)重的。事實(shí)上，我國飲用水水源受到突發(fā)性污染導(dǎo)致停水或威脅水質(zhì)安全的事件時(shí)有發(fā)生，僅2010年新聞媒體上就有多起報(bào)道。

這些突發(fā)性水污染事件給我們帶來了很多的思考：突發(fā)性污染是否可以避免？作為可靠性要求高的凈水廠應(yīng)該針對可能的突發(fā)性水源污染做好哪些準(zhǔn)備？在凈水處理技術(shù)和給水技術(shù)研究方面需要加強(qiáng)哪些工作？應(yīng)對突發(fā)性水源污染的問題，已經(jīng)引起了國家各級政府和相關(guān)部門、供水企業(yè)及相關(guān)學(xué)科科技工作者的高度重視。一些城市水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的污染源正在逐漸得到控制。但是污染源及其影響不會立即消失，一些嚴(yán)重的污染可能發(fā)生在水源保護(hù)區(qū)之外，但也會給下游城市的安全供水帶來極大威脅，發(fā)生突發(fā)性污染的風(fēng)險(xiǎn)還是存在的。在重視控制污染源的同時(shí)，也要重視研究水污染應(yīng)急供水技術(shù)，凈水廠要有針對性地做好應(yīng)急供水預(yù)案。研究與實(shí)踐表明，許多突發(fā)性水污染，包括重大污染，如果能事先做好準(zhǔn)備，是可以從容應(yīng)對的，不停水或少停水是可能的，關(guān)鍵是要做好技術(shù)上、水處理設(shè)施上的儲備。

二、突發(fā)性污染的來源與分類

1. 突發(fā)性污染的來源。在水源水體流域上游的任何潛在污染源都可能導(dǎo)致水源水質(zhì)污染。一些污染源由于不治理，持續(xù)性地向水體中排放污染物，可以視做是持續(xù)性污染，對于以此水體為水源的水廠是屬于正常處理過程中如何除污染的問題。一些屬于突發(fā)性的污染往往是由于事故、突發(fā)自然災(zāi)害、人為迫害等意外事件引起的，具有發(fā)生時(shí)間不可預(yù)見、持續(xù)時(shí)間短、污染物不確定、污染物濃度高等特點(diǎn)。以地表水為例，突發(fā)性污染源包括上游的近岸工廠發(fā)生事故（偷排）等非正常排污，城市或農(nóng)村的非水源污染受突降暴雨沖刷等進(jìn)入水體，環(huán)境因素變化導(dǎo)致水體底泥中污染物的突然釋放，氣候突變等自然災(zāi)害帶來的突發(fā)性污染，等等。

2. 突發(fā)性污染物分類。對水源水中可能出現(xiàn)的突發(fā)性污染物可以按不同方法分類。按其理化性質(zhì)，可以分為無機(jī)物、有機(jī)物和生物等。按物質(zhì)形態(tài)，可以分為顆粒物（固體）、溶解性物質(zhì)（分子、離子）和氣體等。其中溶解性有機(jī)物重金屬類的突發(fā)性污染危害較大，且在常規(guī)處理過程中難以解決。也可將突發(fā)性污染物按其適用的去除技術(shù)分類，包括可吸附去除的，如硝基苯以及多數(shù)小分子有機(jī)物、部分重金屬、藻毒素、環(huán)境激素類物質(zhì)、氨氮、部分持久性難降解有機(jī)物、部分油類污染等；可以由氧化還原反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)分解或殺滅的，如COD類有機(jī)物、部分持久性難降解有機(jī)物、部分油類污物、氨氮、細(xì)菌、病毒、賈第蟲、隱孢子蟲、劍水搔、搖蚊幼蟲等可以通過預(yù)氧化，后氧化分解或殺滅；可強(qiáng)化混凝沉淀及強(qiáng)化過濾去除的，如各種顆粒物，大分子有機(jī)物，賈第蟲，隱孢子蟲等；可通過調(diào)節(jié)pH等以化學(xué)沉淀去除的，如鎘等部分重金屬、部分難溶金屬離子、硫化物等部分難溶無機(jī)物等；可用濾膜法去除的，如細(xì)菌、病毒、各種金屬、非金屬離子、小分子有機(jī)物等。有些污染物可能有幾種適用的去除方法。

三、現(xiàn)有凈水廠的處理能力與應(yīng)急措施

1. 現(xiàn)有凈水廠的處理能力特點(diǎn)。城市凈水廠擔(dān)負(fù)向城市管網(wǎng)按要求的水量和水質(zhì)供應(yīng)飲用水的任務(wù)。傳統(tǒng)上，凈水廠工藝系統(tǒng)都是按常規(guī)情況設(shè)計(jì)的。對于水源污染較輕的，或較早期建設(shè)的水廠，以常規(guī)除濁度工藝為主，這也是我國多數(shù)水廠的現(xiàn)狀。突發(fā)的污染物往往種類復(fù)雜多樣，難處理，短時(shí)間高濃度，一般來說現(xiàn)有水廠工藝設(shè)施是難以應(yīng)付的。

2. 凈水廠的應(yīng)急方案選擇。為了防范可能的突發(fā)性水污染問題，需要確定應(yīng)急方案，一般在現(xiàn)有工藝設(shè)施能力的基礎(chǔ)上，要考慮增加必要應(yīng)急設(shè)施。應(yīng)急設(shè)施與方案的選擇可能有多種，基本原則是在發(fā)生突發(fā)性污染的情況下保證要求的水量和水質(zhì)，應(yīng)急情況下的水處理成本可以不作為主要考慮因素?？赡艿姆桨赣幸韵聨追N。

（1）應(yīng)急情況下的降低水處理系統(tǒng)負(fù)荷，減少供水量以保障水質(zhì)。對于凈水廠應(yīng)采取較高負(fù)荷設(shè)計(jì)，留有一定的負(fù)荷在應(yīng)急情況下使用。此方法只對應(yīng)對一些顆粒物，大分子有機(jī)污染物，部分生物類等突發(fā)性污染有效。

（2）儲備一些藥劑類。根據(jù)前述突發(fā)污染的分析，多數(shù)突發(fā)性污染物都可以通過投加某種藥劑（廣義地講吸附劑、氧化劑、酸堿劑等，統(tǒng)稱為藥劑）的方式給以有效應(yīng)對，如投加粉末活性炭等吸附劑，預(yù)氧化用氯、酸、堿等pH調(diào)節(jié)劑，各種混凝劑、助凝劑等。藥劑投加設(shè)施啟動(dòng)迅速，投量可調(diào)，能適應(yīng)較高濃度或變濃度的污染情況，而且在很多水廠，這些藥劑是在常規(guī)生產(chǎn)中使用的，易于實(shí)現(xiàn)“平戰(zhàn)結(jié)合”，減少投資，只需要針對應(yīng)急供水的要求在投加品種、投加量范圍、投加位置等方面做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，有廣泛的適用性。同時(shí)，在各次污染的應(yīng)對中，不可缺少地都伴隨有優(yōu)化混凝劑與助凝劑投加來強(qiáng)化混凝的內(nèi)容，因此，臨時(shí)投加某種或幾種藥劑，是應(yīng)對許多突發(fā)性水污染的有效措施。

四、關(guān)于技術(shù)措施的一些討論

科研工作者要加強(qiáng)在應(yīng)急污染控制方面的研究，對各種污染物提出可行的應(yīng)對措施。對于特定的水廠，則應(yīng)在開展有針對性的研究基礎(chǔ)上制訂具體的應(yīng)對突發(fā)性污染的技術(shù)方案。水廠首先應(yīng)對所取水源水進(jìn)行潛在污染源及污染物調(diào)查，明確水廠需主要防范的突發(fā)性目標(biāo)污染物；針對目標(biāo)污染物及水廠已有的工藝系統(tǒng)情況，研究應(yīng)對措施；必要時(shí)建立相應(yīng)的應(yīng)急設(shè)施；對于新建廠的設(shè)計(jì)，同樣進(jìn)行污染源調(diào)查，確定主要目標(biāo)污染物，考慮應(yīng)對突發(fā)污染物的技術(shù)措施，與常規(guī)水處理工藝系統(tǒng)一并進(jìn)行設(shè)計(jì)。

根據(jù)上述分析，水廠以設(shè)置適量的藥劑投加設(shè)施為應(yīng)對突發(fā)性水源水質(zhì)污染的首先措施。投藥設(shè)施可以設(shè)計(jì)為多用途，一套設(shè)施在不同的時(shí)期可以根據(jù)需要儲不同的存投加藥劑；投加量根據(jù)具體需要靈活調(diào)節(jié)，以適應(yīng)各種污染物或各種污染程度的處理要求；投加點(diǎn)可以靈活改變，可以預(yù)設(shè)在水處理系統(tǒng)的前端或系統(tǒng)中不同位置的投加管線，以滿足不同情況的需要；系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮各種藥劑的使用條件，使其在關(guān)鍵時(shí)刻能真正發(fā)揮作用，如各種藥劑的接觸時(shí)間就是一個(gè)重要的工藝參數(shù)，必須想辦法保證。

五、結(jié)論

為了防范突發(fā)性水源水質(zhì)污染，凈水廠建立應(yīng)急技術(shù)方案是非常必要的。要針對特定的目標(biāo)污染物，研究可能的控制措施。各種藥劑投加設(shè)施投資小，適用性廣泛，能解決多數(shù)污染物的突發(fā)污染問題，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。此方面還有大量研究工作亟待深入開展。