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蔣福春，康繼民，趙世嘏

（蘇州市自來水公司，蘇州 215000）

摘 要：供水水質(zhì)新標準的實行對城市供水企業(yè)的水質(zhì)管理工作提出了更高要求。管理的思路為：在做好水源地的保護工作的同時建設(shè)備用水源，保障供水安全；在對原水水質(zhì)特點調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，選擇合適工藝，通過加強工藝管理和工藝改造，提高出廠水水質(zhì)；制定并嚴格執(zhí)行原水突變時的應急預案；增強突發(fā)事件的應變能力；改進和提高供水管網(wǎng)建設(shè)與維護水平，及時維護二次供水設(shè)施，創(chuàng)新二次供水管理模式，避免水質(zhì)的二次污染。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)；管理；供水；安全

2005年建設(shè)部發(fā)布的《城市供水水質(zhì)標準》（CJ/T 206-2005）與原國標《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749-85）相比，將水質(zhì)評價點從“出廠水”改為“龍頭水”，這要求供水企業(yè)嚴格控制原水、水廠、輸配水設(shè)施各個環(huán)節(jié)，以保障用戶端的水質(zhì)，而自2007年7月1日起實施的新國標（GB 5749-2006）中，將原來的35項指標增至106項，并對原標準35項中的8項進行了修訂。聯(lián)系到國內(nèi)大部分水廠還在采用常規(guī)工藝的現(xiàn)狀，這要求從優(yōu)化工藝參數(shù)，增加預處理、深度處理環(huán)節(jié)等方面提高水處理的效果。以上表明新標準的實行對城市供水企業(yè)的水質(zhì)管理工作提出了更高要求。

蘇州市自來水公司供水設(shè)計能力90萬立方米/日，供水服務面積近570平方公里。近年來公司為了保障供水安全，提高供水水質(zhì)，不斷加強管理，創(chuàng)新機制。筆者結(jié)合自身的研究成果和實踐經(jīng)驗，總結(jié)了水質(zhì)安全管理的各項措施，包括水源水管理，水廠管理和管網(wǎng)管理三方面內(nèi)容。

1 水源水管理

太湖是蘇州市最重要的供水水源，水量較為充沛，隨著近年來太湖流域所受污染日趨嚴重，存在由藍藻暴發(fā)、底泥泛起導致的水質(zhì)風險，屬于低濁、季節(jié)性高藻、有機微污染型的水體。為此，采取了取水口圍欄，工程清淤和投放吃藻類的花漣魚苗進行生物治理等一系列措施來保障水源地水質(zhì)。取水泵房配備了高錳酸鉀、粉末活性炭等應急投加裝置，在實際運行中發(fā)揮著重要作用。管理上采取多種手段擴大監(jiān)測范圍，形成多道防線，提高水質(zhì)預測預警能力，提升水源地安全保障系數(shù)：

（1）利用市氣象局、環(huán)保局和水務局共同建立的“太湖藍藻監(jiān)測信息服務網(wǎng)”，及時掌握水源地和周圍水域的水質(zhì)情況。

（2）建立水源地 “全球眼”視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以遠程監(jiān)控取水口及周圍情況，為水源保護提供了又一道防線。

（3）通過共享環(huán)保局在水源地的原水水質(zhì)在線監(jiān)測站，實現(xiàn)對原水水質(zhì)的多個關(guān)鍵參數(shù)實時監(jiān)測。

建設(shè)了西塘河應急水源地，西塘河屬長江支流，與同期太湖原水相比，色度、氨氮和耗氧量較高。為保證換用水源后出廠水的水質(zhì)，尢志磊等[1]對應急水源進行了調(diào)試。結(jié)果表明：由于廠內(nèi)的預處理和深度處理工藝對原水水質(zhì)的變化有良好的適應性，出廠水各項指標均符合CJ/T 206-2005中要求。因藥劑增加而導致制水成本上升約14.29元/103m3。盡管運行成本有所增加，但應急水源的建設(shè)極大提升了城市供水的安全性。

2 水廠管理

針對太湖原水小分子有機物多、容易暴發(fā)藻類的特點，在下轄的X水廠中增設(shè)了臭氧預處理，臭氧生物活性炭深度處理工藝。下文以X水廠的情況為例說明。

2.1 工藝管理

1）水廠工藝運行管理。

圖1為太湖原水有機物分子量分布情況?？芍幸孕》肿佑袡C物為主，分子量小于10k的占58%。常規(guī)工藝對小分子有機物的去除效果有限，因此增設(shè)了臭氧預處理和臭氧活性炭深度處理工藝是十分必要的[2]。圖2為2010年1月14日，原水有機物突然升高的處理實例，可以看到雖然原水CODMn高達7.56mg/L，經(jīng)過預臭氧和常規(guī)工藝后迅速降低，砂濾池出水僅為2.38mg/L，再經(jīng)深度處理可以有效保證水質(zhì)。表明水廠工藝對原水變化具有較強的適應性。圖3為工藝長期運行情況，可以看到砂濾池出水的濃度基本上都在2.5mg/L以下，經(jīng)過后續(xù)深度處理對CODMn去除，炭濾池出水基本在2mg/L以下。出廠水平均濁度<0.10NTU，表明工藝運行狀況良好。藻類高發(fā)期、西塘河水源切換期間，供水區(qū)域內(nèi)水質(zhì)零投訴。

工藝運行期間，控制臭氧投量（預臭氧+后臭氧）在1.0-1.5mg/L之間，炭濾池接觸時間大于12min，炭濾池反沖洗周期為10-20天（生物量不超過300nmol/L）。為保證出水水質(zhì)，對處理工藝采取了：①加強過程水的監(jiān)測，及時調(diào)整工藝參數(shù)。②為降低使用臭氧帶來的溴酸鹽等消毒副產(chǎn)物風險，將水中余臭氧濃度控制在0.1mg/L。③對于生物炭帶來的生物泄露的風險，加強對炭濾池出水細菌的監(jiān)測，判斷細菌泄露程度，以便及時調(diào)整沖洗模式和消毒參數(shù)等措施。

2）高藻期混凝藥劑的比選。原水高藻期間，藻類代謝產(chǎn)生的有機物中的酸性物質(zhì)與混凝劑的水解產(chǎn)物發(fā)生反應，生成的表面絡合物附著在絮體顆粒表面，影響混凝效果。因此需在取水泵房投加高錳酸鉀，投量為0.6-2.0mg/L。由于原水管線較長，反應時間達8h，可起到較好的預氧化作用[3-4]。對預氧化后的原水，按如表1所列出的6種技術(shù)方案進行混凝試驗，效果如圖4所示。

表1 混凝技術(shù)方案

由圖4可知，方案4出水濁度最低，同時pH也在理想范圍內(nèi)。所以確定投加聚丙烯酰胺強化硫酸鋁混凝為最佳方案。另外,方案5出水濁度也比較理想，但方案6出水變差。得出可以通過投加適量的堿來調(diào)節(jié)pH值，改善混凝效果，但投量過大將導致沉后水的濁度上升且pH值也大幅度升高。生產(chǎn)實際中投加的聚丙烯酰胺在0.1mg/L以內(nèi)，硫酸鋁視原水變化而定，保證沉淀池出水濁度在1NTU以內(nèi)。

3）出廠水濁度和余氯控制。濁度是最常用的感官性狀指標，直接反應了水質(zhì)情況。余氯是保證供水生物安全的一項重要指標。水中保持一定量的余氯，可以抑制微生物的生長，出廠水余氯實際控制范圍0.6-1.2mg/L，濁度≤0.3NTU。

4）加強水質(zhì)檢測力度。目前已實現(xiàn)原水中濁度，氨氮，pH等指標的在線監(jiān)測。同時公司建立了106項水質(zhì)指標檢測能力的水質(zhì)監(jiān)測中心，方便及時了解各工藝單體出水和出廠水的水質(zhì)情況。

2.2 工藝改造

1）針對池壁上青苔滋生的改造。由于采用臭氧預處理，而臭氧在由純氧的制備過程中效率在10％左右，意味著對水有一個充氧的作用，這種狀況對藻類的生長非常有利。因此特別是在夏季光照充足的情況下，沉淀池出水槽和池壁上很容易有青苔滋生。而普通清掃后，由于表面變的粗糙，更易導致藻類的附著?？梢圆捎们鍧嵑笤诒砻嫱恳粚逾g化膏的方式予以緩解。張雪等[5]發(fā)現(xiàn)綠光對藻類生長干擾作用明顯，提出選擇綠色玻璃蓋來抑制沉淀池、濾池、活性炭池內(nèi)青苔的生長，也是一條解決途徑。

2）針對臭氧活性炭工藝可能產(chǎn)生的生物風險（脫落的生物膜，穿透濾池的成蟲）。嘗試了在炭濾池的出水口加裝200目左右的不銹鋼篩網(wǎng)；在活性炭層下增設(shè)30-50cm的細砂墊層；在濾池，碳池頂加裝玻璃蓋，以防搖蚊產(chǎn)卵等措施。

3）加氯系統(tǒng)的改造。由于X水廠分兩期建設(shè)，清水池的建設(shè)考慮了部分二期工程，目前調(diào)蓄能力為30%。這樣雖然增強了水廠應付突發(fā)事件的能力，但也導致清水在庫中停留時間較長，水質(zhì)容易發(fā)生變化。因此除了對炭濾池出水進行后道氯投加外，還對清水庫出水進行補氯投加。存在不足為后加氯系統(tǒng)中無余氯探頭，補氯系統(tǒng)中探頭與投藥點距離太近，不能正確反映水中余氯量。經(jīng)過改造，增設(shè)后道氯的探頭，并移動補氯探頭位置，自控方面采用后道氯比例投加，補氯指定濃度的方式加以控制。

4）臭氧自動投加系統(tǒng)開發(fā)。根據(jù)進廠在線水質(zhì)綜合評價信息和臭氧接觸反應過程模型預測輸出，改變單位水體的臭氧投加量。自動控制軟件于2009年7月正式投入使用，對比先前手動控制投加的處理效果，深度處理工藝出水水質(zhì)更加平穩(wěn)，臭氧接觸池的余臭氧濃度控制精度更高，通過控制水中剩余臭氧濃度可以有效抑制溴酸鹽的生成風險。

2.3 水質(zhì)事故應急預案

水質(zhì)安全不光體現(xiàn)在供水水質(zhì)在使用中不應該給人體帶來短期或長期的健康危害；同時也要求供水系統(tǒng)在原水水質(zhì)發(fā)生突變時, 具有良好的應急功能。公司水源地可能發(fā)生的水質(zhì)突變情況為：

1）藻類暴發(fā)。藻類暴發(fā)在夏季，供水的難點在于：由用戶用水量大導致生產(chǎn)任務重，原水水質(zhì)容易產(chǎn)生藻類暴發(fā)的問題；生產(chǎn)設(shè)備在夏季高溫和雷雨條件下容易運作不正常，且一旦停水會造成極壞的社會影響。

從原水著手，加強對水源地的巡視及水草的打撈，如果太湖原水無法使用，可換用西塘河應急水源，為確保泵站設(shè)備正常運行，事先需進行調(diào)試。

從工藝上，密切關(guān)注原水水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)中溶解氧（DO）的變化。如果藻類暴發(fā)，DO會有很明顯的下降，則立即在取水泵房投加高錳酸鉀，有利于后續(xù)混凝工藝中藻類的沉降去除，同時為保證混凝效果，還會加入助凝劑PAM。加強各工藝單體出水感官指標的檢測，判斷藍藻影響水質(zhì)程度，若水質(zhì)仍不達標，需啟用二次絮凝投加裝置。水廠化驗人員實時針對原水水質(zhì)進行混凝劑和助凝劑的燒杯試驗，確定最佳投量。

從物資準備上，為了確保藻類暴發(fā)應急預案能順利執(zhí)行：需核實各類應急藥劑的庫存，檢查投加設(shè)備的情況。

從設(shè)備保障上，高溫期間加強了對主要工藝單體的巡視力度，排查設(shè)備隱患。為確保設(shè)備在正常溫度下工作，提高運行效率，開啟了部分重要工藝單體的制冷空調(diào)或風扇。而對易遭雷擊損壞的設(shè)備，需加裝防雷模塊。

2）氨氮突然升高。雖然水廠的深度處理工藝對氨氮有一定的去除效果，但主要靠的是微生物的氧化分解，高氨氮季節(jié)一般發(fā)生在3月左右，此時溫度較低，微生物的降解效果不太理想，所以需要前加氯，氯與水中氨氮反應生成氯胺。同時為了避免氯對活性炭上生物膜的影響，需將砂濾池出水中余氯控制在0.1mg/L左右。也可考慮在取水泵房投加高錳酸鉀以提高氧化去除氨氮的效果。

3）有毒化學品的泄露。蘇州地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，人口稠密，一旦水源地發(fā)生有毒化學品的泄露事故，必須采取可靠有效的應急措施。可在取水泵房投加粉末活性炭（PAC）進行吸附。

應對水質(zhì)突變事故，需要在最短的時間內(nèi)采取有效措施。上面歸納了幾種應對方法，而從管理制度上，也需要制定嚴格的信息傳遞制度 ,使水質(zhì)信息及時準確傳遞 ,并在不同部門間實現(xiàn)信息共享,避免重大信息的緩報、漏報。

3 管網(wǎng)管理

根據(jù)公司水質(zhì)檢測中心和省市各級衛(wèi)生主管部門提供的檢測報告，X水廠出廠水水質(zhì)全面達到了GB5749-2006中的106項要求。在出廠水水質(zhì)不斷提高的情況下，管網(wǎng)及屋頂水箱等輸配水設(shè)施帶來的二次污染已成為阻礙水質(zhì)進一步改善的瓶頸。

3.1 管網(wǎng)建設(shè)管理

1）舊管網(wǎng)改造。公司上世紀80年代使用的灰口鑄鐵管內(nèi)部沒有采取涂襯防腐，造成內(nèi)壁形成結(jié)垢層。不僅影響水質(zhì)，還會使過水斷面面積減小，造成供水壓力下降。為保證用戶水壓，勢必會加大二泵房電耗，同時增加管網(wǎng)漏損率。為此，公司有計劃的開展了“老新村改造”等專項治理，將舊管道換為有水泥砂漿內(nèi)襯防腐的球墨鑄鐵管等耐腐蝕新型管材。

2）管道施工管理。包括新排管道沖洗消毒驗收，改排管道施工后的沖洗及開啟消火栓清放渾水等措施。同時還包括管材質(zhì)量，內(nèi)外防腐，接口情況和水壓試驗等方面的監(jiān)督。在停水操作中，認真審核閥門操作單，盡量避免改變管道中水流方向，將施工對水質(zhì)的影響降到最低。

3.2 管網(wǎng)維護管理

公司的三個水廠分別在市區(qū)的北面、西北面和西南面，因而市區(qū)的東南端成為管網(wǎng)的最不利點，一方面是水壓不穩(wěn)定，還有就是其處于管網(wǎng)末梢，停留時間長，水質(zhì)存在隱憂。實際搶修中也發(fā)現(xiàn)，東南端區(qū)域搶修大管徑管道時，容易造成附近居民水龍頭中放出黃水，這可能是因為搶修時局部水壓變化，容易使死水移動。為此公司每年夏季高峰供水前都會組織力量對位于管網(wǎng)末梢區(qū)的消火栓和橋管落水閥進行集中開啟，清放管網(wǎng)中渾濁的自來水。

3.3 二次供水管理

1）多層建筑的水箱維護。由于屋頂水箱內(nèi)的水停留時間較長，余氯消耗光后微生物生長導致水質(zhì)變差，夏天容易產(chǎn)生水質(zhì)不達標的問題，為此每年會定期進行清洗，并與水質(zhì)檢測中心配合，高溫時取水樣化驗分析，確保水質(zhì)安全。而為了從根本上排除水質(zhì)隱患，杜絕二次污染，在具備供水壓力條件的區(qū)域都將陸續(xù)進行直供水改造。

2）二次供水管理模式。目前高層及小高層建筑的二次供水設(shè)施有的屬于公司，有的屬于用戶。產(chǎn)權(quán)的多元化使得其日常清洗與維護的責任不明。經(jīng)過對供水區(qū)域內(nèi)的高層及小高層的二次供水設(shè)施進行調(diào)查[6]，結(jié)果表明：蓄水池內(nèi)平均水力停留時間約為11.5h，個別超過24h。水池性狀為方形，底部和各面夾角易積淤泥。檢測了56個水樣中的11個指標（如表2所示）。超標嚴重的指標為濁度、錳、鐵和鋅。這些超標的指標嚴重影響了供水水質(zhì)的感官，導致用戶投訴。

表2 二次供水水質(zhì)檢測結(jié)果

針對這種情況，可以內(nèi)部設(shè)置專門的管理機構(gòu)。對于新建的高層住宅，由開發(fā)商與公司簽訂二次供水設(shè)施的建設(shè)，管理和運行協(xié)議，杜絕由結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或材料不過關(guān)帶來的水質(zhì)隱患；對于已有設(shè)施，產(chǎn)權(quán)人可以將其轉(zhuǎn)交給公司統(tǒng)一管理維護，從而保證用戶龍頭水的水質(zhì)。

4 結(jié)語

水質(zhì)管理是一項系統(tǒng)工程，要求供水企業(yè)嚴格控制生產(chǎn)、輸送的各個環(huán)節(jié)，消除隱患?？傮w思路為：在做好水源地的保護工作的同時建設(shè)備用水源，保障供水安全；在對原水水質(zhì)特點調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，選擇合適工藝，通過加強工藝管理和工藝改造，提高出廠水水質(zhì)；制定并嚴格執(zhí)行原水突變時的應急預案；增強突發(fā)事件的應變能力；改進和提高供水管網(wǎng)建設(shè)與維護水平，及時維護二次供水設(shè)施，創(chuàng)新二次供水管理模式，避免水質(zhì)的二次污染。供水企業(yè)只有長期不懈，嚴格執(zhí)行管理上的各項措施，才能保證水質(zhì)安全。

參 考 文 獻

[1] 尢志磊，蔣福春，華偉. 西塘河應急水源工程建設(shè)與運行. 供水技術(shù)，2010，Vol. 4(4)：56～58

[2] 尢志磊，陳玲瑚，蔣福春. 生物活性炭濾池初期運行效果評價. 中國給水排水，2009，Vol. 25(16)：93～96

[3] 蔣福春，華偉，陳玲瑚等. 太湖流域含藻原水的處理技術(shù)及運行效果研究. 供水技術(shù)，2008，Vol. 2(3)：24～28

[4] 蔣福春，施凱，陳健等. 聚丙烯酰胺選型及其助凝條件優(yōu)化的中試研究. 水工業(yè)市場，2008，Vol. 11(1)：42～45

[5] 張雪，蔣福春，李琴等. 光干擾法抑制凈水構(gòu)筑物上青苔的效果與機理研究. 給水排水，2010，Vol. 36(10)：53～55

[6] 蔣福春，陳玲瑚，鄒建萍. 蘇州市二次供水狀況調(diào)查及對策研究. 供水技術(shù)，2009，Vol. 3(5)：62～64