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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(yīng)急水源水質(zhì)特性研究對(duì)于應(yīng)對(duì)水質(zhì)突發(fā)事件具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，在對(duì)西塘河與太湖水質(zhì)對(duì)比監(jiān)測(cè)分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了濁度、色度、耗氧量、氨氮、總磷、堿度等14類水質(zhì)參數(shù)的變化特性和凈水廠工藝試運(yùn)規(guī)律。結(jié)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(wěn)定；耗氧量變化規(guī)律與太湖水質(zhì)類似，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(guī)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(yuǎn)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(dāng)，變化較為恒定；氯化物含量要高于太湖水，呈v型規(guī)律變化；其他指標(biāo)含量較低，滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求；制水耗藥量高于太湖水源，制水工藝較太湖水源復(fù)雜。

關(guān)鍵詞：應(yīng)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(yùn)營(yíng)壓力。2007年5月無(wú)錫太湖藍(lán)藻事件給太湖周邊城市造成了廣泛而深遠(yuǎn)的影響。同樣處于太湖流域，蘇州市為應(yīng)對(duì)水源地水質(zhì)危機(jī)，于2008年3月18日啟動(dòng)市區(qū)供水應(yīng)急水源工程建設(shè)，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(shè)一座應(yīng)急泵站，就近連接蘇州市自來(lái)水公司的B水廠和X水廠的渾水管道。在太湖水源地出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，工程可通過(guò)望虞河、西塘河引長(zhǎng)江水，供應(yīng)B水廠和X水廠，保障供水安全。

科學(xué)運(yùn)行管理應(yīng)急水源，合理調(diào)配和監(jiān)管應(yīng)急水源，保證應(yīng)急水源的有效性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)于整個(gè)應(yīng)急水源地建設(shè)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(jiān)測(cè)和應(yīng)急水源生產(chǎn)試用來(lái)積累應(yīng)急水源地運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，旨在為飲用水應(yīng)急水源地建設(shè)提供參考。

1.應(yīng)急水源地建設(shè)概述

1.1工程建設(shè)

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

 1.2凈水工藝和相關(guān)參數(shù)

西塘河應(yīng)急水源主要供給對(duì)象是蘇州市自來(lái)水公司X水廠，其一期設(shè)計(jì)供水能力為30萬(wàn)m3/d，水廠凈水工藝流程如圖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月開始正式投運(yùn)，截止到目前為止運(yùn)行狀況良好，臭氧活性炭工藝對(duì)有機(jī)物具有良好的截留效果[1-7]。

1.3水源地運(yùn)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(jiān)測(cè)分析西塘河水質(zhì)，監(jiān)測(cè)頻率為1次/月，監(jiān)測(cè)指標(biāo)涵蓋濁度、耗氧量、氰化物、六價(jià)鉻等14項(xiàng)指標(biāo)，詳細(xì)指標(biāo)見(jiàn)第2節(jié)分析。同時(shí)每年會(huì)不定期抽取西塘河原水供入水廠進(jìn)行生產(chǎn)試用，以保證水廠對(duì)西塘河水源水質(zhì)的適應(yīng)性，以提高水廠應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力。

2.應(yīng)急水源地水質(zhì)

蘇州市飲用水廠的供水水源主要取自太湖，為此在水源地水質(zhì)監(jiān)控過(guò)程中，主要以太湖水源地水質(zhì)為對(duì)象。西塘河應(yīng)急水源建成后，西塘河水質(zhì)監(jiān)測(cè)與太湖水源同時(shí)進(jìn)行，通過(guò)對(duì)比分析以提高水廠制水的針對(duì)性，相關(guān)對(duì)比分析如下。

2.1濁度、色度分析

圖2反應(yīng)了西塘河與太湖水源地的色度與濁度監(jiān)測(cè)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(zhǎng)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(dá)到了30度左右，其余月份維持在10度左右，季節(jié)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(wěn)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(jiān)測(cè)情況，太湖水源地呈現(xiàn)1月份最高，達(dá)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(guī)律與太湖水質(zhì)類似，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(jiān)測(cè)情況，西塘河水源氨氮及硝酸鹽呈明顯的W型的規(guī)律特性，1、2、3、7、11、12月份的含量較高，其他月份含量相對(duì)平穩(wěn)，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，基本滿足III類水質(zhì)要求[9]。

圖5反應(yīng)了西塘河與太湖水源地的TP監(jiān)測(cè)情況，西塘河水源中TP含量遠(yuǎn)高于太湖，變化范圍在0.04~0.14mg/L，年平均含量在0.11mg/L，基本滿足III類水質(zhì)要求[9]。

2.4堿度、硬度分析

圖6反應(yīng)了西塘河與太湖水源地的堿度與硬度監(jiān)測(cè)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，完全能夠滿足制水廠混凝劑水解（Al2(SO4)3)的堿度要求[8]。

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

2.5氯化物分析

圖7反應(yīng)了西塘河與太湖水源地氯化物的監(jiān)測(cè)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(shì)，氯化物的最低含量點(diǎn)分別出現(xiàn)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(biāo)外，還監(jiān)測(cè)了嗅和味、PH、氰化物、六價(jià)鉻與揮發(fā)酚，水質(zhì)指標(biāo)與太湖相當(dāng)，其中氰化物、六價(jià)鉻與揮發(fā)酚均符合水源地水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)I類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，含量較低。

3.水質(zhì)處理

針對(duì)西塘河的原水水質(zhì)情況，X水廠在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上，進(jìn)行了生產(chǎn)調(diào)試運(yùn)行，經(jīng)過(guò)工藝調(diào)整后，出廠水質(zhì)能夠符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[10]，相關(guān)工藝技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1  工藝技術(shù)參數(shù)

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(jié)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(jié)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(wěn)定。

（3）西塘河水源耗氧量變化規(guī)律與太湖水質(zhì)類似，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(guī)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(yuǎn)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(dāng)，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(guī)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(biāo)含量較低，滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜。

水源地水質(zhì)特性規(guī)律的研究有助于凈水廠有針對(duì)性地調(diào)整生產(chǎn)工藝，節(jié)能降耗，預(yù)防水質(zhì)突發(fā)事件，應(yīng)急水源水質(zhì)特性的跟蹤研究能夠指導(dǎo)凈水廠在突發(fā)情況下的工藝生產(chǎn)，應(yīng)對(duì)水質(zhì)突發(fā)事件，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，建議該類水源地水質(zhì)規(guī)律研究能夠得到眾多單位的參與支持。

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