蔣福春，康繼民，趙世嘏

（蘇州市自來(lái)水公司，蘇州 215000）

摘 要：供水水質(zhì)新標準的實(shí)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(shí)建設備用水源，保障供水安全；在對原水水質(zhì)特點(diǎn)調查研究的基礎上，選擇合適工藝，通過(guò)加強工藝管理和工藝改造，提高出廠(chǎng)水水質(zhì)；制定并嚴格執行原水突變時(shí)的應急預案；增強突發(fā)事件的應變能力；改進(jìn)和提高供水管網(wǎng)建設與維護水平，及時(shí)維護二次供水設施，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《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-85）相比，將水質(zhì)評價(jià)點(diǎn)從“出廠(chǎng)水”改為“龍頭水”，這要求供水企業(yè)嚴格控制原水、水廠(chǎng)、輸配水設施各個(gè)環(huán)節，以保障用戶(hù)端的水質(zhì)，而自2007年7月1日起實(shí)施的新國標（GB 5749-2006）中，將原來(lái)的35項指標增至106項，并對原標準35項中的8項進(jìn)行了修訂。聯(lián)系到國內大部分水廠(chǎng)還在采用常規工藝的現狀，這要求從優(yōu)化工藝參數，增加預處理、深度處理環(huán)節等方面提高水處理的效果。以上表明新標準的實(shí)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(lái)水公司供水設計能力90萬(wàn)立方米/日，供水服務(wù)面積近570平方公里。近年來(lái)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。筆者結合自身的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗，總結了水質(zhì)安全管理的各項措施，包括水源水管理，水廠(chǎng)管理和管網(wǎng)管理三方面內容。

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(zhù)近年來(lái)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(fēng)險，屬于低濁、季節性高藻、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(lèi)的花漣魚(yú)苗進(jìn)行生物治理等一系列措施來(lái)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(shí)際運行中發(fā)揮著(zhù)重要作用。管理上采取多種手段擴大監測范圍，形成多道防線(xiàn)，提高水質(zhì)預測預警能力，提升水源地安全保障系數：

（1）利用市氣象局、環(huán)保局和水務(wù)局共同建立的“太湖藍藻監測信息服務(wù)網(wǎng)”，及時(shí)掌握水源地和周?chē)虻乃|(zhì)情況。

（2）建立水源地 “全球眼”視頻監控系統可以遠程監控取水口及周?chē)闆r，為水源保護提供了又一道防線(xiàn)。

（3）通過(guò)共享環(huán)保局在水源地的原水水質(zhì)在線(xiàn)監測站，實(shí)現對原水水質(zhì)的多個(gè)關(guān)鍵參數實(shí)時(shí)監測。

建設了西塘河應急水源地，西塘河屬長(cháng)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(chǎng)水的水質(zhì)，尢志磊等[1]對應急水源進(jìn)行了調試。結果表明：由于廠(chǎng)內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(chǎng)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，但應急水源的建設極大提升了城市供水的安全性。

2 水廠(chǎng)管理

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

2.1 工藝管理

1）水廠(chǎng)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%。常規工藝對小分子有機物的去除效果有限，因此增設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(shí)例，可以看到雖然原水CODMn高達7.56mg/L，經(jīng)過(guò)預臭氧和常規工藝后迅速降低，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(chǎng)工藝對原水變化具有較強的適應性。圖3為工藝長(cháng)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(guò)后續深度處理對CODMn去除，炭濾池出水基本在2mg/L以下。出廠(chǎng)水平均濁度<0.10NTU，表明工藝運行狀況良好。藻類(lèi)高發(fā)期、西塘河水源切換期間，供水區域內水質(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(shí)間大于12min，炭濾池反沖洗周期為10-20天（生物量不超過(guò)300nmol/L）。為保證出水水質(zhì)，對處理工藝采取了：①加強過(guò)程水的監測，及時(shí)調整工藝參數。②為降低使用臭氧帶來(lái)的溴酸鹽等消毒副產(chǎn)物風(fēng)險，將水中余臭氧濃度控制在0.1mg/L。③對于生物炭帶來(lái)的生物泄露的風(fēng)險，加強對炭濾池出水細菌的監測，判斷細菌泄露程度，以便及時(shí)調整沖洗模式和消毒參數等措施。

2）高藻期混凝藥劑的比選。原水高藻期間，藻類(lèi)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(luò )合物附著(zhù)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(xiàn)較長(cháng)，反應時(shí)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(jìn)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(shí)pH也在理想范圍內。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(guò)投加適量的堿來(lái)調節pH值，改善混凝效果，但投量過(guò)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(shí)際中投加的聚丙烯酰胺在0.1mg/L以?xún)?，硫酸鋁視原水變化而定，保證沉淀池出水濁度在1NTU以?xún)取?/span>

3）出廠(chǎng)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(cháng)，出廠(chǎng)水余氯實(shí)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(shí)現原水中濁度，氨氮，pH等指標的在線(xiàn)監測。同時(shí)公司建立了106項水質(zhì)指標檢測能力的水質(zhì)監測中心，方便及時(shí)了解各工藝單體出水和出廠(chǎng)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(guò)程中效率在10％左右，意味著(zhù)對水有一個(gè)充氧的作用，這種狀況對藻類(lèi)的生長(cháng)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(lèi)的附著(zhù)?？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)現綠光對藻類(lèi)生長(cháng)干擾作用明顯，提出選擇綠色玻璃蓋來(lái)抑制沉淀池、濾池、活性炭池內青苔的生長(cháng)，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(fēng)險（脫落的生物膜，穿透濾池的成蟲(chóng)）。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）加氯系統的改造。由于X水廠(chǎng)分兩期建設，清水池的建設考慮了部分二期工程，目前調蓄能力為30%。這樣雖然增強了水廠(chǎng)應付突發(fā)事件的能力，但也導致清水在庫中停留時(shí)間較長(cháng)，水質(zhì)容易發(fā)生變化。因此除了對炭濾池出水進(jìn)行后道氯投加外，還對清水庫出水進(jìn)行補氯投加。存在不足為后加氯系統中無(wú)余氯探頭，補氯系統中探頭與投藥點(diǎn)距離太近，不能正確反映水中余氯量。經(jīng)過(guò)改造，增設后道氯的探頭，并移動(dòng)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(dòng)投加系統開(kāi)發(fā)。根據進(jìn)廠(chǎng)在線(xiàn)水質(zhì)綜合評價(jià)信息和臭氧接觸反應過(guò)程模型預測輸出，改變單位水體的臭氧投加量。自動(dòng)控制軟件于2009年7月正式投入使用，對比先前手動(dòng)控制投加的處理效果，深度處理工藝出水水質(zhì)更加平穩，臭氧接觸池的余臭氧濃度控制精度更高，通過(guò)控制水中剩余臭氧濃度可以有效抑制溴酸鹽的生成風(fēng)險。

2.3 水質(zhì)事故應急預案

水質(zhì)安全不光體現在供水水質(zhì)在使用中不應該給人體帶來(lái)短期或長(cháng)期的健康危害；同時(shí)也要求供水系統在原水水質(zhì)發(fā)生突變時(shí), 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(lèi)暴發(fā)。藻類(lèi)暴發(fā)在夏季，供水的難點(diǎn)在于：由用戶(hù)用水量大導致生產(chǎn)任務(wù)重，原水水質(zhì)容易產(chǎn)生藻類(lèi)暴發(fā)的問(wèn)題；生產(chǎn)設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(huì )造成極壞的社會(huì )影響。

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

從工藝上，密切關(guān)注原水水質(zhì)在線(xiàn)監測系統中溶解氧（DO）的變化。如果藻類(lèi)暴發(fā)，DO會(huì )有很明顯的下降，則立即在取水泵房投加高錳酸鉀，有利于后續混凝工藝中藻類(lèi)的沉降去除，同時(shí)為保證混凝效果，還會(huì )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(chǎng)化驗人員實(shí)時(shí)針對原水水質(zhì)進(jìn)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(lèi)暴發(fā)應急預案能順利執行：需核實(shí)各類(lèi)應急藥劑的庫存，檢查投加設備的情況。

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

2）氨氮突然升高。雖然水廠(chǎng)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，高氨氮季節一般發(fā)生在3月左右，此時(shí)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(shí)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(xué)品的泄露。蘇州地區經(jīng)濟發(fā)達，人口稠密，一旦水源地發(fā)生有毒化學(xué)品的泄露事故，必須采取可靠有效的應急措施?？稍谌∷梅客都臃勰┗钚蕴浚≒AC）進(jìn)行吸附。

應對水質(zhì)突變事故，需要在最短的時(shí)間內采取有效措施。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(shí)準確傳遞 ,并在不同部門(mén)間實(shí)現信息共享,避免重大信息的緩報、漏報。

3 管網(wǎng)管理

根據公司水質(zhì)檢測中心和省市各級衛生主管部門(mén)提供的檢測報告，X水廠(chǎng)出廠(chǎng)水水質(zhì)全面達到了GB5749-2006中的106項要求。在出廠(chǎng)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施帶來(lái)的二次污染已成為阻礙水質(zhì)進(jìn)一步改善的瓶頸。

3.1 管網(wǎng)建設管理

1）舊管網(wǎng)改造。公司上世紀80年代使用的灰口鑄鐵管內部沒(méi)有采取涂襯防腐，造成內壁形成結垢層。不僅影響水質(zhì)，還會(huì )使過(guò)水斷面面積減小，造成供水壓力下降。為保證用戶(hù)水壓，勢必會(huì )加大二泵房電耗，同時(shí)增加管網(wǎng)漏損率。為此，公司有計劃的開(kāi)展了“老新村改造”等專(zhuān)項治理，將舊管道換為有水泥砂漿內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(kāi)啟消火栓清放渾水等措施。同時(shí)還包括管材質(zhì)量，內外防腐，接口情況和水壓試驗等方面的監督。在停水操作中，認真審核閥門(mén)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(gè)水廠(chǎng)分別在市區的北面、西北面和西南面，因而市區的東南端成為管網(wǎng)的最不利點(diǎn)，一方面是水壓不穩定，還有就是其處于管網(wǎng)末梢，停留時(shí)間長(cháng)，水質(zhì)存在隱憂(yōu)。實(shí)際搶修中也發(fā)現，東南端區域搶修大管徑管道時(shí)，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(shí)局部水壓變化，容易使死水移動(dòng)。為此公司每年夏季高峰供水前都會(huì )組織力量對位于管網(wǎng)末梢區的消火栓和橋管落水閥進(jìn)行集中開(kāi)啟，清放管網(wǎng)中渾濁的自來(lái)水。

3.3 二次供水管理

1）多層建筑的水箱維護。由于屋頂水箱內的水停留時(shí)間較長(cháng)，余氯消耗光后微生物生長(cháng)導致水質(zhì)變差，夏天容易產(chǎn)生水質(zhì)不達標的問(wèn)題，為此每年會(huì )定期進(jìn)行清洗，并與水質(zhì)檢測中心配合，高溫時(shí)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域都將陸續進(jìn)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施有的屬于公司，有的屬于用戶(hù)。產(chǎn)權的多元化使得其日常清洗與維護的責任不明。經(jīng)過(guò)對供水區域內的高層及小高層的二次供水設施進(jìn)行調查[6]，結果表明：蓄水池內平均水力停留時(shí)間約為11.5h，個(gè)別超過(guò)24h。水池性狀為方形，底部和各面夾角易積淤泥。檢測了56個(gè)水樣中的11個(gè)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(hù)投訴。

表2 二次供水水質(zhì)檢測結果

針對這種情況，可以?xún)炔吭O置專(zhuān)門(mén)的管理機構。對于新建的高層住宅，由開(kāi)發(fā)商與公司簽訂二次供水設施的建設，管理和運行協(xié)議，杜絕由結構設計不合理或材料不過(guò)關(guān)帶來(lái)的水質(zhì)隱患；對于已有設施，產(chǎn)權人可以將其轉交給公司統一管理維護，從而保證用戶(hù)龍頭水的水質(zhì)。

4 結語(yǔ)

水質(zhì)管理是一項系統工程，要求供水企業(yè)嚴格控制生產(chǎn)、輸送的各個(gè)環(huán)節，消除隱患?？傮w思路為：在做好水源地的保護工作的同時(shí)建設備用水源，保障供水安全；在對原水水質(zhì)特點(diǎn)調查研究的基礎上，選擇合適工藝，通過(guò)加強工藝管理和工藝改造，提高出廠(chǎng)水水質(zhì)；制定并嚴格執行原水突變時(shí)的應急預案；增強突發(fā)事件的應變能力；改進(jìn)和提高供水管網(wǎng)建設與維護水平，及時(shí)維護二次供水設施，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(cháng)期不懈，嚴格執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(jià). 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(chǎng)，2008，Vol. 11(1)：42～45

[5] 張雪，蔣福春，李琴等. 光干擾法抑制凈水構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查及對策研究. 供水技術(shù)，2009，Vol. 3(5)：62～64