方衛(wèi)國：城市供水備用水源優(yōu)質(zhì)供水的探討

近年來不少地區(qū)水資源短缺，取水河段污染事件頻發(fā)。2005年底松花江污染事件、廣東北江鎘污染事件、2006年江蘇長江揚中硫酸船沉沒事件、2011年“杭州新安江苯酚污染事件”、2012年“廣西龍江鎘污染事件”、2014年“錢塘江兩次水質(zhì)異味事件”、2017年“浦陽江諸暨段化工桶掉江事件”等均造成了不同程度的社會影響。上游城市工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、水污染治理狀況直接關(guān)系到下游水質(zhì)，使城市供水系統(tǒng)的脆弱性日益顯現(xiàn)。因此，城市供水單一水源，已無法滿足需求，一旦水源地發(fā)生污染，將嚴重影響城市生產(chǎn)和生活。為此國家先后出臺了備用水源相關(guān)規(guī)定。

湘湖備用水源地建設(shè)的必要性及其概況

杭州蕭山水司2018年供水能力已達140萬 t/d，目前蕭山水司已建成5座水廠，5個水廠的取水水源均為錢塘江水系。其中一、二、三水廠的取水口在三江口(錢塘江、富春江、浦陽江三江交匯處)，南片水廠及江東水廠的取水口在石門沙富春江，兩地相距約5公里。如果該河段遭到污染，將給城市供水帶來災(zāi)難性的影響。

20世紀90年代末，蕭山區(qū)政府設(shè)立湘湖為備用水源。湘湖備用水源位于湘湖風(fēng)景旅游景區(qū)內(nèi)，企業(yè)較少，無工業(yè)廢水排放，周邊農(nóng)戶生活污水經(jīng)簡易處理后間接排放湘湖;之后政府逐步加強湘湖備用水源保護力度，不斷發(fā)布各類規(guī)定，以加強湖湘水質(zhì)保護。湘湖應(yīng)急備用水源及擴建工程建成后，湘湖總的集水面積達到15.74 km2，湘湖水域面積達到 6.1 km2，其中應(yīng)急備用水源地集水面積、及水域面積分別約為10.7 km2和3.2km2。湘湖水系相對獨立，正常蓄水位4.5 m，推薦湖區(qū)平均水深采用 2.5 m，與外圍河網(wǎng)建節(jié)制閘控制。湘湖應(yīng)急備用水源擴建工程與現(xiàn)狀湘湖連通，同時建有5 座節(jié)制閘與周邊河網(wǎng)節(jié)制，其中定山閘為主要引水閘，其余節(jié)制閘閘門寬度根據(jù)規(guī)劃河寬要求配套相應(yīng)閘寬，節(jié)制閘閘底高程與湘湖平均湖底高程基本一致。

備用水源建立以來，前后啟用過8次。每次湘湖取水泵站的開啟，均有效緩解了原取水泵站停運所帶來的供水影響。為提高湘湖備用水源的供水量， 對湖湘進行多次改造。整個湘湖作為蕭山區(qū)的應(yīng)急備用水源，相當(dāng)于總庫容2 310萬 m3的水庫，可為蕭山全區(qū)提供7 d的飲用水量。2018年12月因DN2200源水管割接，有計劃的啟用湘湖原水，啟用時間約為10 h，使用效果良好。2018年湘湖應(yīng)急備用水源地基本信息詳見表1。

表1 湘湖應(yīng)急備用水源地基本信息

城市備用水源地存在問題

在啟用湘湖備用水源中存在以下問題：(1)湘湖備用水源因較少使用，存在管道中存積死水現(xiàn)象;(2)湘湖備用水源水雖基本符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB 3838-2002 Ⅲ類標準要求，據(jù)2018年數(shù)據(jù)顯示，湘湖pH值高于三江口原水pH均值;湘湖氨氮、鐵、高錳酸鹽指平均值均高于三江口原水;湘湖總磷均值為0.05 mg/L，三江口總磷均值為0.06 mg/L;綜合分析，湘湖原水水質(zhì)相比于三江口原水欠佳。究其原因，首先湖泊水體流動性較差，水體自凈能力有限，其次，湘湖做為國家四A級景區(qū)，周邊存在生活和旅游面源污染。

表2 湘湖應(yīng)急備用水源水質(zhì)

備用水源啟用水質(zhì)保障措施

針對以上問題，在2018年12月啟用前，供水部門采用三江口原水倒排湘湖備用水源內(nèi)，反沖管道，多次沖洗徹底排掉管道中死水，通過提前3天倒排三江口原水，進行水體置換，約58.1萬 m3三江口原水注入到湘湖備用水源中，使備用水源取水口近距離水體得以替換，遠距離水體得到稀釋;同時進行換水前后原水水質(zhì)比對實時掌握原水水質(zhì)，通過小試試驗確定最佳藥劑投量、加強廠內(nèi)生產(chǎn)性試驗、啟用中加強監(jiān)控、頭部及廠內(nèi)雙重投加粉末活性碳及高錳酸鉀復(fù)合鹽等措施進一步提升水質(zhì)。

1 換水前后原水水質(zhì)比對

加強三江口原水注入湘湖備用水源中的水質(zhì)監(jiān)測，比對換水前后備用水源水質(zhì)，確保換水方案的可行性，詳見表3。由表3可見：換水后湘湖原水氨氮、鐵、高錳酸鹽指數(shù)、臭和味等指標有較大提升。

表3 換水前后備用水源水質(zhì)情況比對

2 小試試驗確定最佳藥劑投加

在提升湘湖原水水質(zhì)的前提下，采用投加凈水藥劑，如高錳酸鉀復(fù)合鹽及活性炭，進一步保障出水質(zhì)量。常規(guī)工藝對鐵、高錳酸鹽指數(shù)等指標的去除效果尚佳，但對湘湖原水藻腥味、土霉味、草腥味的去除效果并不理想。小試試驗重點關(guān)注對臭和味的去除效果。試驗用水為湘湖井圈中水樣，因該井圈較封閉，相比與湘湖原水水質(zhì)略差，對該原水進行高錳酸鉀復(fù)合鹽及粉末活性炭(粉碳)混凝燒杯實驗，采用聞測嗅味評價去除效果，確定最佳投加量。

表4高錳酸鉀復(fù)合鹽小試試驗

湘湖原水高錳酸鉀復(fù)合鹽投加1.2 mg/L時，嗅味去除效果最好，濁度最低，但仍有土霉味1級、藻腥味1級。隨著高錳酸鉀復(fù)合鹽的增加，土霉味有所升高，且色度較高，水樣有明顯紅色，初步確定高錳酸鉀復(fù)合鹽最佳投加量為1.2 mg/L，具體投加量可根據(jù)原水嗅味情況進行相應(yīng)調(diào)整。

表5活性炭小試試驗

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編輯：趙凡