当前供水及水处理面临的问题和对策的探讨
2000-10-19 9:13:13

  天津市自来水集团有限公司
徐景翼
一、当前供水及本处理面临的主要问题
I、水源方面的问题：包括两个方面面。
( l ) 水资源不足。
(2 ) 水源水质受污染，绘水处理带来困难。
2、水质标准要求提高
关于水资源不足问题，最近各方面介绍很多，我们天津市将于10月15日开始引黄济津，就是由于我们的引滦水源不足而采取的措施，这就是一个例子，这里我就不再占用大家的时间进行说明了。下面仅就水源污染造成的原水水质恶化和水质标准提高对水处理产生影响的方面做简要介绍。
l、水源受污染造成其水质恶化已经影响到水处理方面的问题，这种情况在国内许多省市均存在。虽然国家和各地均制定了规划进行治理，但是要在短期内解决是不容易的。目前比较普遍存在的是有机物污染和被污染水体富营养化，特别是水库带来藻类高发的问题。这些污染会对原水的几项指标有影响，指标包括：浊度、的值、氯化物、，总碱度、氨氮、耗氧量、叶绿素、藻类计数等，而这些指标往往和我们的水处理工艺有关，会对水处理的效果有影响。
拿天津的情况做为例子：
1983年引滦通水以后，水质基本不错：只是季节性的水库藻类高发[持续时间短( l一2周) ]，和突发性的点源污染。但是出于上游及水库地区的污染得不到治理，使水库富营养化，再加上持续几年的干旱，1996年以后造成了于桥水库的藻类高发十分严重，每年持续时间长达两个半月，在这期间水质指标有很大的恶化。
碱度降低：由一般的130一150mg/L，降低到90一100mg／L。因为混凝剂在反应过程中要消耗碱度，所以碱度低时混凝效果差。
pH值升高：在藻类高发期时，pH值最高可以达到9.5水厂采用的铁盐混凝 剂有效的 pH值是6—8.4。所以在藻类期内采用的混凝剂混凝效果差，投加量加大。
叶绿素值：增高。叶绿素指标是间接反应藻类高发情况。非藻类高发期，叶绿素含量低，只有几个μg／L，到藻类高发季节，最高达到了198μg／L，一般认为是大于20μg／L 就会对混凝处理有影响。
藻类计数高。从每升100万上升最大到 l172万。出于藻类较不容易在沉淀池中去除，普通滤池不能全部截留，所以水处理十分困难；另外一个就是藻类毒索问题山会影响水质。天津的藻类在高发季节主种为兰绿藻，其可以产生毒素。依莫作用方式归类为肝毒素(如微囊藻涛索)、神经毒索(如类毒索)、皮肤刺激物或其他毒素。
耗氧量值增大。我们常用高锰酸钟耗氧量作为反映有机物含量的指标。滦河水扔期耗氧量为1.7mg／L一4.0mg／L, 而97年一99年为2.2—8.5mg／L, 而今年最高达10—50mg／ L,这说明水质受治染恶化。
氮氮值升高。其影响混凝效果和绘水带来异味并在加氯后产生有机卤化物。出厂水源受污染，使水质变坏，丽水厂4的处理工艺是已经固定了，所以给水处理带来了很大的困难。在1997年藻类高发并持续了两个半月，水厂基本没有应变的能力，只能采取多投混凝剂的措施，出于混凝剂是铁热， j投量大了，达到近100mg／I(是汇常的4一；倍)，使处理后水的 pH值下降到7以下，出厂基本合格，但出于偏酸性伊J水供别管网中，把沉积在管网的锈又溶解到水中，因此使用户收到的是黄水，持续了相当长的时间。虽然市区凌庄水厂结合厂内有预沉池，可以采用投加硫酸桐与柠檬酸来降低到厂后原水时绿素值，以改善水处理的效果，减少铁船混凝的投量；改进出厂水质，但也是十分困难。
当然到1998年以后，1999年取2000年虽然水质没有好转，但我们采取对策的情况有所改变。具体后面再谈。
2、水质标准要求提高。随着经济发隧，人们对水质要求普遍提高，希望喝到更安全卫生的水，特别是加入 WTO仍以后，水质标准的改善和国家的环境、社会经济和文化条件购关系嚏加密切。
目前我国的水质指标归纳起来可分三类：细菌学指标、有毒有害物质指标及感官性指标。组织及美国等均汐、为细菌学指标是极端重要的，因为它能在同一时间造成大片人群发病或死亡。据统计；发展中国家每年有1220多万五岁以厂儿童因儿童病死亡，超过300 万人死于腹泻，其中多数是出于受污染的水引起的。据公报， 1991年一1990年美国供水企业共发生水质事故64起，致病人数达422820人，其中99％的病例为肠道方面的水质事故。
有毒有害物质指标是防止长期积累导致慢性病或癌症的指标，确定的原则是入终身摄入而无察觉的健康风险。
感官性指协虽然可能不直接影响健康，但会导致用户怀疑、厌恶，所以要达到用户时接受的程度。
世界卫生组织制定的《饮用水水质准则》是世界各国制定水质标准的参考依据，所以它的指标更充整。1986年实施的准则提示了61项指标，1993年修订后提出135项，其中98项有指导值，消毒剂和消毒副产品就列了26个指标。
美国的标准分为两部分：一级标准共79项(国内必须执行)，二级标准(非强制性，用以抑制水的美容和器官有影响的污染物)共15项。
80年欧共体水质标准共62项，其中感官性指标4项，理化指标15项，有毒有害物质指标：37项，微生物指标62项，1992年提出修改意见。
日本新的水质标准是93年开始实施的，按水道法规定的水质标准为46项。
我们现行的饮用水质标准是1985年发销实施的，水质指标共35项。目前新的水质标准正在修订尚未颁介。
现在建设部计划组织制定城市自来水的部颁标准。
二、对策
供水部门对面临水源水质变坏和处理后的水质要求提高的问题，所采取的对策是：—、呼吩治理污染，因为目的水处理工艺在技术上尚不能做到什么水都能处现，另外成本山不经济，所以要治本；二、积极探求加强处理措施，使处理后的水能够满足安全与卫生的要求。
结合目前水源水质普遍存在的问题是受到有机物污染以及出此而带来的水体富营养化的含藻水源，影响水处理的效果和因水中有机物在利用氯肖毒处理后会产生的三氯甲烷是致癌物质的情况。在水处理上所采取的措施主要包括：
(—) 在水厂常规处理工艺之前增加预处理
1、对微污染的原水所采取生物接触氮化法进行预处理，即通过生物处理使有机污染物和氨氮因氧化而得到降解。即使水经过的预处理后进入生物处理池，原水微生物跟生物池内的填料进行接触，经培养生成硝化细菌生物膜后，原水再通过填料时，原水中的氨氮可经生物硝化作用转化为硝酸盐氨，达到了去除氨氮的目的。
深圳东深水库在1998年就建设了处理规模为400万 m3//d的工程，据总结资料介绍的效果不错，氨氮去除率在80％以上。
2、生物接触滤池方法去除氨氮。滤料一般采用表面积多孔，易于形成微生物。
3、采用氧化剂氧化使水中的有机物降解。过去是用氯做为氧化剂，出于大剂通用氯施为氧化剂会产生可致癌的有机卤化物副产物，所以现多用臭氧和高锰酸钾及其他替代，以奥氧应用广泛。但在国内，因为臭氧设备投资大、运行耗电高，所以应用不普及。
天津针对路类问题，在两个水厂是采取了预氯氧化杀藻的措施，在凌庄水厂是采取了投加硫酸铜和柠檬酸杀藻的措施。
(二) 加强常规水处理工艺措施
l、结合水源的特征，选用适用的混凝和助凝药剂改进与强化混凝工艺，提高沉淀、过滤的效果。目前有一些城市研究斤发新型的复合型的混凝剂，如碱式聚合铁铝，聚合铁，聚合硫酸铁和高锰醇钟复合药剂等。
2、应用高分子助凝药剂来帮助改进絮凝效果。
天津市处理高藻水的措施主要是靠药剂措施。包括：
( l ) 采用预氯化的措施，在原水中加氯进行杀藻和氧化以改善絮凝条件。
在另外一个水厂则是没有采用予加氯的方法而是采用投加硫酸铜和柠檬酸 进行杀藻降低原水的叶绿素指标和氧化有机物。
(2 ) 应用高分子絮凝剂做为助凝剂。
(3 ) 投加pH调节剂。
3、改进工艺构筑物的型式
(1 ) 针对除藻采用气浮式澄清池，目前国内有一些城市例如昆明、苏州等城市。国外英国用的较多。
由于往往藻类高发是有季节性，所以从节省气浮池的运行费用出发，把气浮池建在滤池的上部，在藻类高发季节气浮池运行，气溶池出水在下部就进行过滤处理；在非高发季节，气浮池不适行，原水直接就进行过滤(国外称 C0C0一DA F池)。
(2)采用微过滤替代普通滤池。
三、增加深度处理措施改善水质
目前采用比较多的是：
( I ) 增加活性炭过滤，吸附水中溶解的有机物，改善色、嗅、昧，提高出水水质。
(2 ) 增设慢滤池。
综上所述，从目前的情况看，实现水源的改善是需要一段相当长的时间。今年要开始引黄济津，其水质状况现尚难预测。由此从水处理上研究对策将是我们今后的重点技术工作。今天，简单地把情况向各位介绍—下，希望今后共同合作，为改善比水的水质共同努力。
本文为2000年中国水协科技委含藻处理研讨会论文