自來水產生異味的原因、應急對策及教訓

1、自來水產生異味的原因、應急對策及教訓一一以大港供水站6.19事件為例摘要：總結了天津市濱海新區(qū)大港供水站出廠水產生異味的原因。在此基礎上， 以大港供水站為典型代表的小舊型自來水廠應該采取的應急對策。事件平息后， 深刻吸取教訓，早期建設的小舊型水廠面對藻類爆發(fā)時，應當建立完善的預防體 系與有效的應急處置體系，增強監(jiān)測與檢測能力，改進水處理工藝。關鍵詞：魚腥藻；土臭素；應急對策；教訓Causes of peculiar smell in tap water、Emergency measures and LessonTake 6.19 Event of Dagang water supply sta

2、tion as an ExampleTENG Huai-dong，LV Shu-wen，ZHANG Ji-gui，WANG De-lai（Tianjin Binhai New Area Dagang water supply station，Tianjin 300270）Abstract： Summarizes the causes of the peculiar smell of the tap water in Dagang water supply station of Binhai New Area in Tianjin.On this basis， Emergency measure

3、s should be taken for small and old waterworks with Dagang water supply station as a typical example.After the event subsides， draw lessons， early construction of small old waterworks in the face of algae outbreak， a perfect prevention system and an effective emergency response system should be esta

4、blished，enhanced monitoring and testing capabilities， improved water treatment process.Key word： anabaena； geosmin； emergency measure； lesson2016年6月19日，天津市濱海新區(qū)大港共供水站發(fā)生一起因原水土臭素超 標而引起自來水產生異味的事件。原水中魚腥藻占全部藻類的95.8%，密度為 10899萬個/L，土臭素濃度270ng/L （該指標限值為10ng/L）。在此期間，濱海新 區(qū)大港地區(qū)的大港供水站、安達水廠、大港油田濱海水廠出廠水均出現(xiàn)異味現(xiàn)象， 給人

5、民生活帶來巨大影響，在社會上造成極度恐慌。此事發(fā)生后，天津市政府、 天津市濱海新區(qū)政府協(xié)調相關部門積極行動，各自來水廠緊急應對，妥善處理了 此次事件。天津市濱海新區(qū)大港供水站（以下簡稱供水站）是一家隸屬于天津市濱海新 區(qū)建交局的事業(yè)單位（自來水廠性質）。供水站1995年建站，常規(guī)水處理工藝， 原水采用引灤水和引江水，供水能力2萬m3 /d，屬于小舊型自來水廠。此次事 件為天津市供水行業(yè)敲醒了警鐘，也折射出小舊型自來水廠在應對此類突發(fā)事件 中的不足，所采取的應急對策供同行們參考。1此次供水導致異味產生事件的主要原因2015年南水北調中線工程天津段通水后，供水站一直使用引江水，水質良好， 常規(guī)凈水

6、工藝對其具有很好的適應性。2016年6月份，由于引江水供水調蓄緊張， 將大港地區(qū)臨時更換為引灤水。負責供引灤水的于橋水庫長時間未使用，受水庫 水位與流速、日照和水溫、氮和磷含量高等多種因素的影響，導致藻類繁殖過多， 正逢夏季藍藻變異為魚腥藻。經國家城市供水水質監(jiān)測網濱海監(jiān)測站檢測發(fā)現(xiàn)，供水站出廠水有異臭味， 加熱后熱臭更加明顯，超過生活飲用水標準檢驗方法感官性狀和物理指標 （GB/T 5750.4-2006）中的“臭和味”的最高強度等級（5）。原水中檢測出優(yōu)勢藻 類為魚腥藻，藻密度為10899萬個/L，土臭素含量為270ng/L，超標27倍?；?明確，自來水中的異味主要來源于魚腥藻所分泌的土

7、臭素。在此有必要對土臭素簡單介紹一下，土臭素（geosmin）又稱土臭味素、土腥 味素、土味素，它是一種具有強土腥味的揮發(fā)性化合物質，許多微生物在代謝過 程中都能產生出這種物質，主要是由水中菌類和藍藻合成并分泌到水中，導致水 體產生異味，常規(guī)水處理工藝極難去除。土臭素作為水中典型的藻源嗅味物質之 一，而且土臭素在魚腥藻生長過程中主要分布在藻細胞內部1。其產生的異味曾 經給多地的正常供水造成極大困擾，當水中土臭素含量超過10ng/L時，即可明顯 嗅到異味，此次事件中許多居民反映類似于六六粉味。2應急對策2.1投加粉末活性炭直接吸附土臭素粉末活性炭能夠很好去除土臭素，這是由于粉末活性炭的多孔結構和

8、巨大比 表面積能夠為吸附土臭素提供有利條件，同時土臭素分子量較小，在水中的溶解 度較低且具有扁平化結構，更容易吸附在活性炭的裂隙狀孔隙中2。2016年6月19日上游于橋水庫開始一次投加粉末活性炭。由于供水站不具 備土臭素吸附試驗能力，天津市自來水集團公司向供水站提供了一次、二次投加 粉末活性炭參考數(shù)據。水源水中總土臭素濃度為960ng/L，粉末活性炭投加量分 別為5、10、20和30mg/L，吸附事件60min。一次投加粉末活性炭的結果表明， 隨著粉末活性炭投加量的增加，水中土臭素殘余濃度逐漸降低，土臭素去除率為 95.7%98%。下圖為二次投加活性炭之后水源水中土臭素的殘余濃度。從圖中可以看

9、出，初次投加粉末活性炭后，向水中二次投加粉末活性炭，投 加量分別為5、10、20mg/L，土臭素的去除率降低為36.8%52.0%，低于初次投 加粉末活性炭的去除率。供水站參考上述試驗結果后，在保證土臭素去除效果的同時應減少粉末活性 炭投加量（過多的粉末活性炭會造成堵塞濾池），將投加量控制在20mg/L。隨著 上游于橋水庫土臭素濃度逐漸降低，將投加量控制在10mg/L。投加粉末活性炭應 在投加凈水劑聚合氯化鋁（PAC）之前連續(xù)投加于原水中。供水站利用閑置的庫 房，安裝2臺粉末活性炭投加機，一臺運行，另一臺備用，采用獨立輸送管線。 投加點選在原水進入原水池前的計量間（此點原水未經任何處理，同時此

10、點也是 一次消毒點），由于情況緊急，直接將輸送管線接在原水管線壓力表的立管上。 原水管線直徑為DN400mm，輸送管線直徑為DN32mm，PE管材。2.2投加高錳酸鹽復合劑進行氧化處理先要說明的是高錳酸鹽復合劑（PPC）對低藻類的原水處理效果并不理想。高 錳酸鹽復合劑對很多種高藻類地表水表現(xiàn)出明顯的強化混凝作用，它是以高錳酸 鹽為主劑，與多種輔劑組合制成的藥劑，對魚腥藻有良好的滅活作用。其在氧化 反應中產生的新生態(tài)水合二氧化錳具有很高的活性，且具有膠體的性質3，對魚 腥藻有吸附凝聚作用，使其易于在沉淀和過濾工藝中去除。因此，高錳酸鹽復合 劑與凈水劑聚合氯化鋁聯(lián)合使用，利用氧化作用破壞魚腥藻的結

11、構，降低其密度， 減少土臭素分泌量。供水站共2座反應池，每座反應池設計進水量為430 m3/H，運行流量400 m3/H。安裝2臺工作流量為464L/H.X作壓力為7Bar機械隔膜計量泵，定制容 量為3噸的儲存罐1個，使用DN32mmPE管獨立連接到每座反應池。值得一提的是供水站在安裝完投加設備后，由于先前沒有經驗，加之情況緊 急，人工估算造成盲目投加。結果出廠水顯現(xiàn)暗紅色，色度嚴重超標，少量出廠 水流入用戶，供水站立即停止投加，展開燒杯混凝試驗。化驗人員選擇1、2、3、 4、5、6、7、8mg/L投加量進行試驗，試驗得出在5mg/L時，色度為5度，且高 錳酸鹽復合劑對魚腥藻氧化效果良好。運行

12、人員按此投加量投加后，出廠水色度 為5度，符合GB/T 5750.4-2006國標要求。2.3投加助凝劑增強絮凝物聚合作用助凝劑（HCA）屬于陽離子型線型高分子聚合物，它是二甲基二烯丙基季胺鹽 的聚合物，水溶性好，能完全溶解于水中。其作用機理是借助聚合物本身含有的 陽離子基團和活性吸附基團，對懸浮膠粒和含負電荷的物質通過電中和及吸附架 橋等作用使之失穩(wěn)、絮凝。由于藻類表面帶負電荷，易與陽離子型HCA接觸，所 以在反應池中投加HCA助凝劑能使水中的微生物絮凝成團，加速其沉淀去除4。 供水站依據此理也將投加點選在反應池。由于供水站反應池未安裝斜管，含高密度魚腥藻的原水進入反應池中與凈水 劑聚合氯化

13、鋁（PAC）混凝、次氯酸鈉（NaCLO）消毒處理后，死亡的魚腥藻導致 絮凝物比重變輕，造成沉淀緩慢。此時投加助凝劑，可以很好起到聚合作用，經 過混合吸附水中有機物和無機雜質后，絮凝物比重加大，粘附在絮凝物上的活性 炭顆粒大部分也都在反應池中成為污泥排出。助凝劑的投加設備選定及過程與投加高錳酸鹽復合劑一致，這里不再贅述。針對渾濁度為6NTU的高魚腥藻原水，化驗人員選擇0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、 0.6、0.7、0.8mg/L投加量進行燒杯混凝對比試驗，試驗得出在0.5mg/L時，既保 持最少投加量又能快速聚合沉淀經凈水劑混凝處理產生的絮凝物，并且燒杯液面 僅存少量絮凝物。技術人員考

14、慮助凝劑的投加量應以達到快速聚合為目的，不易 過量投加，因其含有的有機物會影響自來水各項指標。2.4簡易改造反應池雖然經過混凝、氧化、聚合處理，但原水中魚腥藻密度過高，仍有少量絮凝 物漂浮于反應池水面（前文已提到供水站不具備斜管工藝）。絮凝物流入濾池后 給濾池造成壓力，加快反沖洗頻率，過水量減少。供水站選擇在2座反應池上簡 易安裝6臺50WBZ12.5-160自吸泵，每座3臺，增加運行人員，保證反應池水面 潔凈。含絮凝物的廢水直接排放到污泥池，不再回收利用。在采取上述四項應急對策后，經濾池過濾，出廠水中的土臭素含量降到 10ng/L以下。常溫及加熱后出廠水嗅和味均為無，其他指標合格，水質恢復正

15、常， 用戶投訴驟減，此次事件基本平息。3教訓3.1缺少藻類污染應急預案供水站的應急預案中只是針對平常供水事故制定了詳細的對策，面對含高密 度魚腥藻類污染時顯得束手無策，更沒有儲備相關應急設備和藥劑。早在2013 年夏季供水站爆發(fā)過一次藻類污染，但并不是能夠產生異味的魚腥藻，經過常規(guī) 處理水質未受太大影響。2015年更換為優(yōu)質的引江水后，對此問題更加忽視。 2016年6月19日上游于橋水庫開始投加粉末活性炭，同時供水站安裝調試設備 和購買藥劑，經過48小時后異味才逐漸消失。缺少應急預案導致未在第一時間 進行除藻處理，使含異味出廠水進入用戶。3.2水質監(jiān)測與檢測存在嚴重不足供水站的原水和出廠水在線

16、監(jiān)測系統(tǒng)只包括溫度、渾濁度、PH值、余氯等一 些常規(guī)項目，藻類監(jiān)測空白。隨著藻類日益泛濫，水中的藻類監(jiān)測已然成為水質 監(jiān)測的關鍵。建立并且完善自來水的藻類監(jiān)測體系，投入科學合理的監(jiān)測設備已 經勢在必行。同時更要以城市為單位，建立水源預警系統(tǒng)，保證城市各個行業(yè)用 水的安全。供水站原水和出廠水的檢測項目不包括藻類密度和土臭素含量，每月由國家 城市供水水質監(jiān)測網濱海監(jiān)測站全面抽檢一次。當原水藻類爆發(fā)時，無法實時掌 握水情。土臭素、二甲基異莰醇等能夠產生異味的指標納入常規(guī)檢測項目中，對 及時啟動應急對策有積極作用。3.3水處理工藝落后供水站屬于小舊型自來水廠性質的事業(yè)單位，自建站以來，水處理工藝一直

17、未改進，面對突然爆發(fā)的魚腥藻污染，水處理工藝不可能有較大的變動。由于技 術上的問題，根本不具備藻類的處理能力。因此，應該加強技術的改進，如現(xiàn)在 普遍使用的氣浮工藝，同時引進相應的配套設施，投入資金加大改進力度。4結束語此次天津市濱海新區(qū)大港供水站出廠水的異味事件是由魚腥藻分泌的土臭素 引起。供水站在采取上述四項應急對策后，實踐證明是行之有效的。早期建設的 小舊型水廠應以試驗為基礎，科學計算各藥劑投加量。在保證土臭素去除效果的 同時，應將各藥劑投加量減到最低，切記盲目投加，造成二次污染。在我國水資 源面臨藻類污染問題的大背景下，要充分認識到城市供水的危險。此次事件造成 了嚴重的后果，必須建立更加完善、有效的應急處置體系，增強監(jiān)測與檢測能力， 改進處理工藝。此次事件的教訓不僅為以后避免類似事件的再次發(fā)生有很好的預 防作用，