自来水产生异味的原因、应急对策及教训-以大港供水站6.19事件为例.docx

    自来水产生异味的原因、应急对策及教训-以大港供水站6.19事件为例    摘要：总结了天津市滨海新区大港供水站出厂水产生异味的原因在此基础上，以大港供水站为典型代表的小旧型自来水厂应该采取的应急对策事件平息后，深刻吸取教训，早期建设的小旧型水厂面对藻类爆发时，应当建立完善的预防体系与有效的应急处置体系，增强监测与检测能力，改进水处理工艺关键词：鱼腥藻；土臭素；应急对策；教训Causesofpeculiarsmellintapwater、EmergencymeasuresandLesson——Take6.19EventofDagangwatersupplystationasanExampleTENGHuai-dong，LVShu-wen，ZHANGJi-gui，WANGDe-lai（TianjinBinhaiNewAreaDagangwatersupplystation，Tianjin300270)Abstract：SummarizesthecausesofthepeculiarsmellofthetapwaterinDagangwatersupplystationofBinhaiNewAreainTianjin.Onthisbasis，EmergencymeasuresshouldbetakenforsmallandoldwaterworkswithDagangwatersupplystationasatypicalexample.Aftertheeventsubsides，drawlessons，earlyconstructionofsmalloldwaterworksinthefaceofalgaeoutbreak，aperfectpreventionsystemandaneffectiveemergencyresponsesystemshouldbeestablished，enhancedmonitoringandtestingcapabilities，improvedwatertreatmentprocess.Keyword：anabaena；geosmin；emergencymeasure；lesson2016年6月19日，天津市滨海新区大港共供水站发生一起因原水土臭素超标而引起自来水产生异味的事件。

原水中鱼腥藻占全部藻类的95.8%，密度为10899万个/L，土臭素浓度270ng/L（该指标限值为10ng/L）在此期间，滨海新区大港地区的大港供水站、安达水厂、大港油田滨海水厂出厂水均出现异味现象，给人民生活带来巨大影响，在社会上造成极度恐慌此事发生后，天津市政府、天津市滨海新区政府协调相关部门积极行动，各自来水厂紧急应对，妥善处理了此次事件天津市滨海新区大港供水站（以下简称供水站）是一家隶属于天津市滨海新区建交局的事业单位（自来水厂性质）供水站1995年建站，常规水处理工艺，原水采用引滦水和引江水，供水能力2万m3/d，属于小旧型自来水厂此次事件为天津市供水行业敲醒了警钟，也折射出小旧型自来水厂在应对此类突发事件中的不足，所采取的应急对策供同行们参考1此次供水导致异味产生事件的主要原因2015年南水北调中线工程天津段通水后，供水站一直使用引江水，水质良好，常规净水工艺对其具有很好的适应性2016年6月份，由于引江水供水调蓄紧张，将大港地区临时更换为引滦水负责供引滦水的于桥水库长时间未使用，受水库水位与流速、日照和水温、氮和磷含量高等多种因素的影响，导致藻类繁殖过多，正逢夏季蓝藻变异为鱼腥藻。

经国家城市供水水质监测网滨海监测站检测发现，供水站出厂水有异臭味，加热后热臭更加明显，超过《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标》（GB/T5750.4-2006）中的“臭和味”的最高强度等级（5）原水中检测出优势藻类为鱼腥藻，藻密度为10899万个/L，土臭素含量为270ng/L，超标27倍基本明确，自来水中的异味主要来源于鱼腥藻所分泌的土臭素在此有必要对土臭素简单介绍一下，土臭素（geosmin）又称土臭味素、土腥味素、土味素，它是一种具有强土腥味的挥发性化合物质，许多微生物在代谢过程中都能产生出这种物质，主要是由水中菌类和蓝藻合成并分泌到水中，导致水体产生异味，常规水处理工艺极难去除土臭素作为水中典型的藻源嗅味物质之一，而且土臭素在鱼腥藻生长过程中主要分布在藻细胞内部[1]其产生的异味曾经给多地的正常供水造成极大困扰，当水中土臭素含量超过10ng/L时，即可明显嗅到异味，此次事件中许多居民反映类似于六六粉味2应急对策2.1投加粉末活性炭直接吸附土臭素粉末活性炭能够很好去除土臭素，这是由于粉末活性炭的多孔结构和巨大比表面积能够为吸附土臭素提供有利条件，同时土臭素分子量较小，在水中的溶解度较低且具有扁平化结构，更容易吸附在活性炭的裂隙状孔隙中[2]。

2016年6月19日上游于桥水库开始一次投加粉末活性炭由于供水站不具备土臭素吸附试验能力，天津市自来水集团公司向供水站提供了一次、二次投加粉末活性炭参考数据水源水中总土臭素浓度为960ng/L，粉末活性炭投加量分别为5、10、20和30mg/L，吸附事件60min一次投加粉末活性炭的结果表明，随着粉末活性炭投加量的增加，水中土臭素残余浓度逐渐降低，土臭素去除率为95.7%~98%下图为二次投加活性炭之后水源水中土臭素的残余浓度从图中可以看出，初次投加粉末活性炭后，向水中二次投加粉末活性炭，投加量分别为5、10、20mg/L，土臭素的去除率降低为36.8%~52.0%，低于初次投加粉末活性炭的去除率供水站参考上述试验结果后，在保证土臭素去除效果的同时应减少粉末活性炭投加量（过多的粉末活性炭会造成堵塞滤池），将投加量控制在20mg/L随着上游于桥水库土臭素浓度逐渐降低，将投加量控制在10mg/L投加粉末活性炭应在投加净水剂聚合氯化铝（PAC）之前连续投加于原水中供水站利用闲置的库房，安装2台粉末活性炭投加机，一台运行，另一台备用，采用独立输送管线投加点选在原水进入原水池前的计量间（此点原水未经任何处理，同时此点也是一次消毒点），由于情况紧急，直接将输送管线接在原水管线压力表的立管上。

原水管线直径为DN400mm，输送管线直径为DN32mm，PE管材2.2投加高锰酸盐复合剂进行氧化处理先要说明的是高锰酸盐复合剂（PPC）对低藻类的原水处理效果并不理想高锰酸盐复合剂对很多种高藻类地表水表现出明显的强化混凝作用，它是以高锰酸盐为主剂，与多种辅剂组合制成的药剂，对鱼腥藻有良好的灭活作用其在氧化反应中产生的新生态水合二氧化锰具有很高的活性，且具有胶体的性质[3]，对鱼腥藻有吸附凝聚作用，使其易于在沉淀和过滤工艺中去除因此，高锰酸盐复合剂与净水剂聚合氯化铝联合使用，利用氧化作用破坏鱼腥藻的结构，降低其密度，减少土臭素分泌量供水站共2座反应池，每座反应池设计进水量为430m3/H，运行流量400m3/H安装2台工作流量为464L/H、工作压力为7Bar机械隔膜计量泵，定制容量为3吨的储存罐1个，使用DN32mmPE管独立连接到每座反应池值得一提的是供水站在安装完投加设备后，由于先前没有经验，加之情况紧急，人工估算造成盲目投加结果出厂水显现暗红色，色度严重超标，少量出厂水流入用户，供水站立即停止投加，展开烧杯混凝试验化验人员选择1、2、3、4、5、6、7、8mg/L投加量进行试验，试验得出在5mg/L时，色度为5度，且高锰酸盐复合剂对鱼腥藻氧化效果良好。

运行人员按此投加量投加后，出厂水色度为5度，符合GB/T5750.4-2006国标要求2.3投加助凝剂增强絮凝物聚合作用助凝剂（HCA)属于阳离子型线型高分子聚合物，它是二甲基二烯丙基季胺盐的聚合物，水溶性好，能完全溶解于水中其作用机理是借助聚合物本身含有的阳离子基团和活性吸附基团，对悬浮胶粒和含负电荷的物质通过电中和及吸附架桥等作用使之失稳、絮凝由于藻类表面带负电荷，易与阳离子型HCA接触，所以在反应池中投加HCA助凝剂能使水中的微生物絮凝成团，加速其沉淀去除[4]供水站依据此理也将投加点选在反应池由于供水站反应池未安装斜管，含高密度鱼腥藻的原水进入反应池中与净水剂聚合氯化铝（PAC）混凝、次氯酸钠（NaCLO）消毒处理后，死亡的鱼腥藻导致絮凝物比重变轻，造成沉淀缓慢此时投加助凝剂，可以很好起到聚合作用，经过混合吸附水中有机物和无机杂质后，絮凝物比重加大，粘附在絮凝物上的活性炭颗粒大部分也都在反应池中成为污泥排出助凝剂的投加设备选定及过程与投加高锰酸盐复合剂一致，这里不再赘述针对浑浊度为6NTU的高鱼腥藻原水，化验人员选择0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8mg/L投加量进行烧杯混凝对比试验，试验得出在0.5mg/L时，既保持最少投加量又能快速聚合沉淀经净水剂混凝处理产生的絮凝物，并且烧杯液面仅存少量絮凝物。

技术人员考虑助凝剂的投加量应以达到快速聚合为目的，不易过量投加，因其含有的有机物会影响自来水各项指标2.4简易改造反应池虽然经过混凝、氧化、聚合处理，但原水中鱼腥藻密度过高，仍有少量絮凝物漂浮于反应池水面（前文已提到供水站不具备斜管工艺）絮凝物流入滤池后给滤池造成压力，加快反冲洗频率，过水量减少供水站选择在2座反应池上简易安装6台50WBZ12.5-160自吸泵，每座3台，增加运行人员，保证反应池水面洁净含絮凝物的废水直接排放到污泥池，不再回收利用在采取上述四项应急对策后，经滤池过滤，出厂水中的土臭素含量降到10ng/L以下常温及加热后出厂水嗅和味均为无，其他指标合格，水质恢复正常，用户投诉骤减，此次事件基本平息3教训3.1缺少藻类污染应急预案供水站的应急预案中只是针对平常供水事故制定了详细的对策，面对含高密度鱼腥藻类污染时显得束手无策，更没有储备相关应急设备和药剂早在2013年夏季供水站爆发过一次藻类污染，但并不是能够产生异味的鱼腥藻，经过常规处理水质未受太大影响2015年更换为优质的引江水后，对此问题更加忽视2016年6月19日上游于桥水库开始投加粉末活性炭，同时供水站安装调试设备和购买药剂，经过48小时后异味才逐渐消失。

缺少应急预案导致未在第一时间进行除藻处理，使含异味出厂水进入用户3.2水质监测与检测存在严重不足供水站的原水和出厂水监测系统只包括温度、浑浊度、PH值、余氯等一些常规项目，藻类监测空白随着藻类日益泛滥，水中的藻类监测已然成为水质监测的关键建立并且完善自来水的藻类监测体系，投入科学合理的监测设备已经势在必行同时更要以城市为单位，建立水源预警系统，保证城市各个行业用水的安全供水站原水和出厂水的检测项目不包括藻类密度和土臭素含量，每月由国家城市供水水质监测网滨海监测站全面抽检一次当原水藻类爆发时，无法实时掌握水情土臭素、二甲基异莰醇等能够产生异味的指标纳入常规检测项目中，对及时启动应急对策有积极作用3.3水处理工艺落后供水站属于小旧型自来水厂性质的事业单位，自建站以来，水处理工艺一直未改进，面对突然爆发的鱼腥藻污染，水处理工艺不可能有较大的变动由于技术上的问题，根本不具备藻类的处理能力因此，应该加强技术的改进，如现在普遍使用的气浮工艺，同时引进相应的配套设施，投入资金加大改进力度4结束语此次天津市滨海新区大港供水站出厂水的异味事件是由鱼腥藻分泌的土臭素引起供水站在采取上述四项应急对策后，实践证明是行之有效的。

早期建设的小旧型水厂应以试验为基础，科学计算各药剂投加量在保证土臭素去除效果的同时，应将各药剂投加量减到最低，切记盲目投加，造成二次污染在我国水资源面临藻类污染问题的大背景下，要充分认识到城市供水的危险此次事件造成了严重的后果，必须建立更加完善。