李宗智
(陕西省凤翔县自来水公司 陕西 凤翔 721400)
凤翔县县城供水糜杆桥净水厂位于县城东北方向约10km的糜杆桥镇北部,凤灵公路59—2桩号处。它以横水河上游的白荻沟水库为水源,经过12.4km的输水管道将原水输送到净水厂进行净化处理后,再经过6.65km的输水管道将净水输送到县城配水管网。从水库到县城配水管网19.05km的距离实现了全程重力流输水,其净水工艺流程如下:水源水→配水分流池→反应沉淀池→无阀滤池→清水池→管网。
白荻沟水库位于凤翔县城东北约23Km处的横水河上游铁王村境内,建成于1964年,1989年~1993年实施了大坝加高增厚增容,2002年~2004年顺利完成了水库除险加固,目前水库已成为集灌溉、防洪、供水为一体的中型综合水利工程。横水河上游主要支流有涧渠河、曹家河、祝家河,总流域面积234km2,径流主要由降雨补给,受降雨影响,雨季径流量大,非雨季径流量小,平均径流量为1873.52万m3。平均径流深80.0mm,历年最大洪峰流量730m3/s,总库容1369万m3,兴利库容567万m3。
白荻沟水库地处低山丘陵区的南侧前沿地带,远离城镇和村庄,上游无工业污染源,也无规模化养殖场,库区周围植被较好,水土保持成效显著。据陕西省防疫总站检测,水库水质总体良好,符合《地面水环境质量标准》(GB3838—2003)Ⅱ类水质量要求。但目前流域上游农村生活污水、生活垃圾和农业施肥、施药以及公路运输特别是有毒有害危险化学药品的运输等都可能会对水质产生影响,甚至构成潜在威胁。
饮水安全事关人民群众的身心健康、区域经济发展和社会稳定。积极涵养水源,防止水质污染,确保安全优质供水是供水工作的重中之重。县城供水是一个系统工程,它是由取水工程、净水工程和输配水工程等组成。其水质管理也分别由水库管理和供水管理两个单位承担。在这个系统中,净水厂肩负着净化和保证供水质量的重要职责。水量足、水压够、水质好这是衡量供水质量合格与否的标准。从局部看,供水水质优劣取决于净水厂,但从全局系统的看,供水质量绝不仅仅是净水厂一家的事情,它还涉及到供水系统中水源管理与防护、输配水管网的安全运行等方方面面,必须统筹兼顾,各尽其职,各负其责,方能取得良好效果。
水源水质的优劣是保证供水质量的前提和首要环节。国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)明确规定,采用地表水为生活饮用水水源时应符合《地面水环境质量标准》GB3838的要求,采取必要的措施,积极涵养水源,维护生态平衡,有效管理和合理利用水源,防止水土流失和水质污染。就白荻沟水库而言,由于其处于低山丘陵区,人烟稀少,上游也无工业和城镇污染。加之近年来退耕还林政策的落实,库区周围植被良好,水源保护的区位优势比较明显,这是有利的一面。但水库上游234 km2的流域内有近千名的农村居民和1万多亩耕地,生活污水、垃圾和农业生产对水库水质或多或少将会产生一定影响。特别是凤麟公路绕库岸而过,库区范围内公路长达1.8km。凤麟公路是宝鸡通往麟游和甘肃的主要通道,在库区范围内的路段绕水库左岸而行,库区以外,则沿河而上,特别是运送有毒有害和其它危险化学品车辆通过库区时将会对水库水质造成潜在威胁。因此水源管理与防护应采取以下措施。
2.1.1 科学划定水源保护区,使水源管理与防护有法可依
《国家生活饮用水卫生标准》规定,饮用水源地应划定水源保护区范围,设立卫生防护地带,以防水质污染。白荻沟水库作为县城生活饮用水水源地,保护区的划分报告已于2006年由县环保局依据有关法律法规编制完成。《报告》按一级保护区、二级保护区和准保护区三级,对水源保护区进行了划分,并提出了具体的水源防护措施。但截止目前,《报告》还没有正式批复,水源的保护也没有以地方法规的形成颁布实施。对此,应加快水源保护的法制进程,使水源保护尽快走向法制化轨道。
2.1.2 加大宣传教育力度,努力提高库区及流域内群众“三个意识”
人民群众是流域的主人。群众的一言一行、生产、生活习惯和法律意识对水源防护影响甚大,因此必须加大宣传教育力度,使库区及流域内群众家喻户晓,人人明白水源保护的重要意义;明白水源保护区的范围和级别;明白在保护区内应提倡什么,禁止什么,哪些该干,哪些不该干。从而形成良好的生产、生活习惯,牢固树立水土保持意识、环境保护意识和水源防护意识,把政府的主观意志,变成人民群众的自觉行动。鼓励群众植树造林,封山育林和退耕还林,积极涵养水源,防止水土流失和水质污染。
2.1.3 切实加强水源保护,有效防止水质污染
按照水源防护管理办法,在保护区设置明显的范围标志和严禁事项的告示牌;封闭水库大坝,严禁游客进入大坝或库区游玩;禁止在坝坡或库区保护范围内放牧;禁止在水库从事化肥养鱼等污染水源的养殖活动;在取水点周围100m水域内,严禁捕捞、停靠船只、游泳和从事可能污染水源的任何活动;在取水点上游1000m至下游100m水域,不得排入工业废水和生活污水,其沿岸防护范围内不得使用生活污水灌溉及施用持久性或剧毒的农药,尽量减少化肥、农药的施用量。禁止有毒、有害物质进入饮用水水源保护区;禁止运输危险化学品的车辆通过水源保护区;确需通过的,应当按照国务院《危险化学品安全管理条例》的有关规定执行,制订水污染事故的应急预案,确保群众饮水安全。
依法严肃查处破坏水源的违法案件,做到有法必依,违法必究,执法必严,营造良好的法制环境。
2.1.4 进行水源污染调查和水质监测,建立水源污染和水质监测网
每年对库区及其上游流域内的污染情况进行一次调查,对取水口附近的水质按《生活饮用水卫生标准》规定的所有项目进行一次全分析。每季度对取水口附近的水质进行1次常规分析,分析项目有:浑浊度、色度、PH、总碱度、氨氮、亚硝酸盐、硬度、溶解氧、耗氧量、细菌总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、氮、磷、氯化物、叶绿素、藻类总数等,并对不同深度水温,浑浊度进行一次检测,掌握藻类和浮游动物含量。每日分析和记录取水口附近库水的浊度、PH值及水的温度。
2.2.1 原水质量特点
自然界中的水处于不停的循环过程中,它通过降水、径流、渗透和蒸发等方式循环不止。在循环过程中,一部分水成为地表水,另一部分则渗入地下形成地下水。地表水中都不同程度的含有各种各样的杂质,白荻沟水库也不例外。
白荻沟水库属中型水库,总库容1369万 m3,有效库容 567万 m3,径流主要由降雨补给,水质相对较好。据国家水质监测网宝鸡水质监测中心检测结果来看,除浊度、肉眼可见物、细菌指标超标外,其余指标均符合《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006中规定的限值。
另外,由于水库的自然特性和多年来水产养殖以及取水设施的缺陷,水库水质表现出以下三个明显特点:①浊度随季节和人为因素影响较大。一般冬春季水温低,浊度小;夏、秋季节水温高,浊度大。据2009年12月至2010年11月近一年来的运行数据统计,浊度最小时只有2NTU,浊度最高时可达200 NTU以上。特别是每逢启闭放水闸门时,原水浊度会短时陡然增高,给净水厂制水带来一定困难。②春末夏初及秋季藻类繁殖,既影响水质又容易堵塞取水口拦污栅,影响进水量。③初夏季节,由于前期水产养殖及藻类等有机质的影响,原水呈褐色,且有异嗅和异味。在适宜的环境温度下,有微生物产出。
2.2.2 水质控制措施
针对横水河流域和白荻沟水库水质特点,在对水源实施有效防护的前提下,在净水厂现有的常规净水工艺条件下,为保证出厂水的水质,应从以下几个环节加以控制。
(1)混凝、沉淀。
混凝、沉淀和过滤在去除原水浊度的同时,对有机色度物质、细菌、乃至病毒等的去除也有相当的效果。因此,在水净化处理过程中,应根据不同季节、不同浊度、水温等适量投加混凝剂和助凝剂,注意定期对反应沉淀池排泥和滤池自动反冲洗,一般情况下,无需特殊处理,水质完全可以达标。不同浊度、温度时混凝剂和助凝剂的投加量可通过混凝搅拌实验初步求得,再经过实际运行修正后,可作为净水处理作业指导。
原水从投药进入反应池到进入沉淀池大约需要20min左右的时间。在反应池中,经充分混合后,其流速逐步降低,矾花逐步形成。在沉淀池配水区观察,有大而密实,云雾状的矾花形成且下沉,说明药剂投加合适;混凝效果良好;如果矾花细小且上浮,说明投加药量偏小,应适当增加投药量;如果矾花大而不密实,且上浮甚至提前形成或者推后在沉淀池上浮,说明投药量偏大,应酌情减少药剂量。
混凝效果的好坏,除观察矾花外,还可进一步通过定量分析来判断。正常情况下,只要将沉后水浊度控制在3 NTU左右,且反应沉淀池矾花不上浮,说明混凝效果良好,反之,则要分析原因,及时调整投药量。
据2009年12至2010年11月底统计计算,净水厂药剂的综合平均投加量分别为:混凝剂(聚氯化铝)20g/m3以下,助凝剂(水玻璃)10 g/m3以下
(2)过滤。
滤池是利用具有孔隙的颗粒滤料截留水中细小杂质的构筑物,可进一步降低水的浊度,使其达到出厂水质要求,它是保证出厂水水质的最后一道关口。
糜杆桥净水厂采用的是无阀滤池,其最大特点是无需人工操作可实现自动反冲洗。滤池正常运行情况下,当滤池来水即沉后水浊度小于3NTU时,滤后水的浊度一般小于0.5NTU当滤后水的浊度大于1NTU可通过强制反冲洗来保证滤池的干净和过滤效果.但同时还要注意定期检查滤料的损失和滤层的分布情况,始终保持滤料分布均匀,厚度达到标准要求。
(3)消毒。
消毒具有杀灭水中致病微生物的作用,糜杆桥净水厂消毒工艺采用的是前后分别加氯消毒。前加氯具有除藻、除色、杀灭微生物、帮助混凝的作用。特别是当原水藻类繁殖,色度较高,存在浮游生物时,前加氯效果明显。2010年6月初的原水突变,就充分说明这一点。加氯量应根据原水需氯量确定,在不同季节,加氯量也不相同。一般冬春季按1mg/L,夏秋季按1.5mg/L~2mg/L投加,前加氯量控制在1mg/L。后加氯具有持续杀灭细菌、病毒等微生物,保持出厂水余氯的作用,其投加量可根据出厂水和管网末梢水余氯量确定。国家《生活饮用水卫生标准》规定,出厂水游离性余氯不应低于0.3 mg/L,管网末梢水游离性余氯不低于0.05 mg/L,再结合净水输水管线长度,综合考虑上述各种因素,净水厂后加氯量应控制在0.5 mg/L~1mg/L。
除此之外,清水池的定期清洗、净水输水管道及城区配水管网的安全运行以及加强日常管理、提高工作责任心。制订相关的工作制度、安全操作规程,保证设备正常运转,也是保证供水质量不容忽视的重要环节。
城市供水与人民群众的生产、生活息息相关,供水质量事关群众生命、财产安全。只有不断强化水源的卫生防护,加强净水厂运行管理,保障输配水管网的安全运行,才能确保安全优质供水。陕西水利