汤维维
(乌鲁木齐水业集团有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000)
乌鲁木齐大西沟水库、乌拉泊水库、红雁池水库,形成了三库联调的水利体系。500水库处于甘泉堡工业园区内,为甘泉堡水厂原水水源。
大西沟水库是乌鲁木齐河的龙头水库,位于乌鲁木齐河上游大西沟段,原水来自于天山乌鲁木齐河源1号冰川。该水库的建成,不仅起到防洪的作用,还缓解乌鲁木齐城市供水的紧张局面。大西沟水库投入使用后,经南郊供水管理分公司简单的沉淀处理后,通过大西沟管道引水工程,供给天源西城水厂和乌拉泊水库。通过对近年来大西沟水库水质数据分析,水质情况良好,满足《地表水环境质量标准》GB 3838—2002标准中Ⅲ类标准,可作为生活饮用水水源。
乌拉泊水库位于乌鲁木齐市上游,原水主要来源于大西沟水库、乌鲁木齐河、五道沟泉水和库盘水。该水库是红雁池水厂、南郊水厂、石墩子山水厂的主要水源,也是乌鲁木齐市城市生活用水的主要水源。通过对乌拉泊水库近五年的检测数据分析发现,除总氮外其余指标均符合GB 3838—2002标准中Ⅲ类标准限值,满足生活饮用水水源要求[1]。
2014年初,乌鲁木齐市委市政府将红雁池水库列入一级水源地保护区,成为乌鲁木齐城市生活饮用水备用水源。当年检测数据显示,除汞和总氮超出GB 3838—2002标准中Ⅲ类标准限值,耗氧量、铁检测指标相对较高,溶解氧较低,硫酸盐、氯化物、硝酸盐氮指标随季节有较明显变化,冬季较高,夏季明显降低;耗氧量较其它地表原水高出2倍左右[2-4]。
500水库位于乌鲁木齐以东60 km,额尔其斯河的河水分别从东线和西线两条线路穿越500多公里的戈壁与沙漠汇入500水库。
高温天气时水库原水水质出现过较为明显的异味(鱼腥味),通过检测发现溶解氧、硫化物指标均已超出GB 3838—2002标准中Ⅲ类标准限值,其他指标均符合地表水Ⅲ类标准限值[5]。
本次调研主要针对乌鲁木齐市以地下水为主要供水水源的有两个供水水厂:柴窝堡水厂和甘河子水厂。
柴窝堡水厂为地下水水厂,现有25座生产泵房,共有生产机泵46台。一厂井群井深均为75 m;二厂井群分深、浅井,其中深井井深为150 m,浅井井深为100 m。一厂生产水通过40 km DN1200混凝土管线,供水至石墩子山水厂,主要供水区域为天山区;二厂生产水通过40 km DN1200混凝土管线,与甘河子水厂地下水混合后,进入1060高地调蓄水池,主要供水区域为沙依巴克区。
现如今柴窝堡地区的地下水开采过度,造成柴窝堡湖沙化日趋严重,据不完全统计柴窝堡湖周边共有机井400余口,水厂井群的地下水位也日趋下降。从2008年起,柴窝堡地区开始观测井群地下水的静水位情况。从实际测量情况来看,2008年地下水静水位(即机井所在地面与地下水之间的深度)约为37 m;10 a之后,2018年地下水静水位约为48 m。10 a间柴窝堡地区的地下水静水位下降了11 m左右。
通过对柴窝堡水厂地下水原水5 a检测数据分析显示,其地下水水质均处在优良和良好之间,但氨氮和硫酸盐含量已有逐年升高的趋势。
甘河子水厂有由两部分组成:八一闸水源地、甘河子地下水源地。
(1)八一闸水源地主要收集乌库坝后渗水,院内溢流的泉水及花管水供给三屯碑水厂作为原水,另外院内还有地下井12眼,井深度在15~40 m之间,地下出水主要在城市供水高峰期时作为三甬碑水厂的补给水源。
(2)甘河子地下水源地是向城市供水的主要地下水源地,目前有地下机井40眼,井深在70~200 m之间,生产水通过支管线汇入5000 m3蓄水池再通过主管线与柴窝堡水厂地下水混合后,进入1060高地调蓄水池。另外部分地下水通过支管线汇入石墩子山水厂管网。通过对甘河子水厂实地调查发现,地下水水质情况基本良好,周边环境也相对稳定,无直接污染源。
本次调研共对五个地表水水厂进行实地调研:石墩子山水厂、红雁池水厂、天源西城水厂、三甬碑水厂、甘泉堡水厂。
石墩子山水厂由法国得利满公司设计建成,以乌拉泊水库地表水为水源。原水经预沉池沉淀后,通过输水管道进入石墩子山水厂,水厂分为东区和西区两个水厂,净水工艺相对完整,由高密度澄清池(机搅池)、斜管沉淀池、V型滤池、加药间、加氯间以及清水池组成,水处理效果较好。原水经净水工艺处理后与柴窝堡水厂地下水混合加氯消毒后进入清水池,作为城市生活用水供给乌鲁木齐各区。
通过监测部门近年来对石墩子山水厂出厂水水质监测数据分析显示:水厂整体水质均符合GB 5749—2006的要求。
红雁池水厂分为东厂区和西厂区,均以乌拉泊水库水为原水。
(1)红雁池水厂东厂区分为新工艺(超滤膜)和老工艺(机械搅拌澄清池、V型滤池)。新工艺对原水浊度有非常好的处理效果(出水浊度可低于0.1NTU),对水中CODMn、微生物、有机物等综合指标处理效果也相对较好。目前超滤膜工艺系统已运行8 a时间,部分膜丝出现断裂现象,处理效果相比运行之初有所下降,但出厂水水质明显优于传统处理工艺出水。红雁池水厂老工艺是传统水处理工艺,对原水的处理效果虽没有新工艺好,但出水水质也均已达到GB 5749—2006的标准要求。
(2)红雁池水厂西厂区为新建水厂,其工艺为机械混合+折板絮凝+复合沉淀池+V型滤池,此工艺也采取的传统水处理工艺,处理效果相对稳定,出厂水水质均达到国家GB 5749—2006的标准要求。
天源西城水厂夏季以地表水生产为主,地下水作为补充,冬季以地下水生产为主。地表水源以大西沟水库为原水,经南郊供水管理分公司简单的沉淀处理后,通过大西沟管道引水工程,进入水厂,经净水工艺处理后进入管道供向各区。
近年来该水厂出厂水水质监测数据显示,出厂水水质均符合GB 5749—2006要求。
三甬碑水厂是一座集地表水、地下水为水源的混合水厂。地表水水源主要是:八一闸原水(包括:坝后渗水、取水头部引泉渠水和乌拉泊水库原水),花管水(近2 a由于上游园林绿化抽取地下水影响,基本已经枯竭);地下水水源主要是分布在水厂及河滩快速路西侧的10眼地下井。
水厂地表水处理工艺较为简单,整个工艺由转鼓式格栅、旋流沉砂池、V型滤池组成,未设计沉淀池、高密澄清池等工艺,设计之初只为处理坝后渗水(浊度在3NTU以内水源),但随着坝后渗水减少,水库原水不断补充增加,原水浊度也随之升高和不稳定,以及当前城市紧张的供水形势,处理工艺的不足之处已逐渐显现出来,现已对处理工艺进行升级改造以确保出水水质安全达标。
甘泉堡水厂以500水库地表水为原水,设计日供水量可达20万m3。主要供给甘泉堡工业园区、米东区及城北新区。水厂工艺采用的是传统处理工艺,处理效果较好,出厂水水质均可达GB 5749—2006的标准要求。
(1)总体来看,乌鲁木齐地表供水资源情况总体较好,并且逐年向更好的方向改善。政府和相关部门对水库水源地的治理和保护也越来越重视,保护措施也越来越完善。
(2)乌鲁木齐地下水资源已不容很乐观,过度水资源开发利用,致使地下水水位不断下降, 也导致了地下水水质的恶化,特别是水体硬度和含盐量不断增大。
(3)供水水厂工艺随水源水质的变化,已有传统水处理逐步迈进深度水处理工艺,水处理能力和处理效果不断得到提升,出水水质各项指标均满足GB5749—2006标准要求。