水厂水源突发污染应急处置案例分析

李祥林，周 清

（芜湖华衍水务有限公司，安徽 芜湖 241000）

水是人类赖以生存的重要资源，近年来，各地突发性水源污染事故造成的供水危机仍时有发生，使得各地供水单位高度重视水源安全。水源地突发性污染事件造成极大的负面影响，说明水源突发污染应急处置至关重要。面对突发污染事故，除了日常要加强水源地保护，一旦风险发生，如何安全高效处置水源突发污染也是一个关键性问题。

1 背景案例

某水厂位于芜湖市工业园区内，供水水源为长江（芜湖段）。水厂设计规模为15 万t/d，水处理采用混凝-沉淀-砂滤工艺。2019年11月21日05:00左右，自长江下游往上行驶的某运沙船舵机失控，其撞上一艘运煤船后舵位，导致该装有1 万t 煤的船漏水倾斜沉没，该沉没点距离水厂上游取水口仅500 m。通过现场肉眼观测，有部分油污和粉煤灰进入长江水域，形成了一定污染，后续沉船打捞亦可能对水体造成二次污染，影响水源地供水安全。

事件发生后，水厂立即联合政府相关部门启动应急预案，采取一系列措施降低污染源的泄漏，保障水源地供水安全。同时，针对污染源处理，立即安排水质检测人员对污染水源进行检测，确定污染物成分。厂级化验人员加大水厂源水常规项目（浊度、色度、COD）的检测频次，工艺上调整厂区混凝剂投加量，确保安全供水。至11月23日12:00，污染源基本得到控制，出厂水各项指标始终达到相关国家标准的要求。

2 污染源分析

了解水源污染源具体成分是应对水源突发污染的首要任务。通过观察分析，沉船泄漏的电煤是导致水源污染的主要污染物。通过电煤浸出液成分分析和进厂水各项指标分析，确定污染物主要影响因素。

2.1 电煤浸出液成分分析试验

2.1.1 材料与仪器

试验材料为长江芜湖段水源样品。试验仪器为电感耦合等离子质谱仪、气质联用仪、离子色谱仪和低本底放射性测定仪。

2.1.2 试验方法

取同水厂原水样品两份，一份添加1/4 水样体积的电煤样品，一份不做任何添加作为本底参照，浸泡12 h 后取上清液检测。检测指标包括有机物、金属、阴离子和放射性指标。

2.1.3 试验检测结果

试验检测结果如表1所示。有机物检测项目包括四氯化碳、1，3-丁二烯、苯、1，2，3-三氯苯、1，2，4-三氯苯、1，2，5-三氯苯、1，2-二氯苯、1，4-二氯化碳、1，2-二氯乙烯、乙烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、甲烷、二溴氯、四氯乙烯和三氯乙烯等。加煤后的原水有机物没有增加，检出数据与本底相似，没有变化，均符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）的要求。其中，四氯化碳检测结果比本底略有降低，亦达到地表水质量要求。

金属类检测项目主要有铍、铝、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钼、银、铬、钡、锑、铊、铅等。检测结果表明，大部分指标与本底相似，符合地表水质量要求。如表1所示，钡、钼浓度有所提高，但远低于标准限值，符合地表水质量要求。从阴离子指标来看，氟离子、氯离子和硫酸根略有提高，但影响不大，远低于标准限值。经检测，放射性指标α、β 射线测定值均与本底相似，且均符合地表水质量要求。

表1 不同指标的试验检测结果

2.2 进厂水各项指标分析

对2019年11月20日至24日进厂水水质各项指标平均值进行分析，对比沉船事件发生前后水质变化情况，如表2所示。进厂水指标中，原水COD 和浊度变化较为明显，说明主要污染物电煤对二者有一定影响，对水源造成了污染。

表2 进厂水各项指标

2.3 小结

总体来看，沉船电煤对径流量大的长江影响较小，主要影响水质的因素为原水金属类指标、原水COD 及浊度。其中，原水金属类指标影响较小，COD及浊度影响较大。

3 应对措施

经分析，常规工艺难以有效处理受污染的进厂水，为使出厂水水质符合标准，确保安全供水，强化混凝效果是普遍采用的有效手段。为了降低原水COD及浊度，要加大混凝剂投加量。因此，通过单因素试验研究PAC 投加量变化对沉淀出水COD 及浊度的影响，从而确定最佳投加量。

3.1 材料与仪器

试验材料为长江芜湖段受污染水源样品，浊度为65～75 NTU，COD 为5～7 mg/L。试验仪器有六联程控混凝搅拌仪、散射式浊度仪和COD 测定仪。

3.2 试验方法

取1 000 mL 水样，pH 控制在7.9，将其置于六联程控混凝搅拌仪中，加入混凝剂PAC，投加量为40 mg/L，在400 r/min 的转速下快速搅拌1 min，在240 r/min 下中速搅拌5 min，在30 r/min 下低速搅拌10 min，静置30 min，然后于液面下2 cm 处取上清液，测定其浊度和COD。

3.3 单因素试验设计

分别选择5 个不同投加量（20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L）进行单因素试验，确定最佳投加量。

3.4 试验结果

如图1所示，随着PAC 投加量的增加，沉淀出水浊度和COD 呈现先下降后上升的趋势。当PAC 投加量为40 mg/L 时，处理效果最好。此时，沉淀出水浊度为0.89 NTU，沉淀出水COD 为1.01 mg/L。

图1 PAC 投加量对沉淀出水浊度和COD 的影响

为进一步强化混凝效果，做好助凝剂（聚丙烯酰胺）应急投加准备。为进一步防止可能发生的油污泄漏，取水口及厂内沉淀池入口均布置了多道防油毡。沉淀阶段，缩短水厂沉淀池刮泥机及絮凝池排泥周期。过滤阶段，优化反冲洗周期，初滤水进行排放处理，降低出厂水浊度。通过工艺优化，出水浊度和COD得到进一步控制。

4 结论

本文通过电煤浸出液成分分析及进厂水指标分析，确定沉船电煤主要影响原水COD 及浊度。单因素试验研究发现，PAC 投加量变化影响沉淀出水COD 及浊度，最佳PAC 投加量为40 mg/L，工艺优化有效降低污染源的影响，保证供水安全。该事故应急处置案例对以长江为水源地的水厂应对水源突发污染具有重要参考意义。