依靠技术进步提高供水水质

                                                                               宋仁元（上海自来水公司）

　　根据1990年统计，中国现有467个建制城市共有水厂1220座，日供水能力为6382.5万立方米。这些供水设施是构成中国进一步发展城市供水得主要基础。由于大部分水厂建设期早，而且陆续扩建，因之不少水厂存在设施老化和技术性缺陷，以及能力上不平衡等各种问题。建设部预测在1990~1995年期间，平均每年日供水能力将递增515万立方米，1996~2000年期间将递增710万立方米。为此90年代将是中国供水事业新得发展和提高的时期，为了充分利用现有设备的潜力，必须改造好现有设施。同时有必要将多年发展运行的经验，予以总结，使今后的给水工程建设得更好。

一． 中国供水水质得现状和奋斗目标

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　　中国现行得《生活用水卫生标准》共规定了35项指标，其中15项为感官性和一般化学性指标，15项为毒理性指标，3项为细菌学指标，2项为放射性指标。
　　根据1989年390个城市自来水公司的统计，其中管网水浊度、细菌、大肠杆菌和余氯的综合合格率平均为96.9%。总的讲，供水水质基本上适应健康的要求，但发展不平衡，不少水厂存在相当薄弱的环节。
　　中国饮用水水质标准和世界卫生组织和发达国家的标准相比，项目是少一些，部分项目的指标水平偏低，欧共体和世界卫生组织等水质标准，比我国增加的项目主要是微量有机物方面，发达国家水质标准种有些项目还提出指导值过推荐值，供水企业实际上是按此要求来指导净水的要求，而我国只有统一的指标要求。
　　建设部为了把我国供水技术提高到一个新的水平，组织全国水厂的技术力量编制了《城市供水行业2000年技术进步发展规划》。
根据中国供水行业的具体情况，《规划》确定对原有水厂的技术进步的目标为：“提高供水水质，提高供水安全可靠性，降低能耗，降低漏耗和降低药耗”，而把提高水质作为重点。
　　考虑到各城市自来水公司的具体条件，《规划》把自来水公司分为4类。第一类是最高日供水量超100万立方米同时是直辖市或对外开放城市；第二类是日供水量超50万立方米的其他城市及省会城市；第三类是日供水量为10~50万立方米的城市；第四类是日供水量小于10万立方米的城市；根据城市的不同，提出了对具体内容的不同要求。 http://bbs.cnjlc.com
　　考虑到各城市自来水公司的具体条件，《规划》对各自来水公司的水质提出如下奋斗目标，第一类自来水公司参考欧共体水质指标，参考欧共体经济贸易国家的供水联合体于1991年提出的对欧共体水质标准修改的“建议书”和中国国家环保局确定的“水种优先控制污染物黑名单”（14类68种），确定在水质标准35项的基础上再增加54项作为奋斗目标，同时确定了指标值和合格率要求，其中管网水浊度要求小于1NTU；第二类自来水公司参考世界卫生组织拟订的准则和国家环保局确定的“水种优先控制污染物黑名单”确定在水质标准35项基础上再增加16项作为奋斗目标，其中管网水浊度要求小于2NTU；第三、四类自来水公司将按国家规定的水质标准，但要求的水质合格率有所不同。

二． 改善水质的主要措施
1．加强水质化验工作
　　水质化验是控制净水过程，正确评价水质，及时发现问题，采取相应措施并衡量措施效果的重要手段。
　《规划》对加强化验工作采取三项主要措施：
（1） 提出各类自来水公司中心化验室的工作要求，应该自行化验的项目，化验频率，主要仪器配备和人员配备，使化验室设备和力量能满足提高水质的要求。
（2） 建立城市供水水质检测网，包括国家级检测中心和省级检测中心以指导和承担所属城市自来水公司的一部分化验室工作，并开展对自来水公司的化验室的认证工作以提高化验工作的质量。 本文转自环境技术网！
（3） 每2年组织所属自来水公司化验室进行测定考核并评分，检查化验室工作种的问题及时采取相应措施。
2． 采取措施发挥现有净水设备的作用
主要措施是：
（1） 合理使用混凝剂和助凝剂
1） 为了保证水厂出水浊度达到规定的目标要求，应根据滤池出水要求，首先，合理确定沉淀水出水的浊度目标。
2） 选择合适的混凝剂和助凝剂。各种可用混凝剂和助凝剂各有其一定的优点和缺点，并有一定的使用范围，利用搅拌试验探求当地不同时期适应原水特性的混凝剂和助凝剂，包括PH调正和混凝剂适宜的浓度以及加注点。
3） 根据原水水质水量的变化特点和沉淀（澄清）设备的特性采用自动化加注混凝剂，改变原来后馈控制为前馈控制，保证沉淀池出水水质，并节约使用混凝剂。
（2） 合理加氯
　　在2000年前估计氯仍是中国主要的消毒剂。其他如二氧化氯、臭氧等将在有条件的情况下试用。为了在保证消毒效果的前提下尽量降低其副作用，为保证管网余氯达到国家水质标准加氯点尽量往后工序移，加氯量尽量少。在设施上要有多点加注的可能性。为了充分发挥氯的消毒作用，要注意和改进氯和水的充分混合条件和充分利用清水池的接触时间，必要时可在出厂时再加氨，使管网水保持氯氨状态并积极推广根据余氯进行自动化加氯。

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（3） 净水过程的前面质量控制
　　在净水过程中实行前面质量控制，抓住影响水质的各项因素，依靠科学管理，使净水的全过程处于受控状态，为此要做好有关基础工作，现场控制工作，质量检验工作和积极开展质量控制小组的活动，为使质量控制工作跟科学合理，《规划》明确不同规模的净水厂装置不同程度的自动测试仪表，在净水厂控制室内能实时显示并处理有关的运行参数，对必要的部分可在控制室实行遥控操作。
3． 合理改造现有净水设备
　　不少城市净水设备的负荷大于设计指标或处于设计指标的高限，在2000年内普遍地大幅度降低负荷是不现实的。合理改造的基本思路是除个别情况外，在基本维持原负荷的状态下，通过技术改造使净水水质达到目标要求，使净水过程在技术经济上更趋合理。因此改造的对象是净水后水质不能保证目标要求的环节。
（1） 混合设备的技术改造
　　混合是否充分，对净水效果和混凝剂加注量有重要影响。判断混合是否充分，可实测混合后出口处的混凝剂含量的均匀度是否大于95%，或用搅拌试验的混合条件和生产池进行对比。如混合效果不好或不够好则必须因地制宜采取各种措施达到快速混合的目的（如加装混合器等）实践证明，加装静态混合器能促进絮凝效果，效果很好。
（2） 絮凝设备的技术改造
　　通过絮凝形成好的絮凝体是保证沉淀水、过滤水浊度的重要环节。可先在不同GT组合的搅拌试验中求得适合原水条件的合适GT组合值，使用搅拌试验得盖GT组合与生产絮凝剂进行对比，大致判断絮凝池改造可能达到的效果。改造得基本方法是调整隔板间距中流速，增加絮凝实践，或调整搅拌浆板得转速和浆板面积。在水平流沉淀池中适当减少沉淀体积增加絮凝时间往往是合理的。
（3） 沉淀池、澄清池的技术改造
　　如絮凝后絮凝体密实度正常，但沉淀后仍不能达到出水要求，需要考虑对沉淀或澄清池进行改造问题，如调整水平沉淀隔墙，加强沿程出水或加设斜板等。
　　为了提出澄清池的处理效果，可对水力搅拌澄清池采取加强絮凝效果的各种改造方法，对机械搅拌澄清池可采取加长加宽搅拌浆板，提高絮凝效果，改善出水水质，对于脉冲澄清池可采取加设斜板，提高处理效果。
（4） 过滤设备的技术改造
　　除了针对滤池中存在的缺陷进行针对性技术改善外，滤池改造的基本途径是选择更合适的滤层和研究使用助滤剂提高滤池的浊度去除率。在技术上的可能性及其经济性，以达到延长过滤周期。选择合适滤料在一定条件下常受到原有滤池允许的滤层深度和反冲洗条件的制约。由于均粒滤砂和一般滤砂价格上相差不大，为此有利于将滤层改造为均粒滤料或煤砂双层滤料，在冲洗强度允许的条件下，滤料粒径应尽量粗些，滤层尽量厚些，使深度和粒径比即L/D超过800，采用均粒砂或煤砂双层滤料则可根据当地条件比较选定。为了改善新滤层的反冲效果，一是可考虑加装表面冲洗，表冲洗能取得较好冲洗效果而不需大量改动池子结构，二是采用气水冲洗，但改造费用大，闸阀要求高，对于原有滤池只能在必要而有条件的情况下选用。
　　使用助滤剂可以显著提高滤池对浊度等的去除率。但运行周期缩短，可先通过模型试验，探求其技术经济合理性，然后在生产池中验证。应用助滤剂后，要试验把原滤池改造为均粒砂或煤砂双层滤料的必要性。
4． 改善管网水质
　　出厂水需经过较长的输配水管道才送到用户。根据34个主要城市统计，地面水厂出厂水水质基本稳定的占21%，腐蚀性的占50%，轻微腐蚀性的占29%；地下水水厂出厂水基本稳定的占50%，有腐蚀性的占305，轻微腐蚀的占20%。根据总供水量为全国42.44%的36个城市自来水公司调查，出厂水平均浊度为1.3度而管网水增加到1.6度，色度由5.2度增到6.7度，铁由0.09mg/L，细菌由6.6个/L增到29.2个/L。改善管网水质的基本措施是：
（1） 新建金属管道除非能肯定供水水质是稳定外，内壁应涂水泥砂等可靠涂料。在用水管装接上应设置防止其他水倒流到管网的措施。
（2） 在运行管理上加强对管网的冲洗制度，如定期利用消火栓对管网进行冲洗的安排等；配合有关部门严格管理高层建筑的用户屋顶水箱和水池的定期冲洗；尽量降低管网的停水几率。
（3） 结合供水管网的扩大和管道更新改造，对地下管道进行刮管涂衬，恢复供水能力。
（4） 进行出厂水采取水质稳定措施的试点以探讨其效果、技术经济合理性。 http://www.hbsoso.com

三． 发展预处理及深度处理技术，提高供水水质
　　考虑到中国现有水厂的处理工艺极大多数为混凝沉淀池与过滤的常规方法，对日益复杂的原水水质将难以适应，对此，在80年代中，不少大城市自来水公司和大学合作，进行了各种处理微污染水源的科研项目已取得了适应中国特点的处理方法的研究成果，对于接触氧化、生物活性炭、高锰酸钾、光氧化技术等手段均有所进展，并在一部分水厂中应用。90年代起在新建水厂以及有污染捆扰的原有水厂的水源中，将积极发展预处理和深度处理技术以保证供水水质。

责任编辑: 神采飞扬

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