提高水質(zhì)，貫徹執(zhí)行《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 羅啟達(dá) 周云 陳偉 孫堅(jiān)偉 張群
（上海浦東威立雅自來水有限公司 201206） 1 概述 日前，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人胡錦濤總書記指出：“飲用水安全問題關(guān)系到廣大人民群眾的健康，必須高度重視。要通過科學(xué)論證，研究采取治理污染源、改進(jìn)自來水凈化處理等措施，從根本上解決問題，把以人為本真正落到實(shí)處。”溫家寶總理提出 “讓人民群眾喝上干凈的水”。
建設(shè)部適時(shí)地頒布了311號(hào)公告，將《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T206-2005）作為城市供水行業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，于2005年6月起正式實(shí)施。
新《標(biāo)準(zhǔn)》與《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85）相比，檢測(cè)項(xiàng)目由35項(xiàng)增加到93項(xiàng)，其中有5個(gè)總量項(xiàng)目，包括分項(xiàng)檢測(cè)，總項(xiàng)目達(dá)101項(xiàng)（不包括TOC試行項(xiàng)和甲胺磷暫定項(xiàng)）。其中常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目42項(xiàng)，非常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目59項(xiàng)。而且，對(duì)項(xiàng)目的限值有更嚴(yán)格的要求。
?。?）針對(duì)工業(yè)廢水和農(nóng)藥污染的趨勢(shì)，增加了對(duì)有機(jī)污染物和農(nóng)藥的檢測(cè)項(xiàng)目。其中，有機(jī)污染物由過去的2項(xiàng)增加到27項(xiàng)；
?。?）針對(duì)水處理中消毒劑使用狀況，在提高消毒效果的同時(shí)，增加了對(duì)消毒副產(chǎn)物檢測(cè)項(xiàng)目，并作了嚴(yán)格限制；
?。?）吸取國(guó)外的教訓(xùn)，增加了對(duì)原蟲類病毒體的檢測(cè)項(xiàng)目（例如兩蟲）；
（4）將CODMn列入出廠水和管網(wǎng)水的日檢項(xiàng)目，并列入合格率考核。
建設(shè)部和上海市水務(wù)局要求上海市水司：一是按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)；二是供水水質(zhì)要達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求。這對(duì)上海的供水企業(yè)，均存在不少困難。
探討如何克服困難，貫徹執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于提高居民的健康水平，優(yōu)化城市基礎(chǔ)設(shè)施體系，改善投資環(huán)境，有利于上海成功舉辦世博會(huì)，均有積極意義。 2 提高水質(zhì)檢測(cè)能力 根據(jù)建設(shè)部、衛(wèi)生部、上海市水務(wù)局的規(guī)定，集中式供水單位應(yīng)實(shí)行公司、水廠、運(yùn)行班組三級(jí)水質(zhì)檢驗(yàn)制度。
1999年上海市自來水公司經(jīng)改革重組后，浦東公司只有水廠及運(yùn)行班組兩級(jí)水質(zhì)檢驗(yàn)，公司一級(jí)水質(zhì)檢驗(yàn)項(xiàng)目完全委托國(guó)家城市供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)上海監(jiān)測(cè)站（即上海市自來水公司水質(zhì)科）測(cè)定。而廠級(jí)檢測(cè)項(xiàng)目包括部分非國(guó)標(biāo)項(xiàng)目在內(nèi)共23項(xiàng)，離新《標(biāo)準(zhǔn)》要求的101項(xiàng)還相距甚遠(yuǎn)。
合資公司成立后，為提升對(duì)外服務(wù)的水平和質(zhì)量，樹立企業(yè)的良好形象，公司于2005年1月組建了水質(zhì)中心。經(jīng)過近9個(gè)月的運(yùn)行，對(duì)照新《標(biāo)準(zhǔn)》要求的檢測(cè)項(xiàng)目，目前已列入日常測(cè)定的項(xiàng)目共計(jì)69項(xiàng)，6月起完成原水（29項(xiàng)）和出廠水常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目（37項(xiàng)），年底完成非常規(guī)項(xiàng)目中的主要項(xiàng)目。 3 強(qiáng)化常規(guī)處理工藝，增設(shè)深度處理工藝 3.1 原水水質(zhì)分析
公司6個(gè)水廠設(shè)計(jì)處理能力126萬噸/日，其中86萬噸/日（占69%）的原水來自黃浦江上游原水，40萬噸/日（占31%）的原水來自長(zhǎng)江水。
黃浦江上游原水水質(zhì)基本屬于地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅲ－Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，具有藻類較低、高錳酸鉀指數(shù)（CODMn）高（5.5~8.6mg/L）、季節(jié)性氨氮較高（0.03~2.2mg/L）、錳含量較高（0.02~0.42mg/L）及低分子量溶解性有機(jī)物占多數(shù)的特征。黃浦江原水中分子量小于3k（千道爾頓）的溶解性有機(jī)物在60％左右，常規(guī)工藝基本沒有去除效果。
長(zhǎng)江原水中陳行水庫(kù)水水質(zhì)好，長(zhǎng)江口陳行區(qū)域水源水質(zhì)總體評(píng)價(jià)為地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）Ⅱ—Ⅲ類，水質(zhì)波動(dòng)小，濁度低，耗氧量、氨氮、錳濃度較低。2004年，氨氮年平均值達(dá)到Ⅰ類水體標(biāo)準(zhǔn)，CODMn在Ⅰ~Ⅱ類水體之間，錳全年低于0.1mg/L。
凌橋頭部就地原水水質(zhì)相對(duì)陳行水庫(kù)原水差，好于黃浦江上游原水。2004年頭部水氨氮平均濃度為0.77mg/L，CODMn平均值為5.0mg/L，錳全年平均值為0.28mg/L。但是，就地原水中泥砂含量較高，有利于混凝和沉淀。
3.2水廠工藝處理現(xiàn)狀分析
3.2.1 以黃浦江水為原水的水廠
?。?）常規(guī)處理工藝水廠
黃浦江原水中分子量小于3k（千道爾頓）的溶解性有機(jī)物在60％左右，常規(guī)工藝基本沒有去除效果。采用強(qiáng)化常規(guī)工藝，能進(jìn)一步降低出廠水濁度，但難以將CODMn控制在3mg/L以下，出廠水生物穩(wěn)定性仍然較差。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)常性超標(biāo)項(xiàng)目有：氨氮、耗氧量、錳3項(xiàng)。2004年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表1。 2004年水廠出廠水部分指標(biāo)合格率統(tǒng)計(jì)表 表1 |
出廠水氨氮 |
出廠水CODMn |
管網(wǎng)水錳 |
≤0.5mg/L |
≤3mg/L |
≤5mg/L
（特殊情況：原水耗氧量>6mg/L時(shí)） |
≤0.10mg/L |
臨江 |
48.6% |
0 |
100% |
74.7% |
楊思 |
45.6% |
0 |
71.0% |
81.4% |
陸家嘴 |
49.2% |
0 |
80.2% |
居家橋 |
43.7% |
0 |
65.1% |
凌橋 |
32.9% |
98 %（1） |
100% |
98.2% |
合計(jì) |
50.1% |
30.3% |
85.6% |
84.2% |
注：（1）為以陳行水庫(kù)水作為原水的處理效果，以就地原水處理CODMn去除率將下降。
3項(xiàng)中，耗氧量列入出廠水和管網(wǎng)水的合格率考核，全公司合格率30.3%，達(dá)不到建設(shè)部規(guī)定的95%的合格率。
偶爾超標(biāo)項(xiàng)目有：酚、陰離子合成洗滌劑、鐵、色度等，其中鐵、色度出廠水均合格，主要反映在管網(wǎng)水有升高。
?。?）采用臭氧+活性炭深度處理工藝的周家渡水廠
周家渡水廠于2000年進(jìn)行了臭氧+活性炭深度處理工藝的改造，至今已經(jīng)運(yùn)行4年多時(shí)間，2004年10月對(duì)四格活性炭濾池進(jìn)行了換炭。
對(duì)2002年和2003年兩年的運(yùn)行數(shù)據(jù)（主要CODM與NH3-N）進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：
?。?）周家渡水廠臭氧+活性炭深度處理工藝對(duì)黃浦江上游原水NH3-N的去除效果很好，其中：
a. 2002年原水NH3-N濃度在0.05-1.50mg/L，平均值0.42mg/L；出廠水NH3-N濃度在0.02-0.30mg/L，平均值0.07mg/L，出廠水NH3-N≤0.5mg/L的合格率在100%。
b. 2003年原水NH3-N濃度在0.05-1.50mg/L，平均值0.46mg/L；出廠水NH3-N濃度在0.02-1.0mg/L（在2003年底出現(xiàn)出水值升高現(xiàn)象），平均值0.09mg/L，出廠水NH3-N≤0.5mg/L的合格率在97.1%。
在冬季和春季原水NH3-N值高的時(shí)期，盡管水溫很低，周家渡水廠的深度處理工藝對(duì)NH3-N的降解效果仍然很高，能滿足CJ/T206-2005的新水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。見曲線圖1。 
圖1 2002年周家渡水廠原水和出廠水NH3-N指標(biāo)
（2）周家渡水廠臭氧+活性炭深度處理工藝對(duì)黃浦江上游原水CODMn的去除效果好，但是未能達(dá)到CJ/T206-2005新水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的出廠水CODMn≤3.0mg/L的合格率在95%的要求，另外2003年處理效果下降。這通過水廠的優(yōu)化運(yùn)行（包括合理控制加礬量、提高常規(guī)處理效果、調(diào)節(jié)預(yù)臭氧、中間臭氧量、優(yōu)化活性炭濾池的反沖洗效果等）可以予以解決，2003年的處理效果降低與活性炭濾池使用已經(jīng)3年半有關(guān)系。
a. 2002年原水CODMn濃度在3.90-9.40mg/L，平均值6.20mg/L；出廠水CODMn濃度在2.00-3.40mg/L，平均值2.70mg/L，出廠水CODMn≤3.0mg/L的合格率在90%。
b. 2003年原水CODMn濃度在4.10-7.20mg/L，平均值5.80mg/L；出廠水CODMn濃度在2.00-3.60mg/L，平均值2.70mg/L，出廠水CODMn≤3.0mg/L的合格率在83%。見曲線圖2。 
圖2 2002年周家渡水廠原水和出廠水CODMn指標(biāo)
3.2.2 以長(zhǎng)江水為原水的凌橋水廠
凌橋水廠出水情況較好，采用陳行水庫(kù)原水錳和耗氧量（以≤3mg/L計(jì)）合格率都在98%以上。氨氮（以≤0.5mg/L計(jì)）合格率低，只40%以下，這同浦東地區(qū)管網(wǎng)長(zhǎng)、采用氯胺消毒有關(guān)系。
此外，采用頭部原水時(shí)的出水耗氧量去除率有所降低，并存在酚偶爾超標(biāo)現(xiàn)象。
3.3 提高水質(zhì)的途徑
3.3.1針對(duì)黃浦江上游原水水質(zhì)，呼吁上海市加強(qiáng)水源地的保護(hù)，加強(qiáng)原水生物預(yù)處理效果，改善原水水質(zhì)，使黃浦江原水質(zhì)量達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。
3.3.2加強(qiáng)常規(guī)處理
加強(qiáng)水廠常規(guī)處理的管理是提高水質(zhì)的基本措施之一。
（1）控制好日常運(yùn)行中的幾項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)：如濁度、余氯和細(xì)菌。
a. 濁度
很多水質(zhì)指標(biāo)都隨著濁度的降低而降低。例如：非溶解性有機(jī)物將隨濁度的降低而部分去除；賈第鞭毛蟲及隱性孢子蟲的去除率也隨濁度降低而增加。
建設(shè)部新標(biāo)準(zhǔn)濁度標(biāo)準(zhǔn)值為1NTU，但不少城市將出廠水濁度降到更低。如上海浦東威立雅自來水有限公司2003年和2004年出廠水年平均濁度分別 0.11和0.13NTU。近三年出廠水、管網(wǎng)水年平均濁度及管網(wǎng)水濁度小于1NTU的合格率如表2。 2002～2004年平均濁度匯總表 表2 |
2002 |
2003 |
2004 |
出廠水濁度（NTU） |
0.20 |
0.11 |
0.13 |
管網(wǎng)水濁度（NTU） |
0.41 |
0.33 |
0.34 |
<1NTU合格率（%） |
99.85 |
99.57 |
99.89 |
b. 余氯
為保證微生物安全，需要在水廠內(nèi)維持一定的CT值（C為接觸后消毒劑剩余濃度，T為接觸時(shí)間），并維持出廠和輸配水過程中一定的剩余消毒劑量，抑制水中殘存的病原微生物在管網(wǎng)中再度繁殖。
世界衛(wèi)生組織準(zhǔn)則指出，從健康角度，余氯要小于5mg/l；從感官角度，余氯宜0.6-1mg/l，日本舒適性水質(zhì)要求氯小于1mg/l。
在完善消毒并保持管網(wǎng)要求余氯的情況下，應(yīng)盡量降低出廠水余氯，特別是過程水中有游離氯時(shí)。上海浦東威立雅自來水有限公司所屬凌橋水廠（原水為長(zhǎng)江水，氨氮較低）和周家渡水廠（采用深度處理工藝）過程水均含游離氯，若出廠水余氯超過1.0mg/l的話，消毒副產(chǎn)物超標(biāo)的可能性就很大。具體見表3。 周家渡出廠水余氯與部分揮發(fā)性鹵代烴濃度比較 表3 日期 | 余氯（mg/L） | 氯仿（μg/L） | 四氯化碳（μg/L） | 三鹵甲烷（μg/L） | 2005-04-05 | 1.1 | 4.57 | 0.027 | 85.13 | 2005-04-19 | 1.1 | 3.71 | 0.015 | 89.16 | 2005-04-26 | 1.1 | 5.60 | 0.022 | 92.96 | 2005-05-11 | 0.9 | 2.15 | 0.048 | 51.47 | 2005-05-17 | 1.3 | 4.66 | 0.026 | 155.3 | 2005-06-16 | 1.3 | 3.00 | 0.009 | 167.8 |
（2）合理選用助凝劑。
使用助凝劑是提高混凝沉淀效率和改善過濾性能的一個(gè)重要措施，尤其是在低溫、低濁等難以處理的原水。
浦東臨江水廠于2005年年初著手進(jìn)行投加陰離子助凝劑聚丙烯酰胺的應(yīng)用試驗(yàn)和研究。試驗(yàn)表明：聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑，在提高水質(zhì)的同時(shí)可有效降低礬耗。其在超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下的效果更為突出，在確保優(yōu)質(zhì)供水的前提下，可超設(shè)計(jì)能力40%運(yùn)行。
（3）提高水廠自動(dòng)化程度。
水廠運(yùn)行自動(dòng)化主要體現(xiàn)在混凝劑加注自動(dòng)化，以穩(wěn)定沉淀水出水濁度；加氯閉環(huán)自動(dòng)化，以穩(wěn)定加氯后的余氯值；濾池運(yùn)行自動(dòng)化，保持濾池最優(yōu)化運(yùn)行和水泵閥門開閉遠(yuǎn)程化。
在生產(chǎn)全過程實(shí)行自動(dòng)化后，上海臨江水廠的生產(chǎn)一線當(dāng)班工人由97年建廠初期的10人/班減到了現(xiàn)在的3人/班。既提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，又提高了制水生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
（4）加強(qiáng)在線水質(zhì)儀表管理，實(shí)施動(dòng)態(tài)水質(zhì)監(jiān)測(cè)。
上海浦東威立雅自來水有限公司下屬各水廠在進(jìn)水，沉淀池出水、濾后水及出廠水均安裝了在線濁度儀，在沉淀水、濾后水和出廠水安裝了在線余氯儀；部分水廠在原水、出廠水還分別安裝了在線氨氮儀、pH儀。并且對(duì)主要的運(yùn)行參數(shù)如濁度和余氯均有越限警報(bào)，能在控制室監(jiān)視，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，采取措施。
（5）采用高錳酸鉀預(yù)氧化工藝。
浦東凌橋水廠于2003年率先完成了高錳酸鉀預(yù)處理項(xiàng)目。提高水質(zhì)效果非常明顯。具體見圖3。 
圖3 管網(wǎng)水錳合格率比較圖
浦東居家橋、陸家嘴兩個(gè)水廠也于2004年相繼完成了高錳酸鉀預(yù)處理項(xiàng)目，均有一定效果。
臨江水廠在2005年年底即將結(jié)束的擴(kuò)建工程一期項(xiàng)目中采用錳砂濾池，對(duì)錳將有一定的去除效果，具體情況有待運(yùn)行結(jié)果。
周家渡水廠由于采用臭氧+活性炭工藝，故錳的合格率相對(duì)較高。
3.3.3 采用深度處理。
控制加藥量，降低出廠水濁度（尤其是居家橋、楊思、陸家嘴三個(gè)水廠），可以降低水中有機(jī)污染物濃度。但是對(duì)CODMn的降低很少，例如臨江水廠出水濁度控制在0.10NTU左右，對(duì)CODMn的去除率在45%左右，比楊思、居家橋水廠去除率高5%左右（出水濁度在0.20-0.25 NTU），但仍然無法達(dá)到 ≤3mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)國(guó)家城市供水監(jiān)測(cè)網(wǎng)上海監(jiān)測(cè)站統(tǒng)計(jì)，2004年全市黃浦江原水水廠出廠水CODMn≤3mg/L的合格率僅為17%，出廠水氨氮小于0.5mg/l的合格率僅為50%左右。
針對(duì)黃浦江上游原水的水質(zhì)特點(diǎn)，在強(qiáng)化常規(guī)工藝的同時(shí)，采用臭氧+活性炭深度處理工藝，才可以全面提高出廠水水質(zhì)。
3.3.4 加強(qiáng)管網(wǎng)水質(zhì)管理和監(jiān)測(cè)。
一個(gè)完整的供水系統(tǒng)，包括從水源到用戶水龍頭的全過程，要始終保證向用戶供應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的自來水，需要對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)全過程控制和管理。
但是，影響管網(wǎng)水質(zhì)的因素眾多。主要包括：部分管網(wǎng)使用年限過長(zhǎng)；質(zhì)量差；流速低；二次供水系統(tǒng)受到污染及管理不到位等。
上海浦東威立雅自來水有限公司水質(zhì)中心自2005年元月正式運(yùn)行以來，重點(diǎn)加強(qiáng)了管網(wǎng)的水質(zhì)管理。每天按要求對(duì)管網(wǎng)水進(jìn)行采樣和分析，并將檢測(cè)報(bào)告及時(shí)反饋給水廠和管網(wǎng)部。同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)新鋪設(shè)管道的清洗、消毒和泵站水庫(kù)每年1次的清洗消毒工作；積極配合管網(wǎng)部解決用戶的水質(zhì)投訴問題。
近年來，上海浦東自來水公司在提高管網(wǎng)水質(zhì)上做了許多具體工作。例如：對(duì)使用年限較長(zhǎng)或質(zhì)量差的供水管道進(jìn)行更新改造或刮管涂襯；定期沖水和放水；建立SCADA（數(shù)據(jù)獲取與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）和水壓模型三套管網(wǎng)管理軟件，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬控制管網(wǎng)的流態(tài)，減少低流速管段，消除死水管段等。 4 結(jié)束語(yǔ) ?。?）黃浦江上游原水水質(zhì)較差，呼吁上海市環(huán)保局加強(qiáng)水源地的保護(hù)，提高原水生物預(yù)處理效果，改善原水，使黃浦江原水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的集中水源標(biāo)準(zhǔn)——即地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。
（2）對(duì)照新標(biāo)準(zhǔn)，上海出廠水經(jīng)常性超標(biāo)項(xiàng)目有氨氮、耗氧量、錳3項(xiàng)，管網(wǎng)水水質(zhì)狀況還需要進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)、分析。
（3）周家渡水廠的臭氧+活性炭深度處理工藝對(duì)黃浦江原水的處理效果良好，對(duì)氨氮、耗氧量、錳3項(xiàng)的去除率很高。所以根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)于黃浦江原水水廠應(yīng)實(shí)施深度處理工藝，確保出廠水指標(biāo)達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的要求；長(zhǎng)江原水水質(zhì)較好，目前能達(dá)到合格率要求。
?。?）高錳酸鉀預(yù)氧化工藝除錳效果明顯，在上海深度處理工藝尚未實(shí)施之前，各水廠還是有必要盡快落實(shí)高錳酸鉀除錳工藝，以提高出廠水和管網(wǎng)水錳的合格率。
（5）針對(duì)陸家嘴等老水廠，可以通過舊設(shè)備的充分利用與改造、助凝劑或助濾劑的合理選擇與投加及凈水工藝參數(shù)的優(yōu)化等措施，來提高出廠水水質(zhì)。
?。?）加強(qiáng)在線水質(zhì)儀表管理，提高水廠自動(dòng)化程度是給水行業(yè)的發(fā)展方向。 | 
