西部小城镇供水保安全 攻克微污染水源是关键

供水安全，关乎百姓健康，始终都是人们关注的焦点。2007年7月，新修订的《生活饮用水卫生标准》“走上”历史舞台，为百姓饮水安全树立起坚实的盾牌，同时也对供水安全提出了更高的要求。

而对于供水水源单一、供水水质逐步恶化的西部小城镇，供水设施如何建设？如何保障供水安全？等等问题更是当下行业人士关注的焦点。

重庆大学于近期发布的《中国西部小城镇环境基础设施技术指南》则正对城镇供水问题进行了解读。《中国西部小城镇环境基础设施技术指南》的编撰旨在引入荷兰可持续发展的理念、技术和经验，提高我国西部小城镇供水、污水处理和生活垃圾等环境基础设施方面的发展能力。

《中国西部小城镇环境基础设施技术指南》指出，西部小城镇供水设施的水处理工艺主要受水源水质的影响。无疑，攻克微污染水源成为保证西部小城镇供水安全的关键。

《中国西部小城镇环境基础设施技术指南》中共介绍了3种微污染水源水的处理技术。

第一是化学预氧化

1 高锰酸钾预氧化

针对去除水中微量有机污染物常用的预氧化技术有氯氧化、臭氧氧化和高锰酸钾氧化。如前所述，氯氧化在原水中含有机物时会产生DBPs，臭氧预氧化设备复杂，而高锰酸钾预氧化具有效果良好，并且不必改变常规的净水工艺流程的优点，只需在投加混凝剂之前或同时，向水中投加高锰酸钾溶液，不需增加过多的附属设备，投加方便、灵活，易于运行管理，使用较为安全可靠，对致突前体物也有较好的去除效果，是一种切实可行的预氧化方法，适合各类西部小城镇水厂采用。

该工艺不但可以有效地去除微量有机污染物和降低致突变活性，还可以一定程度强化后续的混凝-沉淀和过滤等过程。由于高锰酸钾的水解产物水合二氧化锰絮体（MnO2•H2O）的强氧化作用和与有机物的广谱作用性，对于水中的天然有机物、藻类、产生色度以及嗅、味的其它有机物，MnO2•H2O会破坏其碳链或官能团，改变有机物结构，被降解的有机物进而与水中的其它离子发生络合作用，失去稳定性，从而在沉淀或过滤中得以去除。

采用高锰酸钾预氧化时，应符合下列规定：

1）高锰酸钾宜在水厂取水口加入；当在水处理流程中投加时，先于其它水处理药剂投加的时间不宜少于3min。
　　2）经过高锰酸钾预氧化的水必须通过滤池过滤。
　　3）高锰酸钾预氧化的药剂用量应通过试验确定并应精确控制，用于去除有机微污染物、藻和控制臭味的高锰酸钾投加量可为0.5～2.5mg/L；
　　4）高锰酸钾的用量在12kg/d以上时宜采用干投。湿投溶液浓度可为4%。

2 二氧化氯预氧化

二氧化氯在常温下随浓度的不同而呈现为一种黄绿色至橙色的气体，具有与氯气相似的刺激性气味。二氧化氯易爆炸，即使在常压下,当其在空气中的含量超过10%或水溶液中的含量大于30%时都容易发生爆炸，受热、光照、火星、振荡等因素或遇到某些有机物质都能加速二氧化氯的分解从而引起爆炸。二氧化氯的这种不稳定性使人们目前尚无法将其制成压缩气体或浓缩液，必须现场制备，就地使用。

1）设计要点：
　　（1）二氧化氯发生器设备间参照现行《室外给水设计规范》（GBJ50013-2006）
进行设计。
　　（2）设备间地面和墙面应做表面耐腐蚀处理。
　　（3）应将亚氯酸钠或氯酸钠等氧化剂类原料与盐酸或硫酸分别存放在两个完全隔开的仓库里,最好参照设备的布置将两个原料仓库分别设计在设备间的两侧,使原料的搬运线路不重叠。
　　（4）原料的投加、溶解等操作应尽量在封闭设备或管道内自动完成,尽量减少人与化学品的直接接触。
　　（5）设备间及原料仓库等整个二氧化氯系统单元的防火、防爆要求还应符合《建筑设计防火规范》GBJ 16—87 (2001修订版)中的规定。

2）设计参数选择：
　　（1）接触时间。二氧化氯是一种强氧化剂,具有广谱杀菌能力,消毒能力与氯气相当,但其在水中的扩散速度和渗透能力都强于氯气,作用时间也比氯气短。二氧化氯与水混合接触时间按20 min考虑一般可满足消毒需要。
　　（2）二氧化氯投加量。一般情况下用于饮用水消毒的二氧化氯投加量不宜超过0. 5 mg/L，若二氧化氯同时也作为辅助预氧化剂使用，则在饮用水里的总投加量（包括预氧化及消毒）不应超过1. 0 mg/L。
　　（3）采用主预氧化剂（高锰酸钾）+辅预氧化剂（二氧化氯）+二氧化氯消毒工艺时,高锰酸钾投加时间应至少先于二氧化氯5 min,高锰酸钾的投加量应能消耗80%的可氧化物质,具体投加量应通过试验确定。由于二氧化氯见光易分解,当滤前投加二氧化氯进行辅助预氧化时,宜采取适当的避光措施。
　　（4）进行二氧化氯发生器设备选型时,宜留有足够的富余产气能力以避免发生器因超负荷运转而导致未反应完全的ClO-2 或ClO-3 原料被直接带入水中。
　　（5）二氧化氯消毒对除锰的要求较高,为了提高对微量锰的去除效果,建议滤池滤料选用石英砂或锰砂,设计滤速宜取较低值。

第二是生物预处理技术

生物接触氧化法也叫做浸没式生物膜法，即是在池内设置人工合成填料，经过充氧的水以一定的速度流经填料，使填料上长生物膜，水体与生物膜接触过程中，通过生物净化作用使水中污染物质得到降解和去除。生物接触氧化法的主要优点是处理能力大，对冲击负荷有较强的适应性，污泥生成量少，能保证出水水质，易于维护管理，缺点是在填料间水流缓慢，水力冲刷少，生物膜只能自行脱落，更新速度慢，且填料较贵。生物接触氧化法对氨氮的去除与温度影响有一定的关系，在高温季节去除率达90%，但在低温季节（水温<50C）去除率降至70%，原水浊度的变化对生物硝化作用的影响不大。颗粒填料生物接触氧化法适合处理微污染水源水中有机物较高，特别是水源中氨氮较高情况，同时进水浊度不得高于40度，水温不得低于5℃。在我国华东、华南水污染严重地区使用经验比较成熟。针对西部小城镇水源水质氨氮含量普遍不高的特点，生物接触氧化技术只在极个别的所污染水源可
能被采用。

第三是粉末活性炭吸附预处理技术

粉末活性炭吸附，可对水中色、嗅味、农药、有机氯化物等有良好的去除率，但其回收困难，投加量较高(10~20mg/L)，耗费较高（约0.05元/吨），所以一般只在消除冲击性负荷时采用。粉末活性炭投加量的多少与源水浊度的大小和产生嗅味物质的浓度有关，投加量应根据水质特点试验确定。

采用粉末活性炭吸附应符合下列规定：

1）粉末活性炭投加点宜根据水处理工艺流程综合考虑确定。并宜加于原水中，经过与水充分混合、接触后，再投加混凝剂或氯。
　　2）粉末活性炭的用量根据试验确定，宜为5～30mg/L。
　　3）湿投的粉末活性炭炭浆浓度可采用5%～10%（按重量计）。
　　4）粉末活性炭的贮藏、输送和投加车间，应有防尘、集尘和防火设施。

编辑：姚森婧