近几年, 北江流域水源水质情况变差污染频率升高, 给流域内以江河水为水源水的净水厂生产造成前所未有的冲击。面对水源污染事件, 水厂紧急制定处理方案, 启动应急设备和措施, 以保证出厂水达标, 避免区域性停水和饮用水污染情况的出现, 显得尤为重要^[1]。现以北江某水厂为研究对象, 以近10年的水源水水质数据为样本, 结合水厂的实际应对措施, 讨论常规水厂水源水污染应急措施。

　　 按照污染的发生情况, 常规水厂水源污染可分为两类:一为持续性污染 (或周期性/季节性污染) ^[2], 二为突发性污染。持续性污染 (或周期性/季节性污染) , 主要体现为洪水期高浊度、高氨氮等情况;突发性水质污染, 常由上游地区采矿活动及冶炼厂重金属污染及部分工业违规排放导致, 如近年来北江流域出现的镉污染 (2005年) , 铊污染 (2010年) , 挥发酚污染 (2012年、2013年) 。

　　 以北江某水厂为例, 其位于北江流域的顺德水道羊额饮用渔业用水区, 除总大肠菌群数为地表水环境质量标准中的Ⅲ类水标准外, 其余水质指标均符合Ⅱ类标准。

　　 水厂采用网格反应池、平流沉淀池和V型滤池的常规工艺流程, 并配套设有带计量的加矾机、加氯机以及多种在线监控仪表, 见图1。

　　 在对水厂历年水质数据的统计分析中, 我们发现, 原水的浊度和氨氮指标是造成出厂水水质波动的2个最直接的因素, 也是优化调整水厂工艺参数的主要依据。表1为某水厂原水浊度、氮值数据。

　　 就第一个因素, 即水源水浊度, 以2015年夏季洪水期为例, 北江顺德水道段原水最高浊度达571NTU, 1个月中100NTU以上的天数达6天。在这种季节性高浊度的情况下, 某水厂通过选用聚氯化铝作为混凝剂 (其对悬浮物的去除效率比硫酸铁和硫酸亚铁高) 。随着原水浊度升高, 通过进水阀门调节进水量, 监测和反馈反应池和沉淀池中矾花形成效果以及待滤水浊度的变化, 相应调整聚氯化铝投加量, 并适当增加沉淀池排泥次数。一般情况下, 处理后的待滤水浊度可保持在6NTU以下。相对地, 当冬季水源水低温低浊时, 通过降低进水量使反应和沉淀时间变长, 同样能使待滤水浊度保持在合理区间内。

　　 就第二个因素, 即水源水氨氮值, 从以往数据来看, 北江原水的氨氮底值一般较低。但在遇上上游附近城市河涌污染水集中排放的时段, 原水氨氮值会明显提高。以2015年为例, 氨氮最高日浓度达0.648mg/L, 超过地表水Ⅱ类标准。当出现上述情况, 我们通常的处理方式是:增加预加氯量至1~2mg/L, 强化混凝反应效果, 以去除微小有机污染物和有害藻类。但需要注意的是, 加大预加氯量会相应增加水中副产有害物质的产生, 这是我们不希望出现的^[3]。为控制氯副产物, 可增加二次加氯量至2~3mg/L。这样, 出厂水氨氮值一般可保持在0.025mg/L以下, 氯副产物如三氯甲烷和四氯化碳的检测值也低于《生活饮用水卫生标准》 (GB 5749-2006) 限值。最后, 当出厂水余氯不足时, 再开启3次加氯, 可确保出厂水在管网中余氯的存在和稳定。

　　 从以往经验来看, 通过调整优化工艺参数, 某水厂的常规处理工艺足以应对日常和季节性浊度和氨氮的区间波动, 并保障出厂水水质安全达标。

　　 突发性水质污染, 其特点是多种类、高浓度和难处理, 常规水厂工艺处理难以达到国标对出厂水的水质要求。因此, 需提前针对该类事件, 考虑到各种可能出现的状况, 制定详细的应急预案^[4]。从而在突发性事件出现后, 各职能部门能快速及时地反应, 并能有条不紊地按相应流程和步骤合理应对。以下为某水厂的突发性应急预案的纲领性概要。

　　 水厂制水员、水厂检验室与水质监测站形成三级监测机制, 提高监测频率。一旦发现可能性污染源, 针对性增加水质监测项目, 确定污染物浓度, 并将水质分析报告上报环保卫生等部门, 及时跟踪水质信息。当发现水源水经常规处理后水质仍无法达到饮用水标准, 立即向水质监测站发出供水警报, 必要时启动应急供水方案。

　　 配备水厂值班人员, 调试应急投加设备, 准备应急投加药物, 充分做好一线应急准备;调整水厂运行参数, 启用供水联网调度, 实施水厂间应急供水调配, 优先保证基本生活用水;实施应急管控方案, 向社会通报事件及措施, 稳定市民情绪, 避免造成舆论恐慌。

　　 启动事故调查处理机制, 针对应急处置工作、处置效果评价及后续水质监测等进行全面客观评估。

　　 某水厂位于北江流域顺德水道段, 通过市内设有的水质监测站, 组成了区域性水质监测与预警系统平台。监测站可实时、快速、准确地监测多种水质指标, 通过网络传输实现数据共享, 从而能及时掌握流域水质情况, 预测污染源的扩散。当发现突发性污染时, 下游城市可第一时间获取信息, 迅速预警并指导辖区内水厂采取针对措施, 保障供水安全^[5]。某水厂所处区域水源水质系统平台如图2所示。

　　 在日常生产工作中, 水厂运行人员定时巡查吸水头部, 对水源进行感观检测, 并时刻留意在线监测系统和生物鱼池状况, 通过“佛山市顺德区主要河道饮用水源水质信息发布平台”和“EMIP环境监测信息平台”, 了解水源水质实时情况, 记录每小时运行数据已作备案分析;水质检验人员则实时检验、核对和回馈水质数据, 如出现超标情况, 则通过以上平台及时联系环境监测站作备案处理。

　　 应急设施包括投加计量泵、搅拌设备等:药剂储备包括清污、除油、解毒、防酸碱、防腐蚀等药剂材料, 以及快速检测设备, 隔离及卫生防护用品等。

　　 为了更好地做好应急投加工作, 某水厂于2015年建成应急加药间, 可实施化学沉淀法 (应对金属、非金属污染物) 和活性碳吸附法 (吸附有机污染物) 等应急措施。其建筑面积84.29 m², 建筑高度7.5m, 地上一层, 现浇钢筋混凝土框架结构, 屋面做防水保温隔热处理。应急加药间内建有溶解池和溶液池, 为钢筋混凝土结构, 约24.38 m², 高3.75m, 混凝土池壁厚200mm, 池壁及池底做防腐抗渗处理。上层为溶解池, 并排3格标高2.5m, 平面尺寸为1.5m×1.5m, 液面高度可达1.2 m, 下层为溶液池, 标高1m, 平面尺寸1.5m×4.2m, 液面高度可达1m。图3为某水厂应急加药间的平面设计, 图4为某水厂溶液池和溶解池的剖面。

　　 应急加药间内设备有搅拌机、计量泵和电动壁行悬挂式起重机。计量泵3台 (2用1备) , 可实现3种应急药物同时投加。

　　 应急处理队伍主要由水质监测站、供水管理部门、技术管网部门、行政部门和各水厂组成, 以应对应急监测、救援和处置。其下属有供水应急处置小组和水质污染应急处置小组。其中, 供水应急处置小组统一组织和指挥应急工作, 确定事故的类型和预警级别, 组织开展应急事件处置技术研究、应急救援演练、应急处置知识宣传教育等;水质污染应急小组负责全公司水质污染事故应急处置工作的协调和组织管理, 接收、调查、传递和处理各类水质污染事件的报警信息等。

　　 应急净水技术参考建设部下发的《城市供水系统应急净水技术指导手册》^[6], 由水质监测站组织下属水厂检验室通过现场试验确定, 或聘请外部专家指导制定相关技术工作。应急供水调度由供水管理部门按照各水厂的供水能力, 增大未受污染区域水厂产能, 补偿污染区域因暂时降产或停产造成的用水量缺口, 通过供水管网联通实现应急供水调配, 保障居民基本生活安全用水需求。

　　 通讯与信息保障小组主要由客服中心、水厂应急小组和主管部门、建设、卫生、环保等部门组成。客服中心及时通知受影响用户和做好解释工作, 水厂应急小组与主管部门、建设、卫生、环保等部门对接, 确保通讯信息畅通。

　　 2013年北江源头发生挥发酚污染事件。通过与佛山监测站和顺德监测站沟通了解, 北江某水厂立即启动原水水质污染应急预案。

　　 启动应急预案后, 水厂制水人员和检验员相应提高水质检测和监测频率, 水厂迅速做好应急药剂准备, 并调试好应急投加设施。

　　 在各项应急准备工作落实到位后, 挥发酚污染物转向流入了西江流域, 北江酚污染监测随即转入常态, 水厂制水人员和检验员恢复常态监测, 北江某水厂最终未受事件影响。水质污染应急小组事后分析总结, 本次污染事故顺利且及时地实施了应急处理预案, 最终未造成相关供水安全事故。

　　 随着水源水水质情况变差, 突发性污染事件频发, 其严重威胁饮用水安全的同时, 也给污染流域内常规水厂的正常生产带来极大的挑战。通过建立水源在线监测和共享信息平台, 设置应急处理设施, 储备应急投加药剂, 制定供水应急预案, 实时组建应急处理队伍, 及时合理地启动应急预案, 可保证在污染事件发生时, 能迅速、有序和有效地实施应急措施, 保障出厂水水质安全达标。