摘要：淮河是我国最早进行“三河三湖”水污染综合治理的重点河流之一。经过多年治理，淮河流域的水污染防治已取得一定的成效，但目前水体污染依然严重，以淮河水为水源的沿岸城镇供水仍面临着巨大的压力。本文基于淮河中段某市A厂的原水水质现状，分析了当地水厂净水工艺面临的水质问题及相关实用技术对策探讨，对淮河沿岸水厂的技术改造有重要指导意义。
    关键词： 淮河 氨氮 有机物 实用技术 

Discussion of Key Problems and Practical Technical Improvement of the Water 
Plants with Huaihe River as Raw Water
Li Shuang
(Beijing Capital Co. Ltd., Beijing, 100028)  

Abstract:  Huaihe River is one important river of water pollution 
management on Three Lakes and Three Rives in China. At present, the water 
pollution prevention of Huaihe River area has achieved definite effect, 
but the pollution of water body is still very severe. The water supply 
along Huaihe River is enduring large pressure. This article analyzed 
water quality problems faced by local water plants and discussed the 
practical technical improvement, based on raw water conditions along 
middle Huaihe River.
Keywords:  Huaihe River, Ammonia Nitrogen, organics, practical technique

   1. 前言

     淮河流域水污染始于20世纪70年代后期，进入20世纪80年代，随着流域经济快速发展和城市化进度加快，流域水体污染日趋严重，水污染事件时有发生。进入20世纪90年代，污染事件频繁发生，对沿淮广大地区的工农业生产和城镇供水安全造成严重威胁。党中央、国务院高度重视淮河流域水资源保护与水污染防治工作，淮河水污染被列入国家“九五”、“十五”重点治理的“三河三湖”之首。

     经过十余年淮河水污染的全面治理，取得了一定成效，主要表现在淮河水质COD有了一定程度的改善。但随着淮河流域经济的不断发展，生活污水排放和农业面源污染比重越来越大，有机物和氨氮成为主要的超标项目。淮河沿岸大部分水厂采用的是传统的混凝－沉淀－过滤－消毒工艺，对这两种指标的去除能力有限，出水水质受到一定影响。

    淮河流域内跨省河道多，河流上下游、左右岸、干支流等水事关系复杂，矛盾多，各方利益难以平衡，治理工作难度大，且流域下游受上游的影响特别大。以2004年7月为例，淮河支流沙颍河、洪河、涡河上游局部地区普降暴雨，上游 5.4亿吨高浓度污水顺流而下，形成了长130～140公里的污水团，严重影响了下游地区的城镇供水。

    2005年6月，建设部颁布了《城市供水水质标准》CJ/T206-2005，其中明确规定净水氨氮浓度应控制在0.5mg/L以内。如何在现有的经济技术条件下生产出合格达标的净水，是以淮河为水源的水厂所面临的一个相当大的挑战。

    本文以淮河中段某市A厂情况为例，分析原水水质的变化趋势，探讨目前净水工艺面临的主要水质问题，有针对性地提出相关对策，力图为淮河沿岸水厂的技改研究提供建议。

    2.原水水质现状 

    2.1 A厂简介

    某市位于淮河中段岸边，A厂从淮河直接取水。水厂于20世纪60年代投产，经过两次扩建，目前供水能力达7万吨/日。

    2.2 水源水质分析

    对2000-2004年间A厂原水中氨氮和高锰酸盐指数超III类（《地表水环境质量标准GB3838－2002》）的天数进行统计。原水氨氮超标现象在2001年最为严重，超III类天数竟然达到279天，这意味着一年中有76％的时间水源水氨氮>1mg/L，可见淮河污染的严重程度。氨氮超标现象在2002和2003年有所缓和，但在2004年又上升至141天，占39％。与此同时，原水中高锰酸盐指数的变化则不尽相同。高锰酸盐指数>6mg/L的天数在2001年最少，后面呈逐渐递增态势，2004年高锰酸盐指数超III类天数达到50天，占14％。

    具体到逐月的变化，笔者对2004年原水中氨氮和高锰酸盐指数的最大值、平均值和最低值进行了分析统计，如图3所示。可见第一季度淮河水污染加剧，无论最大值还是平均值均高于其它季度，这主要是受到淮河枯水期的影响。第三季度，随着降雨丰水期的来临，上游污染团伴随洪峰一起下泄，使得原水中氨氮和高锰酸盐指数浓度均出现一个极大值点。值得注意的是，此时当月的氨氮和高锰酸盐指数平均值均不高，说明污染团过境时间不长，但这种突如其来的污染加剧，往往给供水安全带来很多问题。

    3.净水工艺面临的水质问题

    根据以上对淮河原水水质的分析，发现A厂净水工艺面临的原水水质问题主要有两个：

    （1）枯水期的原水，水质特点是低温、低浊、高污染（主要是氨氮和高锰酸盐指数），且污染持续时间较长（几个月）；

    （2）丰水期上游下泄的污染团，水质特点是冲击污染严重，以上游污水为主体，污染物种类多，原水浊度、色度、嗅味、COD、氨氮和高锰酸盐指数浓度普遍较高。这种污染团持续时间较短（几天左右），但对出水水质影响非常显著，用户的反应也很大。

    这两种水质污染问题特点不同，应根据具体情况具体分析，在现有的经济技术条件下有针对性地解决问题。

    4.实用技术对策 

    一般认为，臭氧活性炭联用的深度处理工艺是处理微污染水源水的最佳工艺。但深度处理工艺会大大增加投资和运行费用，目前大部分水厂尚不能承受。因此，本文下面着重探讨那些在水厂现有经济技术条件下较实用的技术对策。

    4.1 针对低温、低浊、高污染原水

    4.1.1 强化常规处理

    最经济可行的方式就是强化A厂现有的常规处理工艺，采用强化混凝和强化过滤的办法，不增加构筑物，尽可能利用现有工艺单元去除更多的污染物。

    （1）强化混凝 

    投加高分子絮凝剂，改善矾花沉降性能，加强对有机物和浊度的去除效果； 
    针对低温低浊水，在水中投加水玻璃助凝； 
    投加高锰酸钾进行预氧化，去除水中有机物及异味，并提高混凝沉淀效果； 
    根据具体试验结果，调整投药点，借此调整混合与絮凝反应时间，使药剂充分发挥作用；
    改进投药装置，准确计量，可控制投药量，降低药耗，增强反应效果。

    (2) 强化过滤

    强化过滤就是让滤料既能去浊，又能降解有机物，降解氨氮、亚硝酸盐氮。这需要在滤料中培养生物膜，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌使氨氮、亚硝酸盐氮都得到有效去除。

    可将滤料改成活性炭，则滤池进水中的氯可被上层炭还原，不影响下层炭上生物膜发挥作用。冲洗水要用无氯水，才能保证亚硒酸盐的去除，否则会增加。试验研究结果表明，活性滤池去除CODＭn20％左右，去除氨氮70～80％。

    将水反冲改成气水反冲，可控制反冲洗强度，既能冲去积泥，又能保持一定的生物膜活性。

    4.1.2 增加悬浮填料生物接触氧化池

    悬浮填料生物接触氧化池是用于处理微污染源水的生物预处理工艺之一。由于悬浮填料在曝气时处于流化状态，不但可提供氧的利用率和传质效率，而且通过填料对气水的分割，有利于布水和布气的均匀，可提高反应效率，减少停留时间。

    近年来，由于其工艺简单、去除率高、占地少、无需排泥等特点，越来越多地用于原水预处理，在嘉兴和上海地区的生产实践应用较多，效果较好。采用此种生物预处理办法处理淮河水，对有机物和氨氮有较好控制作用。

    4.2 针对丰水期污染团 

    4.2.1 因地制宜，建设原水储存池

    淮河岸边有行洪区，可以考虑运用此空间修建简易原水储存池，当上游水质监测显示污染团即将下泄时，将储存池中灌满原水；待污染团过境时，届时将这部分水质较好的原水和污染原水混合进厂，缓解供水压力。

    具体储水池的大小，可根据以往污染团的停留时间和现场条件为依据进行设计。 

    4.2.2 折点加氯，然后再脱氯，以去除过量氯

    折点加氯是指水中投加过量的氯，使水中氨氯全部分解，生成氮气而去除水中的氨氮。 

    2NH4++3HOCl=N2+3C1-+3H2O+5H+

    在pH值为中性，进行不连续点氯化处理时，进水中的氨氮可以在5分钟内去除90％以上，且对铁、锰、及浊度、细菌、大肠菌等都有较好去除效果。不过出水残留有氯，须附设除余氯的工艺设施，可和前面提到的活性炭滤池联合使用。

    折点加氯工艺较为复杂，耗氯量大（相当于氨氮含量的10倍）、设备多，且大量加氯后会使水中大量的消毒副产物前体物转化为三卤甲烷等多种有机氯化合物，增加了处理后水质的“三致”风险。因此折点加氯最好作为应急措施，来应对水中污染团的影响。

    4.2.3 投加粉末活性炭去除原水色度和异味

    如果所需粉末活性炭的量有限（15-20g/m3）,可考虑在反应池中投加粉末活性炭来控制原水色度和异味。

    4.2.4 水司层面，做好水质应急预案

    淮河上下游已经设置了若干水质自动监测站，因此当污染团伴随丰水期洪水下泄时，水司可以事先启动水质应急预案，包括多种应急处理工艺的采用，临时调配市内地下井供水和用户的及时沟通等。

    5.结论

    淮河水遭受严重污染，已是事实。以淮河水为水源的水厂，如何针对污染类型和发生规律，因地制宜找出最佳的解决方案，力争生产出优质安全的饮用水，是给水工作者面对的一项重要使命。本文提出的建议未必正确，只希望抛砖引玉，为改善淮河沿岸人民的生活贡献一份力量。

    参考文献

    1.王占生。中国饮用水的水质问题与水的深度处理，2001年中日水处理技术国际交流会
    2.李柱。“三点加氯系统”的生产性实验研究，水利工程网，2005
    3.钟淳昌，戚盛豪。给水处理技术的现状与发展，水工业学术研讨会，2004
    4.王飞。淮河流域水污染成因及防治对策探讨，水利部淮河水利委员会办公室，2005
    5.陈琼，龙腾锐，姜文超，唐然。我国自来水厂技术工艺应用现状及发展趋势探讨，中国建设信息水工业网，2006