某水廠(chǎng)出廠(chǎng)水錳超標(biāo)應(yīng)急處理案例

許 謙

(廣西綠城水務(wù)股份有限公司，廣西南寧 530031)

1 水廠(chǎng)概況

新華水廠(chǎng)設(shè)計(jì)供水能力為1 500 t/d，原水取自新華水庫(kù)，通過(guò)重力自流引入廠(chǎng)中，水廠(chǎng)與引水點(diǎn)高差約為80 m，中間設(shè)壓力釋放池1座，水廠(chǎng)出水也通過(guò)重力自流進(jìn)入鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水管網(wǎng)。水廠(chǎng)主要采用常規(guī)處理工藝，工藝為：網(wǎng)格絮凝—斜管沉淀—無(wú)閥濾池過(guò)濾，并采用AB劑生成二氧化氯進(jìn)行消毒。廠(chǎng)內(nèi)檢測(cè)設(shè)備較為簡(jiǎn)陋，只有余氯儀，濁度儀各1臺(tái)，出廠(chǎng)水其它指標(biāo)要送縣城疾控中心檢測(cè)，且每周只檢測(cè)一次。

2 原因分析

2019年8月23日，經(jīng)巡檢發(fā)現(xiàn)，水廠(chǎng)出水重度發(fā)黃。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)22日夜間配置的AB劑濃度過(guò)高，二氧化氯投加量高達(dá)6.8 mg/L，且恰逢由于余氯儀故障，投加量異常沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，水廠(chǎng)將投加量降低到1 mg/L，但出廠(chǎng)水色度仍然沒(méi)有消除，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)懷疑是錳超標(biāo)引起，但由于水廠(chǎng)缺少試驗(yàn)條件，出水水樣只能送至市化驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)，結(jié)果返回周期長(zhǎng)，為優(yōu)先保證恢復(fù)正常生產(chǎn)，考慮利用二氧化氯的宜分解性來(lái)判斷是否投加過(guò)量，反應(yīng)如式(1)。

2ClO2=Cl2↑+ 2O2↑

(1)

如果存在過(guò)量投加的問(wèn)題，二氧化氯溶液在加熱和光照后會(huì)快速分解，使得水樣的黃色變淡或完全消失。

取兩份發(fā)黃水水樣，一份至于陽(yáng)光下暴曬約2 h，一份進(jìn)行加熱，兩份水樣均未發(fā)現(xiàn)黃色變淡或消失的情況，由此判斷不存在二氧化氯投加過(guò)量的問(wèn)題，“黃水”應(yīng)是鐵錳超標(biāo)所致，2 d后疾控中心反饋的檢測(cè)報(bào)告也顯示了出廠(chǎng)水錳存在嚴(yán)重超標(biāo)，錳濃度為0.3 mg/L。

分析錳超標(biāo)的原因，考慮到庫(kù)區(qū)8月沒(méi)有蓄水、放水的情況，但溫度持續(xù)走高，認(rèn)為錳超標(biāo)可能由溫度升高所致。夏季水庫(kù)水溫分層明顯，水溫分層形成一種密度屏障作用，上下水體被溫躍層分開(kāi)而缺少對(duì)流運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致水庫(kù)表面氧氣難以通過(guò)溫躍層進(jìn)入水庫(kù)底，水庫(kù)底原有的溶解氧被有機(jī)物分解、還原性污染物消耗，底層溶解氧降低、pH值下降，底層沉積物中的四價(jià)錳被還原成可溶性的二價(jià)錳離子，水體中錳含量大幅度升高。

3 解決措施

3.1 調(diào)整引水頭部

該水廠(chǎng)主要從新華水庫(kù)底層引水，由于溫度升高導(dǎo)致水庫(kù)底層沉積物錳含量的升高，水庫(kù)底層應(yīng)為錳含量最高的區(qū)域。所以對(duì)引水管進(jìn)行技改，將引水口從底層提高到水面下2 m，并設(shè)置多個(gè)活動(dòng)接口，方便水庫(kù)藻類(lèi)爆發(fā)時(shí)調(diào)整取水口位置。通過(guò)調(diào)整，在加藥量不變的情況下，色度大幅下降，但仍有微黃。

3.2 二氧化氯預(yù)氧化

為徹底解決錳超標(biāo)引發(fā)的色度問(wèn)題，水廠(chǎng)決定采用二氧化氯預(yù)氧化措施，通過(guò)小試試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將色度控制在達(dá)標(biāo)范圍內(nèi)，二氧化氯投加量約為2 mg/L。水廠(chǎng)在進(jìn)水配水井處安放二氧化氯加藥桶與絮凝劑同步投加后，出廠(chǎng)水色度進(jìn)一步降低，但“黃水”現(xiàn)象仍沒(méi)有完全消失，進(jìn)一步加大投藥量后，依然沒(méi)有明顯改觀(guān)，推斷有可能是藥劑與原水中錳反應(yīng)時(shí)間不足所致。因此，將加藥桶向前調(diào)整到引水系統(tǒng)中段的壓力釋放池中，調(diào)整后，觀(guān)測(cè)出廠(chǎng)水色度，發(fā)現(xiàn)色度情況進(jìn)一步好轉(zhuǎn)，“黃水”現(xiàn)象基本消失，通過(guò)市疾控中心檢測(cè)，結(jié)果顯示出廠(chǎng)水錳濃度已恢復(fù)正常。

4 總結(jié)與思考

(1)縣鎮(zhèn)級(jí)別的中小水廠(chǎng)普遍存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備缺失的問(wèn)題，面對(duì)突發(fā)情況，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備不完善的情況下，水廠(chǎng)人員應(yīng)具備一定的常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷出廠(chǎng)水發(fā)生的問(wèn)題，如本案例中，水廠(chǎng)通過(guò)加熱和光照來(lái)推斷水中的錳超標(biāo)可能性。雖然僅通過(guò)色度來(lái)判斷錳的去除效果并非完善嚴(yán)謹(jǐn)?shù)霓k法，但在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備缺失的突發(fā)情況下，可作為一個(gè)應(yīng)急的方法幫助水廠(chǎng)人員對(duì)事故原因進(jìn)行判斷。

(2)原水錳超標(biāo)多發(fā)于以水庫(kù)水為原水的水廠(chǎng)，由于縣鎮(zhèn)級(jí)別中小水廠(chǎng)的設(shè)備設(shè)施條件并不完善，通過(guò)加藥、工藝調(diào)整(如臭氧、錳砂[1]、投加高錳酸鉀[2]、投加石灰調(diào)整pH值)等技術(shù)手段進(jìn)行應(yīng)急處置的余地有限，當(dāng)發(fā)生突發(fā)的錳超標(biāo)時(shí)，應(yīng)盡可能從源頭查找原因，判斷是否能通過(guò)調(diào)整取水口位置改變進(jìn)廠(chǎng)水中錳的含量。

(3)加藥量的選擇需要結(jié)合理論機(jī)理，通過(guò)小試試驗(yàn)進(jìn)行確定，不能盲目投加。應(yīng)在小試試驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)際效果的反饋再進(jìn)一步微調(diào)。

(4)加藥投加點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)考慮充分混合和反應(yīng)時(shí)間的要求，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，將投加點(diǎn)適當(dāng)前移，使原水中的二價(jià)錳充分氧化為四價(jià)錳，有利于通過(guò)混凝將錳去除。