水廠水源突發污染應急處置案例分析

李祥林，周 清

（蕪湖華衍水務有限公司，安徽 蕪湖 241000）

水是人類賴以生存的重要資源，近年來，各地突發性水源污染事故造成的供水危機仍時有發生，使得各地供水單位高度重視水源安全。水源地突發性污染事件造成極大的負面影響，說明水源突發污染應急處置至關重要。面對突發污染事故，除了日常要加強水源地保護，一旦風險發生，如何安全高效處置水源突發污染也是一個關鍵性問題。

1 背景案例

某水廠位于蕪湖市工業園區內，供水水源為長江（蕪湖段）。水廠設計規模為15 萬t/d，水處理采用混凝-沉淀-砂濾工藝。2019年11月21日05:00左右，自長江下游往上行駛的某運沙船舵機失控，其撞上一艘運煤船后舵位，導致該裝有1 萬t 煤的船漏水傾斜沉沒，該沉沒點距離水廠上游取水口僅500 m。通過現場肉眼觀測，有部分油污和粉煤灰進入長江水域，形成了一定污染，后續沉船打撈亦可能對水體造成二次污染，影響水源地供水安全。

事件發生后，水廠立即聯合政府相關部門啟動應急預案，采取一系列措施降低污染源的泄漏，保障水源地供水安全。同時，針對污染源處理，立即安排水質檢測人員對污染水源進行檢測，確定污染物成分。廠級化驗人員加大水廠源水常規項目（濁度、色度、COD）的檢測頻次，工藝上調整廠區混凝劑投加量，確保安全供水。至11月23日12:00，污染源基本得到控制，出廠水各項指標始終達到相關國家標準的要求。

2 污染源分析

了解水源污染源具體成分是應對水源突發污染的首要任務。通過觀察分析，沉船泄漏的電煤是導致水源污染的主要污染物。通過電煤浸出液成分分析和進廠水各項指標分析，確定污染物主要影響因素。

2.1 電煤浸出液成分分析試驗

2.1.1 材料與儀器

試驗材料為長江蕪湖段水源樣品。試驗儀器為電感耦合等離子質譜儀、氣質聯用儀、離子色譜儀和低本底放射性測定儀。

2.1.2 試驗方法

取同水廠原水樣品兩份，一份添加1/4 水樣體積的電煤樣品，一份不做任何添加作為本底參照，浸泡12 h 后取上清液檢測。檢測指標包括有機物、金屬、陰離子和放射性指標。

2.1.3 試驗檢測結果

試驗檢測結果如表1所示。有機物檢測項目包括四氯化碳、1，3-丁二烯、苯、1，2，3-三氯苯、1，2，4-三氯苯、1，2，5-三氯苯、1，2-二氯苯、1，4-二氯化碳、1，2-二氯乙烯、乙烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、甲烷、二溴氯、四氯乙烯和三氯乙烯等。加煤后的原水有機物沒有增加，檢出數據與本底相似，沒有變化，均符合《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）的要求。其中，四氯化碳檢測結果比本底略有降低，亦達到地表水質量要求。

金屬類檢測項目主要有鈹、鋁、鈦、釩、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鉬、銀、鉻、鋇、銻、鉈、鉛等。檢測結果表明，大部分指標與本底相似，符合地表水質量要求。如表1所示，鋇、鉬濃度有所提高，但遠低于標準限值，符合地表水質量要求。從陰離子指標來看，氟離子、氯離子和硫酸根略有提高，但影響不大，遠低于標準限值。經檢測，放射性指標α、β 射線測定值均與本底相似，且均符合地表水質量要求。

表1 不同指標的試驗檢測結果

2.2 進廠水各項指標分析

對2019年11月20日至24日進廠水水質各項指標平均值進行分析，對比沉船事件發生前后水質變化情況，如表2所示。進廠水指標中，原水COD 和濁度變化較為明顯，說明主要污染物電煤對二者有一定影響，對水源造成了污染。

表2 進廠水各項指標

2.3 小結

總體來看，沉船電煤對徑流量大的長江影響較小，主要影響水質的因素為原水金屬類指標、原水COD 及濁度。其中，原水金屬類指標影響較小，COD及濁度影響較大。

3 應對措施

經分析，常規工藝難以有效處理受污染的進廠水，為使出廠水水質符合標準，確保安全供水，強化混凝效果是普遍采用的有效手段。為了降低原水COD及濁度，要加大混凝劑投加量。因此，通過單因素試驗研究PAC 投加量變化對沉淀出水COD 及濁度的影響，從而確定最佳投加量。

3.1 材料與儀器

試驗材料為長江蕪湖段受污染水源樣品，濁度為65～75 NTU，COD 為5～7 mg/L。試驗儀器有六聯程控混凝攪拌儀、散射式濁度儀和COD 測定儀。

3.2 試驗方法

取1 000 mL 水樣，pH 控制在7.9，將其置于六聯程控混凝攪拌儀中，加入混凝劑PAC，投加量為40 mg/L，在400 r/min 的轉速下快速攪拌1 min，在240 r/min 下中速攪拌5 min，在30 r/min 下低速攪拌10 min，靜置30 min，然后于液面下2 cm 處取上清液，測定其濁度和COD。

3.3 單因素試驗設計

分別選擇5 個不同投加量（20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L）進行單因素試驗，確定最佳投加量。

3.4 試驗結果

如圖1所示，隨著PAC 投加量的增加，沉淀出水濁度和COD 呈現先下降后上升的趨勢。當PAC 投加量為40 mg/L 時，處理效果最好。此時，沉淀出水濁度為0.89 NTU，沉淀出水COD 為1.01 mg/L。

圖1 PAC 投加量對沉淀出水濁度和COD 的影響

為進一步強化混凝效果，做好助凝劑（聚丙烯酰胺）應急投加準備。為進一步防止可能發生的油污泄漏，取水口及廠內沉淀池入口均布置了多道防油氈。沉淀階段，縮短水廠沉淀池刮泥機及絮凝池排泥周期。過濾階段，優化反沖洗周期，初濾水進行排放處理，降低出廠水濁度。通過工藝優化，出水濁度和COD得到進一步控制。

4 結論

本文通過電煤浸出液成分分析及進廠水指標分析，確定沉船電煤主要影響原水COD 及濁度。單因素試驗研究發現，PAC 投加量變化影響沉淀出水COD 及濁度，最佳PAC 投加量為40 mg/L，工藝優化有效降低污染源的影響，保證供水安全。該事故應急處置案例對以長江為水源地的水廠應對水源突發污染具有重要參考意義。