摘 要：本文結合自來水廠錳和藻類超標問題，在分析超標原因的基礎上，探討了錳和藻類超標去除技術和改進措施，取得了較好的效果，對于水廠工作人員具有一定的指導意義。

關鍵詞：水廠;藻類;錳;取水口

五蓮縣水務集團有限公司坐落于山東省日照市，是五蓮縣重要的城市水務基礎設施投融資平臺，同時負責水源開發(fā)利用與工程建設，是五蓮縣城市供水、制水及輸配水的工程投資建設和運營管理的主要單位，在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施過程中，負責鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理、排放及中水回用的投資建設和運營管理。

1 水廠錳超標問題分析及改進措施

1.1 錳超標污染問題

五蓮縣水務集團有限公司下屬某水廠于2017年-2018年間多次發(fā)生錳和藻類超標問題，現(xiàn)場技術人員在綜合分析錳和藻類超標原因的基礎上，探討了控制錳和藻類含量的技術措施。

造成水庫水質(zhì)變化的因素可分為外源性污染和內(nèi)源性污染兩大類。其中水庫外源性污染指的是，地表徑流在進入水庫之前，由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排污管理不規(guī)范，導致大量的污染物匯入水庫，外部污染物流入后，主要是沉積在水庫底層所造成的水質(zhì)污染;水庫內(nèi)源性污染主要是在水庫水體自然循環(huán)過程中，水庫底部污染物翻攪到中上層造成污染，或者是水體自身的部分物質(zhì)導致的污染。

2017年6月12號開始，水廠原水錳含量超標，水廠原水錳從0.2mg/L逐步升高，7月份已經(jīng)超過1.0mg/L，最高值達到2.2mg/L，超標22倍。

1.2 錳超標室內(nèi)試驗分析

現(xiàn)場工作人員在發(fā)現(xiàn)錳含量超標后的第一時間，開展了預氧化除錳試驗，安排3組高錳酸鉀預氧化除錳試驗，考慮到原水的錳含量在1.5mg/L左右，高錳酸鉀的投加量設定為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg/L。試驗結果顯示，高錳酸鉀預氧化的除錳效果較差。分析認為，水庫原水的氨氮含量超過1.0mg/L。在有過量的氨氮（超過0.5mg/L）存在的水體中，水體呈還原態(tài)。此時，采用高錳酸鉀預氧化除錳效果微弱。

同時，計劃使用氧化劑除錳。安排了一組二氧化氯預氧化除錳試驗和一組次氯酸鈉預氧化除錳試驗，試驗結果可知，在嚴重惡化的水質(zhì)條件下，投加氧化劑除錳是沒有效果的。

1.3 錳超標問題現(xiàn)場勘測

水廠的凈水處理工藝采用了常規(guī)處理，原水→混凝劑→管式混合→折板絮凝→斜管沉淀→普通快濾→加氯消毒→出水，該水廠沒有清水池，該處理工藝對錳、氨氮等污染嚴重的原水水質(zhì)無處理能力。

通過現(xiàn)場檢查，初步判斷水廠原水錳和氨氮嚴重超標的問題，與原水取水口的位置密切相關。由于原水管進水口位于水庫末端，位置應在死庫容之上、有效庫容的底部。如果水庫周邊連續(xù)暴雨，大量地表徑流進入水庫，會導致輸水管道附近淤泥大量積聚，并隨著原水進入輸水管道內(nèi)，由于原水取水量較少，取水口周圍水的流動性較差，水質(zhì)逐步惡化。

1.4 原水水質(zhì)檢測結果

水質(zhì)檢測中心經(jīng)過7/16、17、18號連續(xù)三天的取樣分析，檢測數(shù)據(jù)證實了之前的分析結果，水庫原水的錳含量低于0.2mg/L，渠道、水廠原水的錳含量超過1.0mg/L。水廠原水錳超標的問題，主要是源于取水口位于水庫輸水管道上，底部淤泥的污染導致水質(zhì)惡化，錳、氨氮等指標嚴重超標。

1.5 錳超標原因分析

水廠原水錳和氨氮嚴重超標問題的根本原因是水系被嚴重污染，加上錳和有機污染物在水庫底部常年累積。在夏天來臨之際，水溫升高，水體處于厭氧狀態(tài)，水庫底泥中四價錳被還原為二價錳，隨底泥上浮所致。水廠采用常規(guī)凈水處理工藝，難以除去原水中含有的高濃度錳，雖然一般在理論上在水廠中采用預加氯以及投加高錳酸鉀強氧化劑等措施，具有很好的除錳效果。但因水中含有高濃度氨氮，降低了水中的氧化還原電位，導致投加高錳酸鉀除錳效果欠佳。

其次，與水廠原水取水口位置密切相關。由于原水取水口是利用水庫放水洞放水，放水洞位于水庫底部，靠近底泥處，取水量較少，取水口周圍水的流動性較差，水質(zhì)逐步惡化。

通過取樣分析發(fā)現(xiàn)，錳在水庫中的分布具有明顯分層現(xiàn)象，水庫中上層范圍內(nèi)錳含量均符合國家標準要求，只有靠近底泥的很小范圍內(nèi)，錳含量才嚴重超標。

1.6 錳超標控制分析

水廠錳超標控制工程措施：①利用水庫放水洞加大放水量，將水庫放水洞口內(nèi)及附近淤泥沖刷掉，但該措施放水量太大，造成水資源浪費;放水后，原水的錳含量迅速下降，但是，當停止放水后，水廠的原水錳含量仍然維持在1.0mg/L以上。顯然，短時間的放水解決不了根本性問題。而且，水庫也不可能允許長時間排水;②變更水廠原水取水口位置，加高水庫涵洞底高程或采用虹吸取水方式，取水庫中下層水，避免底泥污染，該方案為較優(yōu)方案。

2 水廠藻類超標問題分析及改進措施

2.1 藻類超標問題

2017年8月13號開始，由于氣溫升高，降雨量增多，氮、磷等物質(zhì)大量進入水庫，水庫開始出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。衛(wèi)生部推薦飲用水源水中藻類衛(wèi)生標準警戒限值為21萬/L，按照此標準，第一次取樣進廠水源水超標80倍，第二次取樣進廠水源水超標332倍。具體數(shù)據(jù)如下表所示。

2.2 藻類超標問題危害分析

首先，從自然環(huán)境角度分析，藻類超標會影響水體的水質(zhì)，從而影響水中植物的光合作用，造成魚類大量死亡。同時，因為水體富營養(yǎng)化，藻類大量繁殖，形成一層“綠色浮渣”，易產(chǎn)生有害氣體，發(fā)散臭味。其次，從水廠供水角度分析，藻類超標會造成水廠處理難度增大，增加凈水成本，易導致出廠水色度、渾濁度、微生物指標難以控制，危害縣城居民飲水安全。

2.3 藻類超標問題原因

通過檢測表明，水庫藻類含量超標嚴重的根本原因是水系被污染，加上生活污水、有機垃圾和家畜家禽糞便以及農(nóng)施化肥產(chǎn)生的氮、磷等物質(zhì)大量進入水庫。在盛夏水溫升高，光照充足，營養(yǎng)物質(zhì)豐富的條件下，水庫中的藻類快速繁殖、增多。

水廠采用常規(guī)凈水處理工藝，水廠處理工藝相對比較簡單，沒有深度處理工藝，難以除去原水中含有的大量藻類，導致除藻效果欠佳。在理論上水廠采用投加單過硫酸氫鉀、增加預前加氯、提高凈水劑投加量等應對措施，對于除藻具有較好效果。

2.4 藻類超標控制分析

分析藻類控制的工程技術措施，增加生物濾池等深度處理工藝，預防藻類進入管網(wǎng)。投加單過硫酸氫鉀、增加預前加氯、提高水中氯含量的方法加強氧化殺藻效果、提高凈水劑投加量增加聚沉效果、投加活性炭吸附異味、增加沉淀池排泥沖洗次數(shù)、增加虹吸濾池反沖洗次數(shù)。

5 結語

通過上文的分析，可以看到，導致水廠錳和藻類超標的根本原因是水體污染，水廠可采取一定的工程技術手段去除錳和藻類，但是常規(guī)的技術手段存在治標不治本、需要持續(xù)使用處理劑和增加工藝流程的問題，部分單位也提出了優(yōu)化取水口位置的方案，取得了一定的成效，但是如不能根本上提升原水水質(zhì)，長此以往必然導致水廠效益下降，水處理技術人員和研究學者應探討研究更加高效節(jié)能的錳和藻類超標去除技術及相應的處理劑，提升水廠水處理能力。

參考文獻：

[1]王文輝.歙縣二水廠應對水庫水鐵錳超標問題的處理措施[J].凈水技術，2019，38（09）：145-146.

[2]杜凌楠.某市水廠水庫水源錳超標的原因分析及應急處理措施[J].城鎮(zhèn)供水，2019（03）：32-37.

[3]張正德，王劍.太華水廠原水錳超標處理工程實例[J].凈水技術，2017，36（S2）：51-52+102.

作者簡介：

莊振峰（1990- ），男，民族：漢族，籍貫：山東省日照市人，學歷：本科，畢業(yè)于陜西省榆林學院，現(xiàn)有職稱：助理工程師，研究方向：水質(zhì)檢測。