周潔，石慧^*，王魁，楊紅春，成榮文

（邳州粵海水務有限公司，江蘇 徐州 221116）

摘 要：2023年8月17日，江蘇省駱馬湖藻類暴發(fā)，對邳州市第二地面水廠水處理工藝造成直接影響。邳州粵海水務有限公司通過事件上報、先期處理、調(diào)整工藝、加密檢測、備用水源熱備用等多項措施有效處理突發(fā)水質(zhì)污染事件，保障人民群眾飲水安全。

關鍵詞：突發(fā)藻類污染；調(diào)整工藝；加密監(jiān)測

0 引言

近年來，因水體富營養(yǎng)化而發(fā)生藻類水華現(xiàn)象已成為全球性環(huán)境問題^[1]，藻類水華現(xiàn)象屢見不鮮。2023年8月17日，江蘇省駱馬湖藻類暴發(fā)，對邳州市第二地面水廠水處理工藝造成直接影響。這次藻類暴發(fā)突然，而且暴發(fā)速度快，藻類含量高，對于屬于深水湖的駱馬湖是較為罕見的。邳州粵海水務有限公司通過事件上報、先期處理、調(diào)整工藝、加密檢測、備用水源熱備用等多項措施有效處理突發(fā)水質(zhì)污染事件，保障人民群眾飲水安全。

1 公司及水源概況

1.1 公司供水概況

邳州粵海水務有限公司經(jīng)營范圍除遼河路以南、隴海大道以西及中運河以東、以北的邳州市老城區(qū)以外的25個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道），面積逾2000平方公里，涉及459個行政村、2151個自然村，供水人口約151萬人。水源取自徐州市駱馬湖原水管線和邳州水務躉售水，建有邳州市第二地面水廠一座，供水能力10萬噸/天，采用“預臭氧+常規(guī)工藝+后臭氧活性炭深度處理”深度處理工藝，中途增壓泵站83座（其中區(qū)域增壓泵站6座、鎮(zhèn)級增壓泵站14座，村級增壓泵站63座），新建管網(wǎng)約1044公里，存量管網(wǎng)約1.7萬公里。

邳州市第二地面水廠位于邳州市土山鎮(zhèn)，徐州市駱馬湖水源地工程中途加壓泵站（土山加壓泵站）旁，駱馬湖水源地到邳州市第二地面水廠的渾水管網(wǎng)29 km。

圖1 項目特許經(jīng)營范圍示意圖

Figure 1:Project Franchise Operation Scope Diagram

1.2 駱馬湖水源地

駱馬湖是我國第七大淡水湖，江蘇省第四大淡水湖。作為南水北調(diào)東線工程重要的中轉站，是宿遷、新沂兩地飲用水源的核心調(diào)節(jié)樞紐，其位于淮河流域沂沭泗水系下游，匯集了沂河和中運河來水，水位落差大并且水體交換次數(shù)多，是典型的過水性湖泊，對淮河流域及東線沿岸的社會經(jīng)濟發(fā)展起著至關重要的作用。

2 藻類的影響

2.1 對生產(chǎn)工藝的影響

（1）原水中含有藻類，在進入凈水廠后，藻類會在構筑物內(nèi)繁殖，一定程度上影響現(xiàn)場環(huán)境，給人感官上帶來影響，因此水廠需要消耗大量的人力、物力清洗構筑物，甚至會導致水資源的消耗、浪費。

（2）由于藻類的密度與水相近且胞外分泌物具有保護作用，混凝時難以形成穩(wěn)定的絮體結構，需提高混凝劑投加量以改善混凝效果，導致礬耗增加。處理高藻水時，為確保預氯化效果，減少藻類對凈水的影響，需提高消毒劑的投加量，導致氯耗增加。

（3）藻類沉淀效果差，進入濾池后會黏附在濾料表面，堵塞濾池，縮短運行周期，增加反沖洗頻率，導致反沖洗水量增加，甚至會降低產(chǎn)水效率和水廠的供水量，提高制水成本。

（4）含藻水經(jīng)過池壁，藻類在上面生長，在藻類的物理和化學作用下，混凝土池壁會被腐蝕。

（5）水源污染相對較輕時，藻類污染的種類主要是直鏈硅藻，通常由幾個到百多個細胞緊連成直鏈狀，長度達幾十至上千微米。凈水工藝通常采用0.5～1.2 mm石英砂濾料，水力篩分后，表層的濾料孔隙約為80μm，所以直鏈硅藻進入濾池后會嚴重堵塞濾池。水源水質(zhì)污染較嚴重時，藻類的優(yōu)勢種逐漸轉向藍綠藻，藍綠藻的體積較小，幾十到幾個微米，易于穿透濾池。藻類污染清水池、水庫、管道，在輸送過程中腐敗、分解。

2.2藻類對水質(zhì)的影響

（1）藻類生長過程中會產(chǎn)生多種嗅味物質(zhì)，包括土臭素、2-甲基異茨醇、魚腥藻、β-環(huán)檸檬醛和β-紫羅蘭酮等。這些嗅味物質(zhì)化學性質(zhì)較穩(wěn)定，難以被一般氧化劑去除，當原水中發(fā)生水華現(xiàn)象時，藻類代謝所產(chǎn)生的嗅味物質(zhì)會使自來水散發(fā)異味，引起居民對用水安全的恐慌，極易造成用戶投訴。

（2）藻大量死亡消耗水中溶解氧，產(chǎn)生硫醇、硫醚類惡臭物質(zhì)。

（3）藻類生長過程中還會產(chǎn)生多種藻毒素，部分藻類（如藍藻中的微囊藻、魚腥藻、顫藻、念珠藻）產(chǎn)生的微囊藻毒素是一種強促肝癌因素，對人體健康構成直接的威脅。

（4）藻類是典型的氯化消毒副產(chǎn)物的前驅物，藻源有機質(zhì)（AOM）會在預氧化以及消毒工藝下與氧化劑或氧化生成的活性鹵物質(zhì)反應生成消毒副產(chǎn)物。包括三氯甲烷、鹵乙酸（如一氯乙酸、二溴乙酸、三溴乙酸等）和含氮的消毒副產(chǎn)物等。這些消毒副產(chǎn)物對人體具有很強的毒性，對人體引起致癌致畸致突變等危害，對飲用水安全構成直接威脅國內(nèi)學者最近研究發(fā)現(xiàn)在肝癌高發(fā)區(qū)飲用水源中MC含量較高，一些流行病學調(diào)查表明飲用被MC污染的水，可引起胃腸炎和肝炎。

（5）部分藻類可能穿透濾池進入供水管網(wǎng)，這些藻細胞可為細菌滋生提供有機碳源，還會在特定的厭氧環(huán)境下發(fā)生腐化反應，腐蝕供水管網(wǎng)，最終嚴重干擾輸配水水質(zhì)的穩(wěn)定性和安全性。^[1]

3 前期預警

3.1 未雨綢繆開展應急演練

近年來，駱馬湖水體總磷、總氮濃度呈上升趨勢，尤其在汛期，水質(zhì)會出現(xiàn)異常變化，水體中的氮、磷營養(yǎng)鹽濃度及污染物濃度均會出現(xiàn)明顯的突增，并且會在高溫和長時間日照的作用下進而導致水體中浮游藻類的大量增殖，使得水質(zhì)無法達到Ⅲ類水體要求。2016—2019年駱馬湖浮游植物生物量同樣表現(xiàn)出顯著的季節(jié)性變化趨勢，其中，藍藻為駱馬湖浮游植物的最主要門類，所占比例始終保持在50%以上。^[2]在此背景下，6月14日，邳州粵海水務有限公司組織了突發(fā)水質(zhì)污染桌面應急演練。此次桌面演練以假定駱馬湖原水藻類生長異常，水面水體大面積呈異常顏色為背景，各相關部門在水質(zhì)應急領導小組的正確領導和指導下，快速響應、有效應對。

3.2 水質(zhì)檢測預警

7月以來，水質(zhì)檢測中心日常水質(zhì)檢測中發(fā)現(xiàn)原水總磷、總氮濃度呈上升趨勢（見表1）。7月18日，原水氨氮由＜0.025 mg/L升高至0.25 mg/L，工序水亞硝酸鹽氮濃度持續(xù)上升，溶解氧持續(xù)下降。出廠水氨氮[[1]]和高錳酸鹽指數(shù)[[2]]持續(xù)上漲，已達邳州市第二地面水廠商運歷史最高值。

水質(zhì)檢測中心第一時間向領導報告，并通知水廠采取以下措施：（1）水廠和徐州粵海水務有限責任公司保持溝通；（2）水廠在投加前加氯時，注意檢測原水、工序水及出廠水的余氯指標，保證進碳池的水余氯小于0.1 mg/L；（3）水廠班組加強工序水的水質(zhì)檢測；（4）水廠班組關注出廠水在線儀表水質(zhì)變化.

表1 駱馬湖原水藻密度、總磷、總氮檢測表

Table 1: Luo Ma Lake Raw Water Algal Density, Total Phosphorus, and Total Nitrogen Detection Table

4 原水藻類暴發(fā)及處理過程

4.1 原水藻類暴發(fā)原因

7月中旬，為防汛行洪，駱馬湖提前降低水位，增加調(diào)蓄庫容。但后續(xù)降雨量不足，造成水位持續(xù)偏低，取水口位置距離水面的位置最低時期僅有5 m左右。

受行洪影響，面源污染流入湖中，致使水體富營養(yǎng)化嚴重。7月17日起原水水質(zhì)變化較大，總磷逐步由0.02 mg/L上升到0.22 mg/L，總氮由1.2 mg/L上升至4.0 mg/L，氨氮由＜0.025 mg/L上升至0.531 mg/L。水體富營養(yǎng)化嚴重、流動性小以及持續(xù)的高溫、充足的光照為藻類生長提供了適宜的溫床，使其呈指數(shù)增長繁殖，從7月中旬到8月中旬不斷發(fā)展，最終造成駱馬湖水源地爆發(fā)水華。

4.2 水源地水質(zhì)基本情況

8月18日，為掌握現(xiàn)場實際情況，邳州粵海水務有限公司前往駱馬湖水源地查看水質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)水面水體大面積呈綠色，并伴有腥臭味。因無法至湖中心，湖邊取樣檢測藻類高達1億個/L。

8月25日，邳州粵海水務有限公司再次前往駱馬湖取水口湖面進行取樣，淺水區(qū)湖面呈均勻的深綠色，表面形成深綠色的油膜，現(xiàn)場有濃烈的腥臭味；整個湖面呈明顯的深綠色，湖面表層有密集的綠色顆粒物，由湖邊至取水口的過程中腥臭味逐漸減小，取水口湖面也呈深綠色，表層有較多綠色顆粒物懸浮。

取樣檢測結果如表2所示，總磷、總氮含量偏高，藻類達4 400萬/L。取樣時間在中午12點左右，藻類光合作用大量消耗二氧化碳產(chǎn)生氧氣，溶解氧和pH異常升高。

表2  駱馬湖水源地檢測結果

Table 2: The Testing Results of the Luo Ma Lake Water Source Area

4.3 應對原水藻類暴發(fā)的處理過程

（1） 2023年8月16日晚，水廠運行人員發(fā)現(xiàn)砂濾池反沖洗頻次變高，砂濾池池面上藻類漂浮物增多，初步判斷原水藻類增多，立即向廠長匯報。廠長召開會議商討應對策略，要求值班人員加強巡檢，停止回用水回用，加大砂濾池反沖洗頻次，前加氯投加量由0.45 mg/L提高至0.6 mg/L。

（2）2023年8月17日早上，水廠運行人員發(fā)現(xiàn)回用水內(nèi)有明顯的藻類滋生，沉淀池有明顯綠色泡沫漂浮，砂濾池反沖洗周期由30小時縮短至約20小時，且反沖洗水呈深綠色。水廠緊急召開會議，經(jīng)商討，前加氯由0.6 mg/L提高至0.7 mg/L，PAC由17 mg/L提高至20 mg/L，前臭氧由0.4 mg/L逐步提高至0.7 mg/L，后臭氧由0.8 mg/L提高至1 mg/L。同時要求運行人員加強巡檢，清理沉淀池及打撈漂浮物，并取樣送至水質(zhì)檢測中心檢測。經(jīng)檢測，原水藻密度達980萬/L。

（3）8月17日14：20，邳州粵海水務有限公司接到徐州粵海水務有限責任公司通知，水源地初步判定發(fā)生水華，為去除水中臭味物質(zhì)及消殺藻類，駱馬湖取水泵站開始投加粉末活性炭，投加濃度為25 mg/L，后續(xù)會投加高錳酸鉀和次氯酸鈉。80年代發(fā)現(xiàn)投加高錳酸鉀，能去除受污染水源水中的藻類、嗅味、色度，氧化分解有機物和加強消毒效果等。據(jù)有關資料介紹，投加高錳酸鉀與水中還原物質(zhì)反應生成中間價態(tài)的無定型錳，通過吸附與催化作用，能顯著地提高對水中微量有機污染物的去除效率，并且顯著地降低水的致突變活性，對色度的去除率為50%～70%，對致嗅物質(zhì)的去除率為16%～70%，通過破壞有機物對膠體的保護作用，強化膠體脫穩(wěn)，形成以新生態(tài)的氧化錳為核心的密實絮體，具有良好的助凝作用，從而降低水中的濁度、藻類及懸浮物等[4]

根據(jù)《邳州粵海水務有限公司突發(fā)水質(zhì)污染應急預案》及水質(zhì)檢測結果，8月17日16：30，邳州粵海水務有限公司啟動Ⅲ級水質(zhì)應急預案，并向邳州市水務局、華東分公司報告。

（4）8月17日18：00，邳州粵海水務有限公司組織開會討論應對措施：

1）應急聯(lián)系人分工

邳州市水務局、粵海水務總部、華東分公司及徐州粵海水務有限責任公司由專人對接。為保障信息通暢，進行點對點對接，無突發(fā)情況，其他人員不得擅自溝通；為避免恐慌，所有人員不得散播任何負面消息，對相關信息進行保密，對外信息由總經(jīng)理或董事長審核后上報。

2）檢測頻次調(diào)整

藻類指標由周檢調(diào)整為日檢，水廠每日10點前將水樣送至化驗室，化驗室下午4點前將化驗結果上報公司主要領導；因原水工藝調(diào)整，化驗室增測錳離子指標（日檢），加密檢測消毒副產(chǎn)物（周檢調(diào)整為日檢）。

3）工藝調(diào)整提醒

徐州粵海水務有限責任公司投加活性炭后，水廠及時關注原水濁度變化，根據(jù)實際情況適當提高PAC投加量；

徐州粵海水務有限責任公司投加高錳酸鉀后，水廠關注色度，每小時檢測全過程水，色度變化較大時（表現(xiàn)之一原水微紅，沉淀池水發(fā)黑），及時溝通化驗室。同時水廠根據(jù)實際情況降低前加氯；

徐州粵海水務有限責任公司投加次氯酸鈉后，水廠關注前加氯，根據(jù)實際情況降低或關閉前加氯。

4）輿情關注

熱線中心密切關注用戶關于臭和味投訴，如有相關投訴及時報告。