國外如紐約、東京等大城市在供水安全保障方面起步早、建設(shè)水平高，其核心策略為：依托相對集中的水庫群作為城市的水源地，集中保護(hù)，以獲得水質(zhì)穩(wěn)定、安全可靠的城市水源；多水源、跨地域向城市供水，建庫蓄水，保證城市供水的長期安全。借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，杭州市委市政府規(guī)劃實(shí)施杭州市第二水源千島湖配水工程，進(jìn)一步保障飲用水安全和提升供水水質(zhì)。

       千島湖配供水工程自2014年12月開工建設(shè)以來，經(jīng)過建設(shè)者5年的持續(xù)奮戰(zhàn)，于2019年9月29日正式通水，這也標(biāo)志著杭州城市供水格局從以錢塘江為主的單一水源供應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榍u湖、錢塘江等多水源供水，杭州百姓用水安全和用水品質(zhì)得到了極大提升。

       由于錢塘江與千島湖水質(zhì)差別很大，一個屬于水質(zhì)較差且變化大的開放性河流，一個屬于水質(zhì)好且穩(wěn)定的封閉型水庫，在切換和混合時必然會對蕭山市各水廠凈水工藝和供水水質(zhì)造成較大的影響和波動。因此，前期對原水供應(yīng)新格局進(jìn)行研究和分析，不僅能掌握新水源的水質(zhì)情況，更能為凈水工藝的常規(guī)應(yīng)對和應(yīng)急處理提供方案。

       01 千島湖水源情況

       千島湖原水中磷的濃度非常低，大大限制了藻類的大量增殖；有機(jī)物含量遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)出廠水限制（3 mg/L），對供水處理工藝的要求大大降低；COD Mn非常穩(wěn)定，不存在季節(jié)影響，對工藝幾乎沒有影響；原水NH3-N濃度遠(yuǎn)低于地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838—2002）一類水標(biāo)準(zhǔn)（0.15 mg/L）， 完全切換水源水質(zhì)，原水NH3-N濃度將下降96%。

綜上，千島湖水質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于蕭山區(qū)現(xiàn)有水源，引入千島湖原水后將極大提升原水水質(zhì)，減輕供水水質(zhì)隱患。

【 淳安縣金竹牌 取水口↑】

       02 對供水水廠的影響

       2.1低溫低濁的影響

       目前，蕭山區(qū)各水廠所取水源錢塘江為江河水，水質(zhì)特點(diǎn)是水質(zhì)波動大、有機(jī)物指標(biāo)略高、泥沙含量高；而千島湖原水則是湖庫水的典型代表，水質(zhì)清潔、穩(wěn)定。目前，水廠原水進(jìn)廠后，全部采用混凝-沉淀工藝，對于這種工藝來說，適當(dāng)?shù)母邼岫人懈玫幕炷恋硇Ч?，?dāng)原水渾濁度過低時，可能發(fā)生低溫低濁的情況。

       兩水源水溫狀況

       兩水源渾濁度狀況

       經(jīng)水廠調(diào)研實(shí)證，三江口水源取水的水廠目前不存在低溫低濁情況；千島湖取水的某縣級水廠，在冬季有低溫低濁情況出現(xiàn)。輸配水工程建成后，千島湖原水經(jīng)過100多km的地下管道運(yùn)輸，引入蕭山區(qū)水廠取水口與三江口原水，如果按3∶1的比例混合，在冬季2月時，原水最低溫度將會比原來略有升高、渾濁度略有降低。因與高濁度江水混合使用，處理難度低于目前的千島湖水廠。

目前，蕭山主供水廠已有較先進(jìn)的臭氧活性炭深度處理工藝，有砂濾池和炭濾池的雙重保障，炭濾池中含有一定的嗜低溫種群，對低溫環(huán)境有一定的適應(yīng)性。國內(nèi)有生物活性炭濾池直接過濾處理低溫低濁水的研究，當(dāng)混合使用千島湖水后，預(yù)計能夠應(yīng)付溫度和渾濁度的波動。

       2.2對藥劑投加的影響

       2.2.1 對消毒劑投加的影響

在水處理中，為了氧化水中的有機(jī)物并殺滅細(xì)菌，需消耗的氯量被稱為需氯量。加氯量的多少首先要保證殺死原水中的細(xì)菌和大腸桿菌；其次，還需維持一定的剩余氯，用來抑制水中殘留細(xì)菌的再度繁殖。由下表可知，千島湖取水口原水不僅滿足地表水Ⅰ類，還滿足生活飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

由于千島湖原水中的細(xì)菌和大腸桿菌含量非常低，蕭山區(qū)水廠在引入千島湖原水后，可以減少消毒劑投加，逐步開展精準(zhǔn)加氯，以此極大提升飲用水品質(zhì)。

微生物指標(biāo)比對

       糞大腸菌群是總大腸菌群的一部分，存在于溫血動物腸道中，能夠真實(shí)地代表水體受糞便污染的程度，糞大腸菌出現(xiàn)，意味著有疾病傳播的風(fēng)險。千島湖取水口原水不僅滿足地表水Ⅰ類，還滿足生活飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

在水處理中，為了氧化水中的有機(jī)物并殺滅細(xì)菌，需消耗的氯量被稱為需氯量。加氯量的多少首先要保證殺死原水中的細(xì)菌和大腸桿菌；其次，還需維持一定的剩余氯，用來抑制水中殘留細(xì)菌的再度繁殖。由于千島湖原水中的細(xì)菌和大腸桿菌含量非常低，蕭山區(qū)水廠在引入千島湖原水后，可以減少消毒劑投加，逐步開展精準(zhǔn)加氯，以此極大提升飲用水品質(zhì)。

       2.2.2 對礬耗、氯耗的影響

使用千島湖原水后，礬耗大幅下降，考慮到深度處理工藝有臭氧輔助消毒，只需在清水池處有一道后加氯，氯耗就會相應(yīng)的下降，但是氯耗的調(diào)整還需考慮管網(wǎng)末梢的狀況，綜合考慮，氯耗會有所降低。同時，制水廠是企業(yè)經(jīng)營，節(jié)能降耗是重要的考核依據(jù)，從這個角度來說，水廠經(jīng)濟(jì)壓力將會減輕。

不同水源水廠藥劑指標(biāo)對比

【閑林水庫配水井↑】

       2.3高水質(zhì)水源對供水管網(wǎng)的影響

       水源周期性切換后，短時期內(nèi)水中離子組分發(fā)生較大變化，極有可能破壞管網(wǎng)內(nèi)管垢表面原有的穩(wěn)定保護(hù)層，加速管道腐蝕，促進(jìn)鐵等金屬元素釋放，引發(fā)“黃水”等問題。對于硫酸根、氯離子等中性離子的侵蝕主要利用拉森指數(shù)。

根據(jù)千島湖原水和蕭山三江口原水2018年數(shù)據(jù)計算，千島湖水源拉森指數(shù)為0.59，三江口拉森指數(shù)為1.19。從拉森指數(shù)來看，千島湖水源的拉森指數(shù)比三江口低很多，水源切換后發(fā)生金屬離子等過量釋放的化學(xué)穩(wěn)定性問題的風(fēng)險較小。

       03結(jié)論

(1)實(shí)施千島湖輸配水工程，對解決城市供水水源單一、應(yīng)對突發(fā)水源污染事故能力較低的問題，以及保障飲用水供水安全和改善供水水質(zhì)有重大意義。

(2)千島湖取水口深層水，在富營養(yǎng)化指標(biāo)、有機(jī)物、無機(jī)物綜合指標(biāo)等各方面均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有錢塘江水源，其中，TN濃度低51.9%，TP濃度低83.3%，COD Mn低52.1%，NH 3-N低96%。

(3)引入千島湖水后，蕭山主供水廠的凈水工藝完全可以應(yīng)對切換水源可能出現(xiàn)的低溫低濁現(xiàn)象。

(4)隨著優(yōu)質(zhì)水源的引入及消毒劑減量投加管理，蕭山區(qū)飲用水品質(zhì)將得到提升。

(5)水源切換后，發(fā)生金屬離子等過量釋放的化學(xué)穩(wěn)定性問題的風(fēng)險較小。

文章來源：凈水技術(shù)