水源水白色微细颗粒现象成因及对策.pdf

水科学与工程技术2014年第1期 凑 减小偏流影响 消能充分 以减小对田庄暗渠出 口水流影响 3 工程建成后 已经经受了2013年春灌 秋灌 放水检验 放水过程中及放水最大流量达到设计流 量 消能效果良好 参考文献 1 SL265 2001 水闸设计规范 R 2 河北省水利水电勘测设计研究院 河北省南水北调配套工 程石津干渠工程可行性研究报告 R 2011 3 河北省水利水电勘测设计研究院 河北省南水北调配套工 程石津干渠工程田庄暗渠初步设计报告 R 2012 4 河北省水利水电勘测设计研究院 河北省南水北调配套工 程石津干渠工程赵陵铺至北庄段初步设计报告 R 2011 5 李炜 水力计算手册 第二版 M 北京 中国水利水电出版 社 2011 6 刘韩生 花立峰 纪志强 等 跌水与陡坡 M 北京 中国水 利水电出版社 2006 随着我国经济的发展和城市化进程的加快 工 业废水和生活污水排放量的增加 湖泊流域不合理 开发活动的加剧 使得湖泊富营养化 水质恶化 於 积和萎缩 湖泊水生态环境破坏与日剧增 2 水库水 作为城市饮用水源的主要来源 正日益受到N P等 污染源输入的威胁 HN水库作为Q市唯一的饮用 水源 多年来水质一直较稳定 然而由于库区旅游 工农业的快速发展 2007年曾出现蓝藻的小范围暴 发 近年来 夏季水源水出现 白色微细颗粒 现象 水 厂处理难度加大 矾耗明显增加 本文主要探讨水中 白色微细颗粒 产生的原因 经2013年夏季水质情况 的验证 判定符合预期 为水库有关管理单位提供技术 参考 Phenomenon Causes and Countermeasures of Source Water Appears White Fine Particles ZHOU Xiao yan Zhejiang Quzhou Water Industry Group Co Ltd Quzhou 324000 China Abstract Based on the detection analysis of water of Q city drinking water source algae can cause the water appear white fine particles material phenomenon The source of Q city drinking water is taken from the tail water of H reservoir H reservoir is a middle sized reservoir there is a HN reservoir in the upstream In recent years the water appears white fine particles material phenomenon in the summer greatly increase the consumption of alum water making cost increased According to the analysts believe that the reservoir has a moderate eutrophication the white fine particles material phe nomenon are closely related to the change in the total number of nitrogen algae mainly on algae death putrid fermenta tion and dissolved in water intermittent appear in every year and proposed the Countermeasures Key words water particles eutrophication total nitrogen total algae 水源水白色微细颗粒现象成因及对策 周小炎 浙江衢州水业集团有限公司 浙江 衢州324000 摘要 通过对南方Q市饮用水源水检测分析认为 藻类会导致水体中出现 白色微细颗粒 物质 Q市饮用水水源现 取自H水库发电尾水 H水库属中型水库 上游还有HN水库 近几年夏天水体出现 白色微细颗粒 物质现象 水厂 矾耗大大增加 制水成本明显上升 分析认为该库已处于中度富营养化 水体 白色微细颗粒 物质现象与总氮 藻类 总数的变化有紧密关联 主要是藻类死亡腐烂发酵溶解于水体中形成 每年间歇性出现 并就如何处置应对提出了对 策 关键词 水体 颗粒 富营养化 总氮 藻类总数 中图分类号 X703文献标识码 B文章编号 1672 9900 2014 01 0030 03 收稿日期 2013 11 15 作者简介 周小炎 1977 男 汉族 浙江衢州人 工程师 主要从事水质监测和分析评价工作 Tel水 文 水 资 源 30 水科学与工程技术 2014年第1期 1研究区概况 Q市饮用水水源现取自H水库发电尾水 水库 水深常年在30m左右 集雨面积2388km2 除了降雨 集水以外 主要来自上游HN水库的发电尾水 HN 水库和H水库是2座串联的水库 总有效库容16 66 亿m3 根据GB3838 2002 地表水环境质量表 的要 求 对Q水源水进行丰 平 枯水期水源水调查 采样 时间一般定在每年的春天 夏天和秋天 设定4个采 样断面 HN水库大坝 洪桥头 山公圩 H水库大 坝 2012年5 10月 原水含 白色微细颗粒 物质 静置一段时间 没有明显沉淀物 将水对光观察 肉 眼能看到一定量极细小白色颗粒悬浮于水中 持久 稳定 类似于 胶体 白色微细颗粒 物质原水大大 增加了制水成本 矾 生活饮用水聚氯化铝 耗同比 上升68 79 碱 氢氧化钙 耗同比上升62 21 原 水的 白色微细颗粒 物质还干扰了水质检测 一些 项目 如氨氮 采用仪器法检测所得数据明显高于目 视比色法检测数据 为了消除干扰 需对原水进行抽 滤 0 45 m滤膜 处理 表1数据为月平均值 2 白色微细颗粒 物质 胶体 的成因 分析 对2012年3次水源水调查水样平均检测数据 的整理 从检测数据来看 GB3838 2002 地表水环 境质量标准 补充项目和基本项目中HN水库大坝 洪桥头 山公圩和H水库大坝分别有19 18 19 20 项符合 类水源水质要求 其他不符合 类水源水 要求具体如表2 多年的水源水调查结果显示 库区水源水中pH 值 氨氮 总磷 溶解氧 高锰酸盐指数 铜 锌 氟化 物 硒 砷 汞 镉 铬 铅 挥发酚 石油类 阴离子合 成洗涤剂 硫化物 硫酸盐 氯化物 硝酸盐 铁 锰等 项目基本稳定 几乎无变化 变化较明显的项目是总 氮 藻类总数 粪大肠菌群 近3年的总氮 藻类总数 和粪大肠菌群如表3 通过近3年的数据分析 由于2010年藻类 总数高 则第2年总氮含量就高 同时藻类总数 低 接着第3年的藻类总数又升高 同时总氮含 量又下降 形成交替升高的现象 总氮和藻类总 数含量变化互为升高的基础 同时还说明藻类 死亡腐烂后总氮第2年又回到水体中 总氮和 藻类总数形成一个物质循环 造成2012年5 9月份高浊度 白色微细颗粒 物质原水的原因主要是年初 1 2月 的藻类死亡后 经过3 4个月湖底发酵变成细小的白色颗粒 藻类 死亡后 失去光合作用 绿色褪去变成白色 上浮溶 解于水体中 表4是2012年2 5 9月份水源水调查 时藻类总数数据 藻类的生长规律是调整期 对数 期 稳定期 衰亡期 2月的数据远大于5月的数据 多出来的藻类死亡后 小部分被鱼类 浮游生物等吞 食 大部分下沉在湖底 经过一定的水压 水温作用 进一步分解为细小颗粒 直径仍大于0 45 m 每年 在5 9月形成 这段时间湖底水温较高 底泥微生物 表22012年检测数据 类别HN水库大坝洪桥头山公圩H水库大坝 高锰酸盐指数 符合 类符合 类 溶解氧符合 类 氨氮 总磷符合 类符合 类符合 类 总氮符合 类符合 类符合 类符合 类 六价铬 粪大肠菌群劣 类符合 类劣 类劣于 类 表3菌群数据 地点总氮 mg L藻类总数 万个 L粪大肠菌群 万个 L HN水库 大坝 20100 872 803 60 20111 500 331 60 20120 280 671 79 洪桥头 20100 852 401 72 20111 060 271 43 20120 660 400 29 山公圩 20100 871 372 93 20111 440 131 62 20120 680 171 69 H水库 大坝 20101 120 772 93 20111 330 172 93 20120 610 431 37 周小炎 水源水白色微细颗粒现象成因及对策 表1原水抽滤数据 项目 2011年2012年 5月6月7月8月9月10月5月6月7月8月9月10月 原水平均 浊度NTU 1 10 32 00 4 33 1 45 1 02 0 88 6 18 6 13 20 11 10 69 5 72 3 35 矾耗 kg 1000m3 7 92 17 81 12 17 8 77 7 19 7 27 12 68 14 02 24 80 21 74 16 91 13 03 碱耗 kg 1000m3 0 52 1 42 2 88 2 42 2 35 2 45 2 19 2 45 4 04 4 02 3 82 3 01 31 水科学与工程技术2014年第1期 生命活动活跃 加上 梅雨天雨水多 冲涮 力强 对湖底淤泥沉 降物有一定的搅拌 作用 有利于沉在湖 底的藻类腐败物进一步腐烂分解发酵上升悬浮溶 解 其依据是 将1000mL 白色微细颗粒 物质水样 经0 45 m滤膜过滤 再用少量蒸馏水将滤膜上的白 色物质洗入烧杯中 稀释至25mL容量瓶中 用吸管 吸取1mL置于10 40显微镜下观察 除了能够看到 数个正常大小的藻类 在藻类周围有较多的小 藻类 颗粒 其大小约为藻类的1 10至1 30 组织结构与 正常藻类相似 或接近为正常藻类头部 或为尾部 基本可确定造成 白色微细颗粒 物质的白色胶体物 质就是藻类的残骸物 多年来 间歇 性出现 已形成了规律 只是其中 2012年时间更长 矾耗更大 说明库区的水质污染 基本已经到达突变的阶段 3水源水春季调查对夏季水质状况预测 2013年2月和5月进行水源水调查 测得的藻 类总数如表5 从 表5数 据 看 出 2013年2月与5月的藻 类总数基本接近 差别不 大 年初并没有 多余 的 藻类沉在库底发酵上浮 成为 白色微细颗粒 年初预测夏季水质将明显好 于上午 年初判断浊度总体保持在较低水平 水中 白色微细颗粒 并没有出现 矾耗消耗正常 没有明 显增长 4藻类富营养化的对策 水华出现的直接后果就是水质恶化 进而对生 态 经济和公共卫生等产生诸多负面影响 3 富营养 水体作为供水水源时产生不利因素 由于藻类的 大量繁殖使水体的pH增高 碱度下降影响混凝效 果 藻类增多会严重堵塞滤池 运行周期缩短 降 低产水率 高藻水在处理过程中会消耗大量混凝 剂 并堵塞滤池和减少出水量 其分泌物大多为消毒 副产物的前致物 还将产生对人体有毒副作用的藻 毒素 4 当地政府虽然关停和转移了H水库和HN水 库周边的部分小型污染企业 取缔了库区网箱养鱼 业 对上游乡镇生活垃圾进行收集处理 但由于库区 人口多且分散 据统计 该库区约有2 8万人 生产 生活污水未集中处理 年排放生活垃圾7000多t 致 使藻类繁殖过快 水库水质恶化趋势明显 4 1建立水资源管理责任和考核评价体系 对水资源开发利用 节约 保护等主要指标的落实 情况进行考核 库区乡镇明确功能定位 要坚持以生态环 境和饮用水源保护为主导功能 淡化经济发展功能 4 2开展库区环境专项整治工作 整治畜禽养殖污染 沿库建的养殖场一律关停 取缔 一级水源保护区禁止任何形式的散养 全面拆 除网箱养殖和灯光诱捕工具 规范旅游活动 一级保 护区范围禁止一切旅游和农家乐 已建景点马上拆 除搬迁 二级保护区不准设置排污口 对库区仍存在 的工业限期关停或搬迁 4 3强化水源应急能力建设 探索在水费中 水电站上网电价增加饮用水源 保护附加费和饮用水源保护区中发展旅游和从事生 产建设项目中收取饮用水源保护费等途径筹集资 金 建立饮用水源保护基金 5 完善水源应急响应体 系 强化应急队伍建设 开展饮用水源应急演练 加 强藻类监测监控 建立库区藻类预警机制 参考文献 1 SugiuraN Utsumi M Wei B et al Assessment for the com plicated occurrence of nuisance odours from phytoplankton and environmental factors in a eutrophic lake J Lakes Reservoirs Research and Management 2004 9 195 201 2 聂发辉 张伟 富营养化水体藻类成因 危害和处理技术 J 湖南城市学院学报 2006 15 3 52 3 Codd G A Cyanobacterial toxins the perception of water quality and the priorisation of eutrophication control J E cological Engineering 2000 16 51 60 4 黎