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1、保顶峰期间给水厂出水三卤甲烷指标的控制研究摘要：分析顶峰供水期间W1、W2厂原水水质及运行参数对出水消毒副产物三卤甲烷(THMs)指标控制的影响，对日后自来水厂实际生产运行提供建议。从数据结果得出，实际运行中原水温度及摘要：分析顶峰供水期间W1、W2厂原水水质及运行参数对出水消毒副产物三卤甲烷(THMs)指标控制的影响，对日后自来水厂实际生产运行提供建议。从数据结果得出，实际运行中原水温度及前加氯量是出水THMs控制的表征数据，即温度、前加氯量与出水THMs浓度成正比;pH对THMs生成有一定的影响;原水COD、原水菌落总数、原水总碱度、原水溶解氧、原水浊度，出水pH、后加氯量、澄后余氯对出水
2、THMs浓度的影响并不显著。本文源自科学技术创新,2022(34):43-45.?科学技术创新?杂志，于1997年经国家新闻出版总署批准正式创刊，CN:23-1600/N，本刊在国内外有广泛的覆盖面，题材新颖，信息量大、时效性强的特点，其中主要栏目有：工程科技、农林科学、创新创业论坛等。如今，随着饮用水中消毒副产物的研究深入，自来水厂出水水质平安越来越受到国人的关注。三卤甲烷(THMs)由于其强致癌性，成为消毒副产物的主控指标。?生活饮用水卫生标准?(GB5749-2022)规定THMs(三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷的总和)该类化合物中各种化合物的实测浓度与其各自限值的比值之
3、和不超过1。6月1日及9月30日期间，上海市温度高，为顶峰供水期，需采取有效措施保障顶峰供水期间的水质、水量。目前，出水三卤甲烷的研究大局部在实验室中进行，而实际运行过程中无法控制单一变量，工况复杂，原水的水质及当班工人的操作都会对三卤甲烷的生成产生影响。因此本文主要总结了2022年保顶峰期间两种常规工艺中对三卤甲烷的控制，分析原水水质、运行参数对其生成的影响，为确保日后顶峰优质供水提供建议。1、工艺简介与数据来源1.1工艺简介水厂为W1及W2，均采用常规工艺，水源为青草沙原水，消毒剂为次氯酸钠。前加氯为游离氯消毒，后加氯为氯胺消毒。设计能力均为10万吨/天，实际运行W1厂11万吨/天，W2厂
4、7万吨/天。W1厂工艺：原水-前加氯(游离氯)-机械搅拌澄清池-双阀虹吸滤池-后加氯(氯胺)-清水库W2厂工艺：原水-前加氯(游离氯)-折板反响池斜管沉淀池-普通快滤池-后加氯(氯胺)-清水库1.2数据来源原水pH、出水pH、原水COD、菌落总数、总碱度、溶解氧、浊度、水温源于水厂大化验数据;出水THMs浓度来源于公司水质中心抽查结果;加氯量、澄后余氯、供水量源于在线仪表。数据采用时间为2022年6月6日、13日、20日、27日，7月4日、11日、18日、25日，8月1日、8日、15日、22日、29日，9月5日、19日、26日。2、数据分析W1、W2厂原水来自于严桥泵站支线，到达水厂时间大致相
5、同。图1为出厂水质抽查THMs测量结果，可知除6月13日及8月29日W2厂THMs略高于W1厂外，其余均低于W1厂。由于W1厂采用的是机械搅拌澄清池，W2厂采用的是折板反响斜管沉淀池，一方面推测净水工艺的不同导致了出水THMs浓度不同，即常规折板反响斜管沉淀池工艺生成的THMs较少，另一方面水厂现场的运行情况及原水的水质环境可能都会对THMs的生成产生影响。图1W1、W2厂出水THMs浓度2.1原水水质及环境因素对出水THMs浓度的影响2.1.1原水pH及出厂水pH对出水THMs浓度的影响保顶峰期间，温度较高，青草沙水源藻类生长吸收CO2导致pH升高，W1、W2采用混凝剂聚硫氯化铝(pH范围1
6、.2-1.5)来降低原水的pH。由图2所示，W2厂的进水pH略小于W1。抽查期间，W1厂超过80%的原水pH分布在7.9-8.0，当pH=7.9时，出水THMs在0.2-0.7之间，当pH=8.0时，出水THMs在0.1-0.6之间;同样，W2厂超过80%的原水pH分别在7.8-7.9，当pH=7.8时，出水THMs在0.25-0.5之间，当pH=7.9时，出水THMs在0.15-0.45之间。尽管抽取的样点并不均匀，但可看出W1、W2厂随着pH的升高，出水THMs生成浓度的最大值有降低的趋势。图2原水pH及出厂水pH对出水THMs浓度的影响图3温度对出水THMs浓度的影响结果说明，原水的pH
7、对THMs的生成有一定的影响，即原水pH高时有利于减少THMs的生成，但大局部研究说明采用铝盐进行混凝的水厂，原水pH高时出水铝浓度将难以控制1，且pH越高THMs的生成越多2，由于实际生产运行难以控制单一变量，同一pHTHMs生成浓度范围也较大，因此推测其他因素对THMs生成影响更大，原水pH并不是预测THMs的直观指标。此外，经过投加酸性混凝剂中和后，W1、W2出水pH相比拟原水pH均下降了0.4左右，且原水pH越上下降的越多。W1出水pH分布在7.4-7.6,W2出水pH分布在7.4-7.5。但从图2中可看出出水pH与THMs的生成结果上并无明显规律。2.1.2温度对出水THMs浓度的影
8、响THMs前驱物与氯的反响为吸收反响，温度的升高会促进THMs的生成3。Kavanaugh,M.4研究说明，水温增加10，THMs产生速度增加1倍。图3所示，为原水温度对出水THMs浓度的影响，W1、W2厂趋势一致，THMs浓度随着温度的升高而升高，因此，在日常运行中温度能够作为推测THMs生成的主要观察指标。对于W1厂，当温度大于24时，出水THMs有超过限制一半(0.5)的风险，由于纵坐标分布范围较广，推测在机械搅拌澄清池工艺中，原水温度较高时，水温并非是影响THMs生成的决定性因素。W2厂，每个温度对应THMs生成的最低值与温度呈现线性关系，当温度大于28，出水THMs均大于0.3。2.
9、1.3其他原水条件对出水铝浓度的影响图4为原水其他因素对出水THMs生成浓度的影响。天然水源中含有天然有机物，腐殖质被认为是形成消毒副产物的前体物2，但在图4中，COD的变化与THMs浓度并无规律。同样，菌落总数、总碱度、溶解氧、浊度对出水THMs浓度也无明显影响。因此，在三卤甲烷的控制中，无需考虑上述因素。2.2加氯量及余氯值对出水THMs浓度的影响由于W2厂自动化程度较低，没有加氯量数据库，且THMs产生量根本小于W2厂，小于0.5，因此，在加氯量及余氯值对出水THMs浓度的影响中，只对W1厂的数据进行分析，为日后W1厂THMs的控制提供指导。由图5可知，前加氯基与THMs的生成存在正比例
10、关系，当前加氯基大于1.5ppm时，出水THMs可能会超过0.5。而澄后余氯(图6)的变化无法推测THMs的生成，尽管提高前加氯量，但可是由于机械搅拌澄清池中活性污泥吸附以及水温较高，澄后余氯均较低。此外，W1厂后加氯采用的氯胺消毒，众多研究说明氯胺消毒产生的消毒副产物的量要小于游离氯消毒5，也有学者指出预氯化生成的THMs占整个氯化消毒生成THMs的20%30%3，而后加氯基的变化与THMs的生成无规律，由此推测出水THMs的生成大量源于前加氯，在满足消毒CT值的同时需要实时的调整前加氯的量，控制出水THMs浓度。3、结论与建议3.1折板反响池斜管沉淀池-普通快滤池工艺THMs生成量根本小于
11、机械搅拌澄清池-双阀虹吸滤池工艺。3.2原水水温及前加氯量是预测出水THMs生成浓度的主要指标，当W1前加氯基大于1.5ppm，温度大于24时，需密切关注消毒副产物的生成。3.3pH对THMs生成有一定的影响但参考意义不大。另外，在THMs控制上无需关注原水COD、菌落总数、总碱度、溶解氧、浊度指标。图4原水COD、菌落总数、总碱度、溶解氧、浊度对出水THMs浓度的影响图5加氯量对出水THMs浓度的影响图6澄后余氯对出水THMs浓度的影响参考文献：1陆劲蓉,黄昌飞.优化混凝沉淀减少剩余铝的小试试验研究J.净水技术,2022,36(S1):9-11.2刘文君.饮用水中可生物降解有机物和消毒副产物特性研究D.北京:清华大学,1999.3刘波,孙超,崔燕.济南市供水消毒副产物的变化研究J.供水技术,2022,3(5):40-42+46.5严烈,徐斌,高乃云,等.饮用水中典型氯化消毒副产物生成模型的研究进展J.净水技术,2022,29(1):16-22.
