8月3日16時，云南省昭通市魯?shù)榭h境內(nèi)發(fā)生6．5級地震。目前地震已造成百萬人受災(zāi)、398人死亡。我們在淚水與燭光中揮別罹難的同胞，接下來需要化悲痛為力量，盡全力做好震后各項次生災(zāi)害的防御工作。 地震引發(fā)的次生環(huán)境災(zāi)害中，水污染是尤需注意的，今天小編與您分享地震對地表水廠原水濁度的影響及應(yīng)對措施。

地震對城鎮(zhèn)地表水廠原水濁度的影響

及應(yīng)對措施研究

孫增峰 吳學(xué)峰 姜立暉 葉建宏 李浩

中國城市規(guī)劃設(shè)計院

綿陽水務(wù)集團(tuán)有限公司

【摘要】地震引起的地質(zhì)松動、滑坡、崩塌、植被破壞等很難在短時間內(nèi)恢復(fù)原狀或者穩(wěn)定下來,并且上游水庫為保證壩體安全而被迫大量放水,強烈的河道沖刷及山體滑坡會造成地表水體泥沙懸浮物質(zhì)等大量增加,導(dǎo)致地表水廠原水濁度劇烈變化,嚴(yán)重影響水廠安全運行。以"5.12"地震時綿陽市第三水廠原水濁度變化為例,說明地震對地表水廠原水濁度的影響程度及影響時間,并針對震后地表水廠原水濁度可能出現(xiàn)劇烈變化(數(shù)值從幾十至兩三萬NTU)的情況,提出地震災(zāi)區(qū)地表水廠應(yīng)針對高濁度原水在原有常規(guī)工藝的基礎(chǔ)上增設(shè)預(yù)沉池(自然預(yù)沉池或混凝預(yù)沉池)工藝,實踐證明運行效果良好,為保障地震災(zāi)區(qū)其他城鎮(zhèn)供水安全提供參考和技術(shù)支持。

地震引起的地質(zhì)松動、滑坡、崩塌、植被破壞等很難在短時間內(nèi)恢復(fù)原狀或者穩(wěn)定下來,并且上游水庫為保證壩體安全而被迫大量放水,強烈的河道沖刷及山體滑坡會造成地表水體泥沙懸浮物質(zhì)等大量增加,導(dǎo)致地表水廠原水濁度劇烈變化,嚴(yán)重影響水廠安全運行。

綿陽市第三水廠位于市區(qū)北部，總設(shè)計規(guī)模20萬m3/d（含在建10萬m3/d），是綿陽市最大的地表水廠，占城市總供水能力的50%左右，原水取自于涪江。第三水廠自1996年2月投產(chǎn)至今，已運行15年，目前實際運行規(guī)模10萬m3/d，水廠出水水質(zhì)優(yōu)于國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)。

涪江發(fā)源于岷山主峰雪寶頂，經(jīng)平武縣、江油市到達(dá)綿陽，涪江綿陽段水體基本符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)III類水域指標(biāo)，全年大部分時間除糞大腸桿菌指標(biāo)外，其余基本符合II類水域指標(biāo)。

2008年“5·12汶川地震”發(fā)生后，受到上游堰塞湖和暴雨徑流等共同影響，第三水廠原水水質(zhì)特別是原水濁度變化十分復(fù)雜，應(yīng)對原水高濁度等原水水質(zhì)變化的能力較弱，供水安全面臨巨大挑戰(zhàn)。

1 地震對原水濁度的影響程度及影響時間

水的濁度不僅與水中懸浮物質(zhì)的含量有關(guān)，而且與它們的大小、形狀及折射系數(shù)等有關(guān)。影響城鎮(zhèn)供水水源濁度大小的因素主要有水源地的地質(zhì)條件、植被條件、流量及流速的變化等。地震在地殼快速釋放能量過程中造成地質(zhì)松動，在山區(qū)可能引起山體滑坡或泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害，從而會引起城鎮(zhèn)供水水源濁度的升高。2000~2010年綿陽市第三水廠原水濁度變化情況詳見圖1和圖2。

從圖1和圖2可以看出，2008年“5·12汶川地震”對于綿陽市第三水廠原水濁度的影響是明顯的，無論是原水濁度的最大值或平均值，地震當(dāng)年的原水濁度均明顯升高，并且由于暴雨徑流等因素的影響，震后原水濁度變化范圍波動巨大，每年原水濁度由幾十個NTU到兩三萬個NTU（最大值）。

由于地震引起的地質(zhì)松動、滑坡、崩塌、植被破壞等很難在短時間內(nèi)恢復(fù)原狀或者穩(wěn)定下來，因此如遇到暴雨徑流、上游放水等河流流量流速變化，都會造成地表水體濁度的劇烈增加。據(jù)文獻(xiàn)報道，地震災(zāi)區(qū)地表水廠原水濁度的波動變化一般會持續(xù)數(shù)年甚至數(shù)十年。

2 水廠原水濁度上升應(yīng)對措施

《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）中要求出廠水濁度小于1NTU，水源與凈水技術(shù)條件限制時為3NTU，濾前水濁度宜低于5NTU，一般不高于10NTU。應(yīng)對突發(fā)高濁度水時，一級沉淀池出水濁度控制在100NTU以下，20NTU以上，二級沉淀池出水濁度控制在10NTU以下，在特殊情況下，濁度不超過20NTU。因此，應(yīng)密切監(jiān)測原水、一級沉淀池和二級沉淀池出水濁度，保證二級沉淀池出水濁度不超過10NTU，特殊情況下不超過20NTU。超過水廠處理能力時，可適當(dāng)減少取水量，保證處理效果。

針對供水廠原水濁度變化劇烈或原水高濁度問題，可在傳統(tǒng)的常規(guī)工藝“混凝→沉淀→過濾→消毒”前增設(shè)預(yù)測工藝，即采取“預(yù)沉-沉淀兩級混凝沉淀工藝”，預(yù)沉-沉淀二級混凝沉淀工藝流程如圖3所示。當(dāng)供水廠原水濁度不太高時（小于3000NTU），按低濁度工藝流程運行，一級預(yù)沉池自然沉降，不投加混凝劑或助凝劑，亦可超越一級預(yù)沉池直接進(jìn)入二級混凝沉淀池；當(dāng)供水廠原水濁度較高時（大于3000NTU），按高濁度工藝流程運行，一級混凝沉淀池前投加助凝劑，二級混凝池前投加混凝劑。另高濁度原水常會伴隨氨氮、有機(jī)物等指標(biāo)超標(biāo)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如增加投氯量或投加粉末活性碳等。

實際運行過程中應(yīng)適時調(diào)整沉淀池的排泥間隔時間，排泥過程應(yīng)啟動排水泵，將泥水及時排除，避免大量的泥沙沉積于排泥池或排水集水井中；根據(jù)原水濁度和濾池出水情況合理調(diào)整濾池的過濾周期，降低運行負(fù)荷以保證合格的沉后水水質(zhì)。

4 工程實例

下面以綿陽市第三水廠應(yīng)急改造與建設(shè)方案為例，說明震后地表水廠為應(yīng)對原水濁度劇烈變化所采用的技術(shù)改造措施，為其他地震災(zāi)區(qū)地表水廠的改造建設(shè)及運行管理等提供參考。第三水廠處理工藝為常規(guī)工藝，如圖4所示。

工藝改造主要應(yīng)對可能發(fā)生突發(fā)高濁度原水、突發(fā)有機(jī)物污染、重金屬突發(fā)污染及其微生物超標(biāo)等情況，通過相應(yīng)的技術(shù)改造，形成較為完整的應(yīng)急處理安全保障體系，增強突發(fā)污染事件應(yīng)對能力，確保城市供水安全。根據(jù)水廠幾年運行顯示，該設(shè)計基本能滿足涪江水質(zhì)濁度變化要求，出水水質(zhì)合格。

第三水廠應(yīng)急處理工藝改造如圖5所示。

本文刊登在《給水排水》雜志2013年2月刊