上海市某水廠水源水深度處理前后的水質變化

宣國 許明佳 李偉 靳慧

摘要：【目的】了解某水廠深度處理前后該地生活飲用水水質變化，為生活飲用水的水質管理提供科學依據?！痉椒ā可虾Ｄ乘畯S水源水深度處理前后，連續監測該水廠出廠水及相關的生活飲用水的水質?！窘Y果】水源水深度處理前后綜合合格率分別為81.7%、80.0%，差異無統計學意義；出廠水和末梢水處理前后綜合合格率分別為50.6%、99.4%，差異有統計學意義（P<0.05）；深度處理前后出廠水、末梢水單項水質指標合格率：耗氧量為58.3%、100%，渾濁度為92.2%、100%，錳為90.0%、100%，菌落總數為96.7%、99.4%，差異均有統計學意義（P<0.05）；總大腸菌群為98.3%、100%，差異均無統計學意義?！窘Y論】深度處理后，該地區水質得到明顯改善；今后需重點關注微生物指標，進一步加強飲用水衛生監測。

關鍵詞：飲用水；深度處理；耗氧量；衛生監測

中圖分類號：R12；TK223.5 文獻標志碼：A

DOI：10.19428/j.cnki.sjpm.2018.18676

引用格式：宣國，許明佳，李偉，等.上海市某水廠水源水深度處理前后的水質變化[J].上海預防醫學，2018，30（9）：777-780.

Abstract： [Objective] To investigate the changes of the quality of drinking water before and after advanced treatment of source water in a water plant，so as to provide the scientific evidence for management of the quality of drinking water. [Methods] The tap water and the same as drinking water were monitored and studied before and after advanced treatment. [Results] The comprehensive qualified rate of source water before and after advanced treatment were 81.7% and 80.0% respectively，with no significant difference.The comprehensive qualified rates of the factory water and the end water before and after advanced treatment were 50.6% and 99.4%，respectively，with significant differences between the two conditions.The qualified rates of individual water quality indicators of the tap water and the end water before and after the advanced treatment were as follows：the oxygen consumption was 58.3%，100%，the turbidity 92.2%，100%，the manganese 90.0%，100%，the total bacterial counts were 96.7% and 99.4% respectively，the difference was statistically significant（P

Keywords：drinking water；advanced treatment；oxygen consumption；health monitoring 上海市金山區是上海的西南門戶，共轄9鎮1街道1工業區。金山水系處于黃浦江上游、杭嘉湖下游，太湖流域碟形洼地東南端，蘇州河與川楊河都是黃浦江的主要支流，分別位于黃浦江西、東兩側。2002年上海市政府批準的上海市供水專業規劃明確提出“城鄉一體、一網分片、集約供水”的規劃目標。金山區已形成了統一取水、集中制水、一網供水、分片調度的集約化供水格局。金山區某水廠為金山唯一的生活飲用水供水水廠，在本次調查期間該水廠用水均來源于黃浦江上游。

1 對象與方法

1.1 調查時間及監測點

于2012年至2016年，調查金山區第一水廠水源水深度處理前后相同的35個末梢水監測點水質及該水廠出廠水監測點和原水（黃浦江上游）的水質。每個監測點在每年的2月份（枯水期）與8月份（豐水期）分別采樣1次。

1.2 檢測項目

1.2.1 水源水檢測項目 pH值、高錳酸鹽指數、氨氮、總磷（以P計）、總氮（以N計）、鉛、揮發酚、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群、硝酸鹽（以N計）、鐵、錳，共12項。

1.2.2 出廠、末梢水檢測項目 臭和味、肉眼可見物、色度、渾濁度、總硬度、溶解性總固體、PH、陰離子合成洗滌劑、揮發酚類、鉛、鐵、錳、鋁、汞、硝酸鹽（以N計）、耗氧量、三氯甲烷、四氯化碳、總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌、菌落總數、氯化物、硫酸鹽、砷、氟化物、銅、鋅、鉻（六價）、鎘、硒、氰化物、總氯，共33項。

1.3 檢測與水質評價

水樣的采集、保存、運輸及檢測均按照GB/T 5750—2006《生活飲用水標準檢驗方法》進行。水源水依據GB 3838—2002《地表水環境質量標準》[1]進行評價，按照水質指標是否達標來統計綜合合格率，綜合合格率=（累計合格指標數/累計檢測指標數）×100%。出廠水、末梢水依據GB 5749—2006《生活飲用水衛生標準》[2]進行評價，每份水樣有1項檢驗項目不合格即判定該水樣為不合格，綜合合格率=（合格水樣份數/總檢測水樣份數）×100%。分析時小于最低檢出限用半值計算，均值取用算數均數。

1.4 統計學分析

用Excel 2010建立數據庫，使用SPSS 19.0軟件進行統計學處理，合格率采用χ2檢驗進行比較，均值采用t檢驗比較，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 水廠制水工藝

2.1.1 原制水工藝 深度處理前該水廠使用國內較為普遍的凈化水處理工藝，包括混凝、沉淀、過濾和消毒四個環節。原水經過處理后去除了大部分的懸浮物質、微生物及其他有害成分[3]。

2.1.2 現制水工藝 針對黃浦江原水采用“預臭氧+折板絮凝平流沉淀+V型濾池+中間提升泵房+臭氧接觸池+活性炭濾池+消毒”的深度處理工藝，確保金山一水廠的出水水質達到最新的國家標準GB 5749—2006《生活飲用水衛生標準》。

預臭氧接觸池在原水中投加臭氧，可氧化水中鐵、錳和有機物等，且對后續絮凝沉淀物起到助凝作用；中間提升泵房內設置有12臺潛水混流泵，將濾后水提升進入深度處理工藝流程；后臭氧接觸池通過臭氧進一步氧化水中有機物和還原性物質，提高水的可生化性；活性炭濾池吸附有機物，并通過活性炭上生長的生物降解膜降解處理有機物等污染物。通過臭氧活性炭深度處理工藝流程實現了凈化水體，去除污染物、改善口感的目的 [3]。

2.2 監測結果

2012年至2016年共采集10份水源水、10份出廠水、350份末梢水，其中深度處理前采集出廠水和末梢水共180份，91份合格，水質合格率為50.6%；深度處理后采集出廠水和末梢水共180份，179份合格，水質合格率為99.4%。

2.3 深度處理前后水源水水質分析

2.3.1 綜合合格率 深度處理前水質合格率為81.7%，深度處理后水質合格率為80.0%，差異無統計學意義（χ2=0.054 ，P=0.817）；處理前后均不合格的指標為高錳酸鹽指數、氨氮、總磷、總氮、鐵、糞大腸菌群。見表1。

2.3.2 不合格指標分析 對處理前后不合格指標中的理化指標的平均值進行統計整理分析，5項不合格的理化指標處理前后檢測值變化均無統計學意義。見表2。

2.4 深度處理前后出廠水、末梢水水質分析

2.4.1 綜合合格率 深度處理前綜合合格率為50.6%，處理后綜合合格率為99.4%，差異有統計學意義（χ2= 114.726 ，P<0.05），見表3。深度處理前不合格指標為錳、耗氧量、渾濁度、菌落總數、大腸菌群、鐵、鋅；深度處理后不合格指標為菌落總數；其他指標均合格。

2.4.2 處理前后出廠水、末梢水不合格指標平均值分析 對深度處理前后不合格指標平均值統計整理分析，見表4，發現深度處理后主要不合格指標檢測值均減小，并且處理前后均具有統計學意義（P<0.05）。

3 討論

長江三角區域是我國東部最重要的經濟區域，行政上包括上海、南京、鎮江等15個市區，總面積達99 687.5 km2。其雖處于水多地區，但隨著社會經濟的迅速發展，地下水的不合理開發利用以及各種環境污染的現象日益加劇，長江三角洲地區地表水環境污染嚴重，與地表水水質聯系密切的淺層地下水污染狀況也不容樂觀，可供飲用的清潔水源越來越少，目前上海已進入水質型的缺水城市[4]。

近年，隨著城市步伐的加快和工業化程度的提高，在經濟發達的上海和江蘇的蘇州、無錫、常州形成了黃浦江和江南運河北段兩大污染帶，而蘇州河與川楊河都是黃浦江的主要支流，分別位于黃浦江西、東兩側。位于上海市區段的蘇州河自1986年以來，其有機污染不斷加劇，導致水體中總氮、耗氧量一直均高不下，水質較差。在目前短時間內原水水質難以改善的情況下，通過改良制水工藝，可以有效地提高生活飲用水的水質[5-7]。

此次調查發現深度處理前后該水廠的水源水（黃浦江上游）水質變化不明顯。但是在常規處理工藝的基礎上采用深度處理工藝后，該地生活飲用水水質有了明顯的改善，尤其耗氧量指標，其檢測值大幅度降低。原因主要是深度處理的臭氧能夠將大分子有機物氧化成小分子有機物，有利于活性炭對有機物的吸附，對有機物的去除效果明顯，而水體耗氧量是飲用水水質十分重要的一個指標，其大體上與水中有機物總量呈正相關關系，降低水的耗氧量可降低水的臭味和消毒副產物[8-10]。

飲用水中渾濁度是由水源水中懸浮顆粒未經適當濾除而造成，或者是配水系統中沉積物重新懸浮起來而形成的。深度處理后活性炭物理吸附增強，再結合生物膜降解等作用，有效降低水質中渾濁度，水質的感官性狀得到改善。錳天然存在于許多地表水和地下水中，深度處理后，水源中鐵、錳被革新的制水工藝去除率能夠達到90%[6]，從而水中的金屬能夠達到《生活飲用水衛生標準》。

總大腸菌群結合菌落總數可以作為判斷水質受微生物污染的依據。處理前后微生物的變化趨勢不明顯，可能與污染來源有很多途徑有關，同時在管網水配送中由于消毒劑的不足以及在采樣環節或者采樣瓶自身的污染也有可能導致微生物指標的超標[11]。今后應重點關注微生物指標的控制。

深度處理后該地整體水質有了明顯改善，水質指標大多可達到《生活飲用水衛生標準》的要求。飲用水安全關系到廣大人民群眾生活和生命健康，要慎重對待。針對不同原因而引起的飲水安全問題，應采取積極有效的措施進行預防和控制。加強宣傳教育，大力提高居民的飲水安全意識；與此同時，加強應急能力建設，提高應對各種飲用水突發事件的預測能力和快速反應能力。

參考文獻

[1]國家環境保護總局科技標準司.GB 3838—2002 地表水環境質量標準[S].北京：中國環境科學出版社，2002.

[2]中華人民共和國衛生部.GB 5749—2006 生活飲用水衛生標準[S].北京：中國標準出版社，2006.

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[8]李靈芝，周云，王占生.飲用水深度處理工藝對有機污染物的去除效果[J].中國環境科學，2002，22（6）：542-545.

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（收稿日期：2018-02-06）