一、供水水質(zhì)現(xiàn)狀問題

         中國(guó)供水水質(zhì)面臨著從“源頭"到“龍頭"的多重挑戰(zhàn)，主要包括水源污染、凈水處理工藝不足、管網(wǎng)二次污染及區(qū)域性差異等問題。

1.         水源受到污染

水源地是水廠供水的源頭，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)前水源地面臨工業(yè)點(diǎn)源污染、農(nóng)業(yè)面源污染、生活污染源、內(nèi)源污染等眾多污染源。

1)        工業(yè)點(diǎn)源污染

主要來自礦山開采、金屬加工、化工、印染、電子等企業(yè)廢水排放，代表的有害組分包括重金屬 (如 Cd, Cr, As, Hg, Pb)、化學(xué)需氧量 (COD)、持久性有機(jī)物等

2)        農(nóng)業(yè)面源污染

主要來自化肥、農(nóng)藥過量使用，水土流失，農(nóng)田徑流，產(chǎn)生代表的有害組分包括總氮 (TN)、總磷 (TP)、氨氮 (NH?-N)、硝酸鹽、農(nóng)藥殘留等。

3)        生活污染源

主要來自城鎮(zhèn)生活污水、農(nóng)村分散生活污水、生活垃圾淋濾液、餐飲旅游業(yè)等經(jīng)營(yíng)和日常活動(dòng)中，產(chǎn)生代表的有害組分包括總氮 (TN)、總磷 (TP)、氨氮 (NH?-N)、硝酸鹽、農(nóng)藥殘留

4)        內(nèi)源污染

季節(jié)性的藻類爆發(fā)，例如藍(lán)藻（如微囊藻）在富營(yíng)養(yǎng)化水體中大量繁殖時(shí)會(huì)產(chǎn)生藻毒素（如微囊藻毒素），具有肝毒性，嚴(yán)重威脅飲用水安全。

2.         凈水處理工藝不足

傳統(tǒng)水廠的工藝核心仍然停留在數(shù)十年前的“混凝-沉淀-過濾-消毒"（俗稱“老四樣"）常規(guī)處理階段，這套工藝是為處理相對(duì)清潔的常規(guī)水源（如未受污染的江河湖庫(kù)）而設(shè)計(jì)的。面對(duì)當(dāng)前嚴(yán)峻的水源污染和更高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，這套傳統(tǒng)工藝顯得力不從心。具體表現(xiàn)在

1）對(duì)新興污染物去除能力有限，傳統(tǒng)工藝主要針對(duì)懸浮物、膠體、細(xì)菌和部分有機(jī)物，但對(duì)于水源中日益增加的微量、難降解的新興污染物，去除效率很低。

2）過度依賴氯消毒及其副產(chǎn)物風(fēng)險(xiǎn)，氯消毒成本低、效果可靠，能保證管網(wǎng)末梢的余氯含量以防止細(xì)菌再生，但這也帶來了具有“三致"風(fēng)險(xiǎn)（致癌、致畸、致突變）的消毒副產(chǎn)物（DBPs），另外過量氯消毒會(huì)導(dǎo)致自來水有明顯的“氯味"或“漂白粉味"，影響口感和用戶體驗(yàn)。

3）當(dāng)水源水質(zhì)發(fā)生突然惡化時(shí)，例如水源地發(fā)生突發(fā)性污染事故（如化學(xué)品泄漏）、季節(jié)性藻類爆發(fā)（帶來藻毒素和嗅味問題）、暴雨帶來的高濁度水等。傳統(tǒng)工藝的參數(shù)（如混凝劑投加量）是基于常規(guī)水質(zhì)設(shè)定的，自動(dòng)化程度不高。面對(duì)突發(fā)情況，調(diào)整滯后，往往導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)出水水質(zhì)超標(biāo)，甚至不得不被迫停產(chǎn)，威脅供水安全。

3.         供水管網(wǎng)二次污染

供水廠出水后要進(jìn)入供水管網(wǎng)和二次供水設(shè)施（水箱、水泵）最終 到達(dá)用戶水龍頭。當(dāng)前供水管網(wǎng)的二次污染情況嚴(yán)重，主要現(xiàn)象包括

1）管道材質(zhì)老化，許多城市大量使用鑄鐵管、鍍鋅鋼管，多年使用后，內(nèi)壁發(fā)生腐蝕和結(jié)垢，形成的鐵銹是水垢和鐵細(xì)菌沉積物，最終導(dǎo)致供水污濁、金屬超標(biāo)和細(xì)菌超標(biāo)

2）二次供水設(shè)施管理不善，二次供水設(shè)施中的水箱和水池存在密封不嚴(yán)（進(jìn)入灰塵、昆蟲）、排氣孔無防護(hù)、長(zhǎng)期不清洗消毒（法規(guī)要求至少每半年一次），就會(huì)成為泥沙堆積、細(xì)菌滋生。

3）當(dāng)當(dāng)水泵開啟/關(guān)閉、閥門操作、消防用水時(shí)，管網(wǎng)中的水流方向和速度會(huì)突然改變，產(chǎn)生巨大的剪切力，沖刷并剝離管道內(nèi)壁的銹垢和生物膜，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)“黃水"、“黑水"現(xiàn)象。

4.         區(qū)域性水質(zhì)問題

   中國(guó)不同地區(qū)的水質(zhì)問題各有特點(diǎn)，不同的區(qū)域的凈水工藝并沒有根據(jù)原水特點(diǎn)采取相應(yīng)的措施。例如華北地區(qū)的地下水超采嚴(yán)重，水質(zhì)常呈現(xiàn)高硬度和高硝酸鹽的“雙高"特征，長(zhǎng)三角地區(qū)的工業(yè)密集，水源面臨重金屬污染和有機(jī)污染的雙重壓力，珠三角地區(qū)，檢出多種抗生素殘留及“雞尾酒式

二、供水全流程水質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

1 原水監(jiān)測(cè)

原水可能受到意外或故意的污染，也可能因天氣變化或季節(jié)更替而受到影響。對(duì)進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有助于預(yù)測(cè)處理工藝所需的變化，以應(yīng)對(duì)風(fēng)暴、藻類大量繁殖、工業(yè)排放、化學(xué)品泄漏、污水泄漏以及其他自然或人為事件。通過有效監(jiān)測(cè)有機(jī)物和無機(jī)物來來降低運(yùn)營(yíng)成本，比如電費(fèi)、化學(xué)藥劑費(fèi)和污泥處理費(fèi)。保持混凝劑的正確投加量以及相應(yīng)的 pH 值調(diào)整。檢測(cè)諸如總有機(jī)碳（TOC）、TOC 分析儀、碳分析儀、水中的細(xì)菌和異養(yǎng)菌等參數(shù)。

原水的水源主要包括地下水、地表水兩類

1.1.1 地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和在線監(jiān)測(cè)

GB/T14848—2017《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了I-V共5類水質(zhì)，其中I-III類水適用于作為集中式生活飲用水水源。IV類水經(jīng)過適當(dāng)處理后可做生活飲用水

對(duì)地下水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以檢查其中是否存在有害污染物，并進(jìn)行消毒處理。對(duì)水源進(jìn)行監(jiān)測(cè)能夠幫助凈水設(shè)施優(yōu)化處理流程，并有效應(yīng)對(duì)各種不確定性，從而有助于降低運(yùn)營(yíng)成本并提高飲用水質(zhì)量。地下水的監(jiān)測(cè)指標(biāo)如表所示

表2.1 地下水水源監(jiān)測(cè)參數(shù)一覽

1.1.2 地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和在線監(jiān)測(cè)

GB3838—2002《地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了I-V共5類水質(zhì)，其中I-III類水適用于作為集中式生活飲用水水源。

由于地表水會(huì)受到自然和人為因素的影響，因此其更容易受到各種污染物質(zhì)的侵襲，其中包括那些會(huì)導(dǎo)致消毒副產(chǎn)物形成的有機(jī)物質(zhì)。通過分析測(cè)試，通過對(duì)地表水只的在線監(jiān)測(cè)，根據(jù)您特定的水源情況確定最佳的消毒策略，根據(jù)水源狀況實(shí)時(shí)控制處理過程，建立用于追蹤消毒副產(chǎn)物去除情況的基準(zhǔn)，優(yōu)化混凝/絮凝過程。

表2.2 地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一覽

1.2 供水廠水質(zhì)監(jiān)測(cè)

供水廠的凈水工藝過程為“混凝→沉淀→過濾→消毒→出水"等過程，如下下圖所示。GB5794-2022《生活應(yīng)用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了97項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，其中包括43項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)和54項(xiàng)擴(kuò)展指標(biāo)。常見在線監(jiān)測(cè)指標(biāo)如表所示

表2.3 供水水質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

供水工藝段的水質(zhì)監(jiān)測(cè)需求分別如表2.4所示、2.5所示

表2.4 工藝段水質(zhì)監(jiān)測(cè)需求

表2.5 工藝段水質(zhì)監(jiān)測(cè)需求

1.3 二供、管網(wǎng)末梢水監(jiān)測(cè)

根據(jù)CJJT271-2017城鎮(zhèn)供水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)