2019年末，武漢爆發的新型冠狀病毒引發的肺炎疫情由新命名的2019-nCoV冠狀病毒所致。據《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案》(試行第五版)中明確，冠狀病毒對紫外線和熱敏感，56 ℃下持續30 min、乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒，但氯已定不能有效滅活病毒。針對冠狀病毒的特征及為了今后更好地應對諸如此類的突發情況，建議供水行業提倡多水源供水格局，源頭上減少風險；廠內精準加氯；嚴控濾后水濁度、出廠余氯，保障消毒效果；加密關注管網末梢水質情況，確保百姓飲水安全。
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多水源供水提升應對原水污染能力
城市供水是城市資源供給的重要組成部分，杭州蕭山水司水源均取自錢塘江。 錢塘江不僅是生活飲用水水源，還接納了大量工業廢水和城鎮農村污水，部分河段和支流污染嚴重，導致沿線城鎮供水水質安全面臨很大壓力。
近年來，蕭山原水多次發生污染或疑似風險事件，如2011年“杭州新安江苯酚污染事件”、2017年“浦陽江諸暨段化工桶掉江事件”、2018年“錢塘江 為了提升應對突發水源污染的能力，目前蕭山以千島湖水作為第二水源。原水水質異味事件”，以及2020年“新型冠狀病毒引發肺炎疫情”等均造成了不同程度的社會影響。千島湖江南線工程將于2022年6月竣工，標志著蕭山供水格局從以錢塘江為主的單一水源供應，轉變為千島湖、錢塘江等多水源供水格局（凈水技術 | 千島湖配供水工程正式通水！ ）。
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根據原水水質合理選擇消毒方式
原水氨氮、高錳酸鹽指數對消毒方式的選擇有較大影響，一般原水氨氮大于0.5 mg/L時選擇化合氯消毒，因為考慮到折點加氯現象，理論上達到折點加氯點時，反應完全的氯投加量與氨氮含量的質量比應為(3×71)∶(2×14)=7.6∶1。
由于存在起始需氯量消耗及其他副反應， 實際折點對應的加氯量將會后移，過折點后，基本沒有消耗氯的雜質，出現游離氯，進入線性加氯階段，加氯量和氨氮比往往達到9∶1～10∶1，如采用游離氯消毒方式，加氯量將會很高，造成浪費。當原水高錳酸鹽指數較高時，如大于3 mg/L時，表明水中微量有機物較多，尤其是夏季水溫較高時，建議采用化合氯消毒，以降低消毒副產物偏高或超標風險，根據2019年至今的運行經驗，三江口氨氮平均值為0.20 mg/L，最大為0.34 mg/L，高錳酸鹽指數平均為2.04 mg/L，最大為3.05 mg/L，因此廠內采用游離氯消毒，并嚴格設定出廠水余氯內控指標。
相關水廠出廠水游離氯與水接觸至少30 min，出廠余氯不超過1.0 mg/L，不低于0.4 mg/L。對80個管網點余氯監控的結果均符合國家標準，因此根據不同水質選擇合理的消毒工藝尤其重要。
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嚴控消毒劑有效濃度，確保消毒效果
雖然我國現行的《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)沒有明確限定病毒的最高允許濃度，但該標準中對濁度和消毒有嚴格的規定和要求，保證了飲用水處理工藝對病毒的去除和滅活。美國環保局(USEPA)飲用水水質標準對菌落總數、總大腸菌群 (包括糞大腸菌群和大腸埃希氏菌)、軍團菌、病毒、隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲等微生物指標進行了限定，其中病毒指腸道病毒，要求病毒的削減率不低于4 log(即99.99%)。
解躍峰等指出， 水中微生物的削減一般通過處理工藝的去除和后續消毒工藝的滅活來實現，處理工藝之后殘留的病毒需通過控制消毒工藝CT值來實現滅活。CT值為消毒劑有效濃度(即消毒劑余量，mg/L)與有效接觸時間(min)的乘積，與微生物種類、消毒劑類型、有效濃度、水溫和pH等密切相關，如表1所示。
表1 不同消毒劑病毒滅活的CT值和劑量
蕭山水廠采用的常規處理工藝、臭氧活性炭(O 3-BAC)深度處理工藝以及后續的次氯酸鈉消毒工段對病毒均有去除效果。只要保證飲用水處理工藝運行正常，保證足夠的消毒劑濃度和接觸時間(CT值)，就能夠實現充分的消毒效果。新冠疫情期間，常規工藝出水余氯由平均約0.65 mg/L增加至平均約0.75 mg/L，消毒劑有效接觸時間約為48 min，CT值為38.4 mg·L-1·min；采用深度處理工藝的水廠因輸送距離較遠，且采用臭氧消毒，余氯由平均約0.75 mg/L增加至平均約0.80 mg/L(因深度處理工藝水廠供水范圍較廣，為滿足管網末梢余氯達標，該工藝出廠余氯相對常規工藝偏高)，深度水工藝消毒劑有效接觸時間約60 min，CT值為48 mg·L-1·min，遠遠大于11.6 mg·L-1·min，滿足病毒滅活率為4 log，即99.99%。
此外，通過對深度處理工藝水廠的管網末梢約38 km的黨灣營業所管網水及常規水廠管網末梢約9.6 km的寧圍營業所管網水進行檢測，余氯分別為0.05 mg/L和0.10 mg/L，滿足《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)管網末梢水余氯量≥0.05 mg/L的要求。
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加強水質監控
4.1 新冠疫情期間對原水水質的影響
新冠疫情期間，對高錳酸鹽指數、氨氮等12項指標的檢測結果顯示，三江口及南片源水基本符合《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)Ⅱ類水標準 ，其中菌落總數以及糞大腸菌群自2020年1月開始明顯減少，菌落總數由2019年9月4 900 CFU/mL下降為320 CFU/mL；糞大腸菌群由2019年9月9 000 CFU/L下降為1 400 CFU/L，糞大腸菌群由地表水Ⅲ類標準降低為地表水Ⅱ類標準(2 000 CFU/L)，微生物指標變化如圖1所示，這可能與疫情期間室外各公共場所大量使用次氯酸鈉、84消毒液等消毒劑有關。
圖1 疫情前后微生物指標變化趨勢
4.2 嚴控濾后水濁度指標
依據美國聯邦環保局飲用水病毒去除技術，當濾后水濁度低于0.3 NTU時，病毒去除率高達99%。對此，制定了嚴格的濾后水內控標準，即常規工藝濾后水渾濁度不超過0.3 NTU，深度水工藝濾后水渾濁度內控標準不超過0.2NTU。疫情期間，對兩個月的檢測結果進行分析 ，常規水廠濾后水渾濁度平均約為0.12 NTU，深度水濾水渾濁度平均約為0.07 NTU，有利于對病毒的控制，能夠保障出廠水質安全。
4.3 加強管網水余氯濁度監控
疫情期間，因常規工藝出廠水余氯上調0.1 mg/L，深度處理工藝出廠水余氯上調0.05 mg/L，對管網末梢余氯以及重點關注指標渾濁度進行監控。由圖2可知，出廠水余氯為0.85 mg/L，渾濁度為0.05 NTU，隨著輸水距離的增加，其管網水余氯基本呈下降趨勢，在21 km時由于坎山加壓站，受加壓影響水量增大，對余氯有一定的波動，余氯有小幅上升。輸送至管網末梢38 km時，余氯下降為0.05 mg/L，仍能滿足國標要求。渾濁度隨著輸送距離的增長呈現增加趨勢，至管網末端增加為0.57 NTU。
圖2 輸水距離對濁度與余氯的影響
4.4 精細管理、精準加氯、嚴格控制消毒副產物
疫情期間，錢塘江原水因氨氮<0.5 mg/L、高錳酸鹽指數基本<3 mg/L,采用游離氯消毒效果較好，但對廠內提高加氯量將有可能造成出水消毒副產物升高的風險。
經資料顯示， 消毒副產物生成，除與消毒副產物前驅物有關系外，還和游離氯濃度和水溫有較大關系。錢塘江冬天水溫在10 ℃左右時，常規工藝沉淀池出口游離氯濃度控制在0.05～0.2 mg/L，出廠水三鹵甲烷基本約為0.39，可控制在國標限值的50%以下，出廠游離氯控制1.0 mg/L以下。夏天溫度高達29.3 ℃時，反應速度快，沉淀池出口余氯控制在0.1 mg/L左右，在有效的消毒CT值≥15 mg· L-1·min時，出廠水游離氯在0.7～0.9 mg/L。
圖3為常規工藝與深度處理工藝中三鹵甲烷的變化趨勢圖。 與常規工藝相比，臭氧生物活性炭深度處理工藝出水三鹵甲烷明顯較低，基本穩定在0.12左右，可控制在國標限值的20%以下，主要是因為經臭氧生物活性炭深度處理工藝后，小分子有機物大大減少，可降低消毒副產物三鹵甲烷的生成，炭濾池后進行加氯消毒至少30 min后，游離氯濃度不低于0.5 mg/L，滿足CT值≥15 mg· L-1·min，即達到有效消毒效果的同時，消毒副產物含量也較低。
6月～8月水溫較高，反應速度快，生產消毒副產物三鹵甲烷有緩慢增加的趨勢，但趨勢相對較小，出廠水余氯控制在0.7～0.9 mg/L。因此，可得出初步結論：
(1) 當原水高錳酸鹽指數穩定在3 mg/L以下，如控制沉淀池出口游離氯濃度在0.2 mg/L以下，及出廠水游離氯濃度在0.9 mg/L以下，常規工藝三鹵甲烷最高值能控制在國標限值50%以下，深度處理工藝三鹵甲烷最高值可控制在20%以下；
(2)適當增加出廠水余氯， 出水余氯控制在1.0 mg/L以下，對出廠和管網消毒副產物三鹵甲烷進行檢測，未見明顯變化。
圖3 不同工藝出廠水三鹵甲烷趨勢
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結論
新型冠狀病毒期間，水廠根據原水水質選擇游離氯消毒方式，通過精準加氯、出廠水余氯保持相對穩定等精細化管理措施，采取沉淀池、出廠水余氯考核機制，有效提升管理水平。
(1)通過構建 多水源供水格局，可提升水廠應對原水突發污染的能力。
(2)針對錢塘江水質，新冠疫情期間， 出廠余氯適當提高，常規工藝出水余氯平均提高0.1 mg/L，深度處理工藝平均提高0.05 mg/L,可保證管網末梢余氯達標。
(3)錢塘江原水水質中高錳酸鹽指數<3.0 mg/L、氨氮<0.5 mg/L時， 選擇游離氯消毒方式較為合理。
(4)嚴控消毒劑有效濃度CT值≥15 mg· L-1·min，確保消毒效果，加強出廠及管網消毒副產物監測， 在有機物含量及前驅物較少時，適當提高出廠余氯，當出廠余氯在1.0 mg/L以下時，可消除消毒副產物增加風險。
(5)加強各工藝段水質監控,濾后水濁度控制在0.3 NTU以下，管網游離氯≥0.05 mg/L。
目前，對于精準加氯仍存在一定的問題，如消毒點的精準選擇、補氯設施的增設等，為了更精準有效的消毒，清水池前應設有消毒接觸池，應適當增設補氯設施，安裝余氯及濁度在線儀。適當降低出廠余氯，通過增壓泵站補氯，保障管網余氯平穩達標，并通過實時監控余氯濁度變化，適當調節補氯量，進而達到優質供水，改善飲水口感的長遠目標。
侯寶芹
來源：本文來自凈水萬事屋
校對：王佳
