上海市某水厂水源水深度处理前后的水质变化

宣国 许明佳 李伟 靳慧

摘要：【目的】了解某水厂深度处理前后该地生活饮用水水质变化，为生活饮用水的水质管理提供科学依据。【方法】上海某水厂水源水深度处理前后，连续监测该水厂出厂水及相关的生活饮用水的水质。【结果】水源水深度处理前后综合合格率分别为81.7%、80.0%，差异无统计学意义；出厂水和末梢水处理前后综合合格率分别为50.6%、99.4%，差异有统计学意义（P<0.05）；深度处理前后出厂水、末梢水单项水质指标合格率：耗氧量为58.3%、100%，浑浊度为92.2%、100%，锰为90.0%、100%，菌落总数为96.7%、99.4%，差异均有统计学意义（P<0.05）；总大肠菌群为98.3%、100%，差异均无统计学意义。【结论】深度处理后，该地区水质得到明显改善；今后需重点关注微生物指标，进一步加强饮用水卫生监测。

关键词：饮用水；深度处理；耗氧量；卫生监测

中图分类号：R12；TK223.5 文献标志码：A

DOI：10.19428/j.cnki.sjpm.2018.18676

引用格式：宣国，许明佳，李伟，等.上海市某水厂水源水深度处理前后的水质变化[J].上海预防医学，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 上海市金山区是上海的西南门户，共辖9镇1街道1工业区。金山水系处于黄浦江上游、杭嘉湖下游，太湖流域碟形洼地东南端，苏州河与川杨河都是黄浦江的主要支流，分别位于黄浦江西、东两侧。2002年上海市政府批准的上海市供水专业规划明确提出“城乡一体、一网分片、集约供水”的规划目标。金山区已形成了统一取水、集中制水、一网供水、分片调度的集约化供水格局。金山区某水厂为金山唯一的生活饮用水供水水厂，在本次调查期间该水厂用水均来源于黄浦江上游。

1 对象与方法

1.1 调查时间及监测点

于2012年至2016年，调查金山區第一水厂水源水深度处理前后相同的35个末梢水监测点水质及该水厂出厂水监测点和原水（黄浦江上游）的水质。每个监测点在每年的2月份（枯水期）与8月份（丰水期）分别采样1次。

1.2 检测项目

1.2.1 水源水检测项目 pH值、高锰酸盐指数、氨氮、总磷（以P计）、总氮（以N计）、铅、挥发酚、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群、硝酸盐（以N计）、铁、锰，共12项。

1.2.2 出厂、末梢水检测项目 臭和味、肉眼可见物、色度、浑浊度、总硬度、溶解性总固体、PH、阴离子合成洗涤剂、挥发酚类、铅、铁、锰、铝、汞、硝酸盐（以N计）、耗氧量、三氯甲烷、四氯化碳、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌、菌落总数、氯化物、硫酸盐、砷、氟化物、铜、锌、铬（六价）、镉、硒、氰化物、总氯，共33项。

1.3 检测与水质评价

水样的采集、保存、运输及检测均按照GB/T 5750—2006《生活饮用水标准检验方法》进行。水源水依据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》[1]进行评价，按照水质指标是否达标来统计综合合格率，综合合格率=（累计合格指标数/累计检测指标数）×100%。出厂水、末梢水依据GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》[2]进行评价，每份水样有1项检验项目不合格即判定该水样为不合格，综合合格率=（合格水样份数/总检测水样份数）×100%。分析时小于最低检出限用半值计算，均值取用算数均数。

1.4 统计学分析

用Excel 2010建立数据库，使用SPSS 19.0软件进行统计学处理，合格率采用χ2检验进行比较，均值采用t检验比较，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 水厂制水工艺

2.1.1 原制水工艺 深度处理前该水厂使用国内较为普遍的净化水处理工艺，包括混凝、沉淀、过滤和消毒四个环节。原水经过处理后去除了大部分的悬浮物质、微生物及其他有害成分[3]。

2.1.2 现制水工艺 针对黄浦江原水采用“预臭氧+折板絮凝平流沉淀+V型滤池+中间提升泵房+臭氧接触池+活性炭滤池+消毒”的深度处理工艺，确保金山一水厂的出水水质达到最新的国家标准GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》。

预臭氧接触池在原水中投加臭氧，可氧化水中铁、锰和有机物等，且对后续絮凝沉淀物起到助凝作用；中间提升泵房内设置有12台潜水混流泵，将滤后水提升进入深度处理工艺流程；后臭氧接触池通过臭氧进一步氧化水中有机物和还原性物质，提高水的可生化性；活性炭滤池吸附有机物，并通过活性炭上生长的生物降解膜降解处理有机物等污染物。通过臭氧活性炭深度处理工艺流程实现了净化水体，去除污染物、改善口感的目的 [3]。

2.2 监测结果

2012年至2016年共采集10份水源水、10份出厂水、350份末梢水，其中深度处理前采集出厂水和末梢水共180份，91份合格，水质合格率为50.6%；深度处理后采集出厂水和末梢水共180份，179份合格，水质合格率为99.4%。

2.3 深度处理前后水源水水质分析

2.3.1 综合合格率 深度处理前水质合格率为81.7%，深度处理后水质合格率为80.0%，差异无统计学意义（χ2=0.054 ，P=0.817）；处理前后均不合格的指标为高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、铁、粪大肠菌群。见表1。

2.3.2 不合格指标分析 对处理前后不合格指标中的理化指标的平均值进行统计整理分析，5项不合格的理化指标处理前后检测值变化均无统计学意义。见表2。

2.4 深度处理前后出厂水、末梢水水质分析

2.4.1 综合合格率 深度处理前综合合格率为50.6%，处理后综合合格率为99.4%，差异有统计学意义（χ2= 114.726 ，P<0.05），见表3。深度处理前不合格指标为锰、耗氧量、浑浊度、菌落总数、大肠菌群、铁、锌；深度处理后不合格指标为菌落总数；其他指标均合格。

2.4.2 处理前后出厂水、末梢水不合格指标平均值分析 对深度处理前后不合格指标平均值统计整理分析，见表4，发现深度处理后主要不合格指标检测值均减小，并且处理前后均具有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

长江三角区域是我国东部最重要的经济区域，行政上包括上海、南京、镇江等15个市区，总面积达99 687.5 km2。其虽处于水多地区，但随着社会经济的迅速发展，地下水的不合理开发利用以及各种环境污染的现象日益加剧，长江三角洲地区地表水环境污染严重，与地表水水质联系密切的浅层地下水污染状况也不容乐观，可供饮用的清洁水源越来越少，目前上海已进入水质型的缺水城市[4]。

近年，随着城市步伐的加快和工业化程度的提高，在经济发达的上海和江苏的苏州、无锡、常州形成了黄浦江和江南运河北段两大污染带，而苏州河与川杨河都是黄浦江的主要支流，分别位于黄浦江西、东两侧。位于上海市区段的苏州河自1986年以来，其有机污染不断加剧，导致水体中总氮、耗氧量一直均高不下，水质较差。在目前短时间内原水水质难以改善的情况下，通过改良制水工艺，可以有效地提高生活饮用水的水质[5-7]。

此次调查发现深度处理前后该水厂的水源水（黄浦江上游）水质变化不明显。但是在常规处理工艺的基础上采用深度处理工艺后，该地生活饮用水水质有了明显的改善，尤其耗氧量指标，其检测值大幅度降低。原因主要是深度处理的臭氧能够将大分子有机物氧化成小分子有机物，有利于活性炭对有机物的吸附，对有机物的去除效果明显，而水体耗氧量是饮用水水质十分重要的一个指标，其大体上与水中有机物总量呈正相关关系，降低水的耗氧量可降低水的臭味和消毒副产物[8-10]。

饮用水中浑浊度是由水源水中悬浮颗粒未经适当滤除而造成，或者是配水系统中沉积物重新悬浮起来而形成的。深度处理后活性炭物理吸附增强，再结合生物膜降解等作用，有效降低水質中浑浊度，水质的感官性状得到改善。锰天然存在于许多地表水和地下水中，深度处理后，水源中铁、锰被革新的制水工艺去除率能够达到90%[6]，从而水中的金属能够达到《生活饮用水卫生标准》。

总大肠菌群结合菌落总数可以作为判断水质受微生物污染的依据。处理前后微生物的变化趋势不明显，可能与污染来源有很多途径有关，同时在管网水配送中由于消毒剂的不足以及在采样环节或者采样瓶自身的污染也有可能导致微生物指标的超标[11]。今后应重点关注微生物指标的控制。

深度处理后该地整体水质有了明显改善，水质指标大多可达到《生活饮用水卫生标准》的要求。饮用水安全关系到广大人民群众生活和生命健康，要慎重对待。针对不同原因而引起的饮水安全问题，应采取积极有效的措施进行预防和控制。加强宣传教育，大力提高居民的饮水安全意识；与此同时，加强应急能力建设，提高应对各种饮用水突发事件的预测能力和快速反应能力。

参考文献

[1]国家环境保护总局科技标准司.GB 3838—2002 地表水环境质量标准[S].北京：中国环境科学出版社，2002.

[2]中华人民共和国卫生部.GB 5749—2006 生活饮用水卫生标准[S].北京：中国标准出版社，2006.

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[4]吴夏懿，理继红，姜素，等.长江三角洲江苏地区浅层地下水质量评价[J].地下水，2013，35（6）：11-13.

[5]钱嫦萍，陈振楼，刘杰.长江三角洲河流污染现状及变化趋势[J].环境科学研究，2002，15（6）：24-27.

[6]毛洁，周艳琴，周晓鹂，等.水源水和水处理工艺对上海市生活饮用水水质的影响[J].环境与职业医学，2013，30（12）：928-930.

[7]王懿霖，毛洁，应亮，等.上海市集中式供水单位水质卫生学调查及相关对策探讨[J].上海预防医学，2009，21（12）：589-591.

[8]李灵芝，周云，王占生.饮用水深度处理工艺对有机污染物的去除效果[J].中国环境科学，2002，22（6）：542-545.

[9]许宁，李朋昆.2010年上海市黄浦区生活饮用水水质监测分析[J].河南预防医学杂志，2011，22（5）：381-382.

[10]王海亮，郑永菊，朱洁，等.水厂深度处理工艺中臭氧投加量探讨[J].净水技术，2016，29（5）：73-79.

[11]JI P，PARKS J，EDWARDS M A，et al.Impact of water chemistry，pipe material and stagnation on the building plumbing microbiome[J].PLoS One，2015，10（10）：e0141087.

（收稿日期：2018-02-06）