松花江饮用水硝基苯的检测与分析

松花江饮用水硝基苯的检测与分析

2005年11月13日，吉林省发生了松花江污染，10天后在哈尔滨发生了4天的洪水。这是一个影响严重、社会影响巨大的重要城市水保护事件。这次事件的应对过程及发现的问题,对于我们应对类似事件发生,是极有意义和借鉴作用的。哈尔滨供水系统应对水污染过程具体措施分为四个重点部分:1水硝基苯污水处理系统改革到上游肇源采集污染水体样本,对松花江水源地制水一厂、制水二厂(均为松花江原水厂)取水口进行针对污染物的24小时水质连续检测。对检测结果及时分析、汇总、统计,立刻上报集团应对水污染指挥中心及上级有关部门。研制安装松花江硝基苯在线连续测定仪。以最终提出解决松花江水硝基苯污染给水应急处理技术方案为主线,在考证了预处理单元粉末活性炭在硝基苯不同超标倍数条件下的吸附性能后,最终确定出最佳的投加点、投加量和投加方式,同时分析混凝沉淀工艺对硝基苯、粉末活性炭(特别是难沉降的飘浮粉末炭)、浊度、色度等去除规律、效果,根据混凝沉淀实验及生产实验,优化试验参数的选择。最后根据上述试验提出能够指导实践的技术方案,尽可能降低进入滤池的污染负荷,提高在硝基苯污染情况下,水厂运行的安全性和可靠性。3水质污染评价净水厂水质检测,每天24小时连续对净水厂三水厂、四水厂、绍和水厂进水、出厂水进行感官性指标、污染指标和针对污染物指标进行连续检测。每三天、五天、十天对市区管网102个采水点进行采样检测,检测指标主要是感官性指标、污染指标及微生物指标。4滤池更换问题的探讨在滤池中颗粒活性炭方面,我们对不同高度的活性炭取样,考察其吸附性能变化情况和活性炭上生物量、生物活性的变化规律,评价在低温条件下,自然形成生物活性炭的可行性,同时考察人工强化生物炭的净化效果。通过试验研究颗粒活性炭吸附硝基苯类有机物解析的变化特征,探讨有机物解析的特征模型,从而掌握颗粒活性炭滤池中硝基苯等有机物解析特性的变化规律。最终我集团获得了许多具有指导性的实验结果。据实验结果显示,污染过后滤池中使用的活性炭仍有一定的吸附能力,根据近阶段松花江水质状况,活性炭使用寿命保守预测可达5个月以上,且吸附饱和后不会出现硝基苯解吸情况,饱和后的颗粒活性炭仍具有一定截污能力,但截污效果与无烟煤、石英砂相比较差。在得到这一实验结果后,我集团对三厂与绍和系统滤料更换日期作了深入细致的讨论,经讨论后认为:考虑到为保证水量,需单组滤池逐步更换,且三厂与绍和不能同时进行,滤料更换时间较长(3个月左右)而滤池中颗粒活性炭已使用3个半月,因此,为保证日后供水质量,采用单组滤池逐一更换,故在更换期间能够保证正常供水。在这次松花江污染中,有专家认为硝基苯将在污泥中留下沉淀,针对此问题,我集团检索、查阅松花江底水文资料、河道地形图,尽量掌握松花江底地形地貌,对松花江底水文资料、河道地形图进行分析研究,确定松花江底的深沟、陡坎和浅滩的大体位置。依据黑龙江省与吉林省交汇处松花江南天门—刘家园附近河道地形图标明有12米~11米深的泥底深沟,长约2公里(1972年5月20日至6月23日实测,东经124度52分50秒,北纬45度26分30秒)。依据黑龙江省与吉林省交汇处松花江古恰附近河道地形图标明有13米至11米深的泥底深沟,长约2公里(1972年5月20日至6月23日实测,东经124度55分55秒,北纬45度32分20秒)。河道地形图上还标明是已经有淤浅的废旧主航道;据当地政府和水产局同志讲:吉林爆炸时确有污染水通过有淤浅的废旧主航道,并有放牧和养鱼场的滞水区和缓冲区现象出现。上述两地区的深沟、陡坎和浅滩区域约120平方公里,为南岸是吉林省、北岸是黑龙江省的较为敏感的两省界江区域,也容易形成国家环保总局“每50公里设一个断面监测点”间的被人忽略的间隔空白区。针对这片区域,我集团科研人员潜心研究,寻找对策,一是用哈尔滨工程大学水声工程学院声纳传感技术进一步明确污染方位,测绘出松花江底的深沟、陡坎和浅滩地形地貌图,因为松花江航道地形图是1972年绘制,松花江底的深沟、陡坎和浅滩地形地貌已有些变化。二是借助于水下全球定位系统(GPS),可现场实时作出电子图(ECDIS),哈尔滨水文局已成功的应用水下全球定位系统(GPS)绘制了8公里松花江底的地形地貌图,这为21世纪江河综合勘测系统的建立奠定了重要的技术基础。经过研究实验,最终选定在取水口前安装7套粉末活性炭投加系统。投加系统利用射流原理达到了均匀、稳定的投加要求。为了保证设备的安全运行,每套投加系统上都安装了一台潜水泵,两台多级泵。为了提高设备运行稳定性,又在设备上安装了分气缸及排气管,为防止粉末活性炭中的杂质阻塞进料口,安装了筛网,同时对投加泵用电热坐垫进行了包裹,进行了防冻处理。后经过改造,采用螺杆泵代替人工加料,使得投加系统投加量更为准确。2混凝沉淀与活性炭复合滤池联合处理硝基苯应急处理技术2.1通过强化混凝来实现对含有粉末活性炭水的凝聚效果,在保障出水浊度、CODMn等约束条件下,考证沉淀池表面浮炭的去除和沉淀池不同断面的颗粒物分布对沉淀池排泥的影响。为后续过滤创造良好条件。从而确定最佳的混凝剂类型、助凝剂类型;得出不同原水条件下最佳的混凝剂投加量和助凝剂投加量及最佳混凝和沉淀运行参数;同时考证了混凝沉淀单元对硝基苯的去除效果,为实现预处理和混凝沉淀联合去除硝基苯提供技术支持。2.2为确保居民的饮用水安全,哈尔滨市供排水集团采取了以活性炭吸附为核心的应急处理方案,选用活性炭/石英砂双层滤池(简称炭砂滤池)强化过滤协同作用的应急处理技术措施,有效控制了硝基苯等污染物,在较短时间内恢复了供水。炭砂滤池作为应急处理中的重要单元,是利用原有的无烟煤/石