微污染原水水质变化预警指标的选择

第41卷第11期2015年11月水处理技术TECHNOIoGYO1：WATERTRETMENTVo1．4lNo．11Nov．，201547微污染原水水质变化预警指标的选择黄斌z，施周，俞贤毅s，钱东(1．湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082；2．绍兴市制水有限公司曹娥江分公司，浙江绍兴312000；3．绍兴远东石化有限公司，浙江绍兴312000)擅蔓：绍兴某备用水厂原水变化频繁，为提高对原水水质变化的响应速度，探索以电导率作为水质预警指标，分析了电导率与主要水质指标间的相关关系，建立了电导率与多项指标间的复相关关系，分析结果表明，电导率与多项指标之间有高相关的线性关系，可以迅速准确地反映原水水质变化情况。关柏：微污染原水；预警；相关性分析●中田分类号：TU991．2文献标识码：A文章编号：1000．3770(2015)11-0047．003绍兴市某水厂以供应工业用水为主，当市内生活用水的主供水厂发生供水事故时，应急供应绍兴主城区和袍江工业区生活用水。该水厂以曹娥江下游闸上水库为水源，建成后使绍兴市、县由单源、单厂的供水系统变为多源、多厂的供水系统，供水安全保障程度得到提高。自水厂运行以来，出厂水水质优良，能满足工业供水要求，得到了企业用户的肯定，但取水口原水水质的频繁变化成为制约该水厂实现应急备用功能的瓶颈，由于水质检测周期长，频次固定，对原水水质变化无法及时响应，本文旨在通过分析原水水质变化规律，选择适当的原水水质预警指示因子，用以指导生产实践。1原水水质根据近几年基于地表水环境质量标准(GB／T3838-2002)的流域水质数据，取水口附近的曹娥江桑盆殿断面，溶解氧、耗氧量、BOD、氨氮、挥发酚、石油类、总氮、总磷均为劣1U类，属于微污染水体。根据运行以来水厂基于生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)对原水每日常规检测结果分析，在正常情况下，取水口原水水质在II～III类之间，氨氮和耗氧量是主要的水质超标指标。曹娥江原水水质因受气象、流域企业生产、曹娥江大闸运行等诸多因素影响，原水变化情况复杂，具有以下特点：1)受上下游企业生产经营活动影响明显，水源保护区外围有多家印染企业，处理达标排放的污水对于水厂常规工艺而言也具有一定难度。2)受季节影响明显，夏季雨量充沛水质最优，春秋季水质次之，冬季为枯水期水质最差。3)受曹娥江大闸运行影响较大，当大闸开闸泄洪时，取水头部水流加速，水位下降迅速，此时原水主要受上游来水水质影响，水质较好；在枯水期间，水流缓慢，污染物不断富集，原水水质受周边甚至下游水质影响较大。2结果与讨论水厂在原水处安装有pH、浊度、电导率和溶解氧等在线仪表，对原水水质进行实时监控；同时每日对氨氮、耗氧量、氯化物等15项指标进行检测。经统计分析，原水污染时，水中耗氧量、氯化物、碱度、电导率及氨氮等指标均有不同程度的升高。由于电导率具有检测方便、反应速度快、实时传输的特点，因此提出以电导率作为水质变化的预警指标，并通过电导率与各水质指标进行相关性分析，研究电导率作为原水水质变化预警指标的可行性。2．1电导率与各指标的对应相关关系采用Kolmogorov．Smimov检验对耗氧量、氯化物、碱度、电导率及氨氮等指标的数据分布情况进行检验，经对数转换后的各指标样本服从正态分布(检验结果见表1)，利用Pearson(皮尔逊)积矩相收稿日期：2015．04—21作者简介：黄斌(1981一)，女，博士研究生，研究方向为市政工程；E—mail：hb_szs@126．corn48水处理技术第41卷第11期关系数对各指标与电导率的相关性进行分析。表1参数的K—S检验结果(=0．O1)Tab．1K—Stestresultsofwaterqualityindexes(a=0．01)Pearson(皮尔逊)积矩相关系数用于度量2个变量和y之间的相互关系(线性相关)，取值范围在[1，+1]之间，一般认为相关系数绝对值小于0．1，则认为两变量不相关，0．1～0．3之间为低相关，0_3～0．5为中相关，0．5以上为显著相关。根据表2，电导率与各指标之间除氨氮为中相关外，其余为显著相关。表2各参数与电导率的相关性分析(n=0．O1)Tab．2Correlationanalysisofthewaterqualityindexeswithconductivity(d=0．01)2．1．1电导率与耗氧量的关系耗氧量指标是原水水质遭受污染的重要指标之一，从图1电导率与耗氧量的相关性分析可知，其Pearson相关系数r为O．711，两者具有较高的相关性。当电导率升高时，耗氧量随之升高。因此，电导率可作为原水有机物污染时的指示指标。电导率／(pS·cm)图l耗氧量与电导率的相关性Fig．1CorelationbetweenCODandconducti