饮用水源突发性氨氮污染应急处理技术

57CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2016.4交流平台CommunicationPlatform饮用水源突发性氨氮污染应急处理技术孙海滨1，毕卫军2，文亚春1，宋宁宁1（1.济宁中山公用水务有限公司，山东济宁272100；2.汶上县清泉水务有限公司，山东济宁272500）摘要：近年来，我国饮用水源突发性氨氮污染事件频发，针对突发性氨氮污染的应急处理技术显得尤为必要。文章分析了突发性氨氮的来源和危害以及近年来发生的饮用水氨氮污染典型案例，在结合水厂实际运行和诸多中试实验的的基础上，对饮用水源突发性氨氮应急处理技术进行了详细介绍。关键词：水源；突发性氨氮；应急处理中图分类号：X52文献标志码：A文章编号：1006-5377（2016）04-0057-03氨氮是水源中的主要污染物之一，我国七大水系及重点湖泊、水库中大部分水体均受到不同程度的氨氮污染，对饮用水安全构成一定威胁。近年来，我国饮用水源突发性氨氮污染事件频发，饮用水源突发氨氮性污染应急技术储备十分必要。1突发性氨氮污染来源及危害氨氮（ammoniannitrogen，简称NH3-N），指水中以游离氨（NH3）和铵盐（NH4+）形式存在的氮，两者的组成比决定于水的pH值和温度，当pH值偏高时，游离氨的比例较高，反之，则氨盐的比例较高，水温则相反。1.1突发性氨氮污染的来源饮用水源突发性氨氮的来源主要有：1）生活污水和工业废水的集中排放[1-2]：上游城镇未经处理排放的生活污水和工业废水中含有大量的有机氮和无机氮污染物，在微生物的作用下进一步分解成为氨氮；2）农田退水：农业生产中大量使用的氮肥等营养元素未被充分吸收利用后经地表径流进入水体；3）短时雨水：短时强降雨会使表土沉积中的氮素、动物粪便、汽车尾气和生活垃圾中含有的大量氨氮等随径流进入水体，造成水体中的氨氮含量升高。1.2突发性氨氮污染的危害（1）对人体健康的影响氨氮不会直接对饮用水卫生安全构成严重危害，但是它的氧化产物硝酸盐和亚硝酸盐对饮用水有很大危害。硝酸盐在胃肠道细菌的作用下会还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐可与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白，造成缺氧。婴儿（尤其是3个月以内的婴儿）对硝酸盐特别敏感，很容易患高铁血红蛋白症。当血中10%左右的血红蛋白转变为高铁血红蛋白时，婴儿就会出现紫绀等缺氧症状。同时，亚硝酸盐在人体内可与蛋白质分解产生的胺类形成具有致癌性的物质—亚硝基化合物。饮用水中硝基氮超过500mg/L时能引起胃肠障碍，刺激膀胱的粘液层出现尿频和腹泻症状。58中国环保产业2016年第4期交流平台CommunicationPlatform（2）对水处理工艺的影响在饮用水常规处理工艺中：一方面，水中的氨氮与氯消毒剂反应产生氯胺、氯化氰等副产物，大大增加了需氯量，使水产生臭味，增加了消毒副产物生成量及致突性，同时可与水中锰离子形成络合物增加锰离子去除难度[3]；另一方面，由于水厂中的氨氮存在适应给水管网中自养菌的大量繁殖，将会造成水质恶化与管网腐蚀[4]；对于活性炭滤池深度处理工艺，进水中过高的氨氮会影响活性炭的生物再生效果，从而降低了活性炭滤池对有机物的去除[5]。2我国饮用水源氨氮污染现状2.1我国饮用水源氨氮污染现状我国地表水体中的氨氮污染问题比较严重，据国家环境状况公报的统计，我国地表水氨氮污染率非常高，七大水系中除了珠江和长江的情况稍微好些，其它水系的氨氮含量多在4mg/L以上，有的甚至最高达到50.4mg/L。如此严重的污染状况，需要全社会重视氨氮对生活饮用水水质的影响。2.2我国饮用水源典型氨氮污染事件2007年7月，江苏省沭阳县地面水厂水源受上游化工企业排污污染，城区供水系统被迫关闭，城区20万人断水。经水质检测，取水口的水中氨含量约为28mg/L，远远超出国家取水口水质标准。2012年9月，广州市水务局按国家新的水质标准对广州市30家供水企业、106项指标进行公示，有7家区域性供水企业在氨氮这一项指标上不合格。2014年4月，汉江武汉段水质出现氨氮超标，经检测氨氮值为1.59mg/L，超过国家标准≤1mg/L，3家水厂紧急停产，全市260平方公里面积停止供水，30多万居民及数百家食品加工企业受到影响。3氨氮污染应急处理技术3.1化学预氧化技术化学预氧化技术是通过在饮用水处理工艺前端投加氧化剂从而改善处理效果的一类预处理措施，其目的是强化混凝与助凝，去除微量有机污染物、除藻、除臭味、控制氯化消毒副产物以及去除铁锰等。其作用机理是通过氧化剂的氧化能力来分解破坏水中污染物的结构，从而达到转化或分解污染物的目的。曲久辉[6]等研究了不同水质条件下高铁酸盐对饮用水中氨氮的去除效果，实验结果表明高铁酸盐对饮用水中氨氮具有一定的去除作用，单独使用高铁氧化时，当二者摩尔比为4︰1时