临海童燎水库锰的季节性超标原因分析及治理对策.docVIP

临海童燎水库锰的季节性超标原因分析及治理对策 　　1. 引言 　　锰元素在自然界中的丰度较高，广泛存在于土壤、岩石、沉积物和环境水体中。锰也是人体正常代谢必需的微量元素，但过多的摄入则会给人体带来危害。人体摄入锰过量时，会影响生殖机能，锰中毒也可造成中枢神经系统病变，严重者可出现帕金森氏综合症，对大脑造成严重破坏，并使得肝、肾及心肌出现变形改变。鉴于锰的高毒性及人体中的锰主要来源于饮用水，我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定集中式生活饮用水水源中锰的标准限值为 0.1mg/L。 　　临海市童燎水库是一座以灌溉为主，结合防洪、治涝和供水等综合利用的中型水库，工程曾于 1960年破土动工，由于多种原因中途停工，直至 1973年 3 月才建成蓄水。大坝为粘土心墙坝，坝长 222 米，坝高 26.9 米 ;水库正常水位 28.36m，正常库容 1073万 m3，校核洪水位 31.41m，总库容 1361 万m3。目前水库水位 25.90m，库容 890 万 m3。水库处于山谷地带，无污染源。 　　近年来，每逢夏末秋初，童燎水库原水易出现锰含量超标，造成为民水厂的出厂水、管网水锰超标，对城市供水安全构成了一定威胁。本文对海童燎水库锰的季节性超标原因进行分析，并提出锰超标的多项治理措施。 　　2. 童燎水库锰超标的原因分析 　　2.1 水库原水中锰的来源分析 　　一般水库水体中，金属锰的污染源主要来自于汇水区的外源和库区的内源污染。外源污染除来自工业污染因素，如冶金、加工、采矿业、铸造、金属焊接和切割过程中产生或排放的烟、尘、气溶胶等，此外还与大气和降雨、农业施肥有关。我们对水库周围进行了调查，水库周围目前没有居住、禽畜养殖、渔业养殖、工业污染源和生活污染源。因此基本可排除外来人为污染。世界卫生组织的统计资料表明，土壤中锰的平均含量约为 500~900 mg/kg，当土壤的酸度较低时 (pH=5.5)，其中的锰经氧化 - 还原作用，并经雨水冲刷，很容易进入水库或湖泊，并沉积在库或湖区底层。库底沉积物中锰的释放，可造成水库原水中锰含量超标。 　　2.2童燎水库锰含量的季节性垂直分布超标特征 　　通过监测，我们发现童燎水库的锰超标主要发生在夏末秋初的 8.9.10 月份左右。2013 年童燎水库泵房出水口锰的监测数据如表1所示。数据表明，除了8.9.10月份外，其他月份的原水中锰含量并没有超标，而在夏末秋初的 8.9.10 月份，则会出现原水中锰含量超标，有时锰含量甚至可达 1.0mg/L，超过国家标准 10 倍，从而导致以童燎水库为原水的为民水厂的出厂水、管网水出现锰超标现象。 　　3. 锰超标的治理措施 　　由于原水锰含量超标，如果不采取措施，必将导致饮用水中锰含量超标。因此必须采取有力的措施，使水厂出厂达标。 　　3.1水源的治理措施 　　3.1.1采取分层取水的措施。 　　根据上述研究可知，如果水厂采用传统的将取水口固定在水库底部的取水方式，水厂所取到的是含高浓度锰的下层水。如果通过设计取水塔，不同季节进行优化分层取水，当出现锰超标现象时，抬高取水口位置，保证取到锰含量达标的水源。但改变取水口需要一定的施工时间，不能用于应急处置。 　　3.1.2采用泄洪方式使库水流动 　　通过泄洪的形式，让上下层水体对流，从而使底层水锰浓度降低，使水厂取水达标。周俊杰等报道，采取泄洪措施后 , 原水的锰含量即由 1.70~2.0 mg/L 下降至 0.2~0.4 mg/L。实践证明，采用泄洪的方式是一种简单、实用，行之有效的治理措施，2013 年为民水厂发生锰超标事件后，采用泄洪的方式，使水厂取水达标，供水恢复正常。 　　3.2在水厂净水工艺中增加除锰工艺和设备 　　目前去除锰的方法主要有 ：(1)接触氧化法一利用曝气和锰砂滤料去除水中锰，但是受滤料的限制，冲洗强度较难把握，处理效果不稳定 ;(2)生物法一利用生物滤池，通过细菌来去除水中的锰，但生物接触法处理能力弱，对于高含锰水效果不明显 ;(3)化学氧化法一利用氯气、臭氧、二氧化氯、高锰酸钾等强氧化剂将二价锰氧化成二氧化锰，使其沉淀或经过滤去除。 　　我国的自来厂一般采用混凝沉淀过滤的净水工艺，对水中溶解性锰几乎无去除效果，而在净水工艺中并未专门设置除锰工艺。在原水锰超标，常规处理无法满足除锰要求情况下，通常需采用应急处理工艺，而化学氧化法则可较好地用于应急处理。但不同的化学氧化法也存在不同的缺点，液氯是应用最为普遍的，但很容易与水中的有机物反应产生致癌物三氯甲烷，限制了其今后的使用 ;臭氧的氧化能力anp很强，但是容易将 Mn