湘江流域重金属污染治理实施方案

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1、精品文档 湘江流域重金属污染治理实施方案 关于对*江流域*段重金属污染治理专项规划的 相关建议 重金属是水源突发性水质污染事件中常见的一 类污染物，统计表明，近年来我国突发重金属污染事件发生 频率和强度都有增大的趋势。由于重金属对人体的危害较大 水厂现行工艺对重金属去除效果较差，饮用水水源地一旦发 生重金属类污染，就会给居民的饮水安全造成巨大威胁。*江为*现有主要供水水源，根据*江上游的矿山、冶炼、 化工企业的分布（如*的采选业、*水口山地区、*清水塘 地区、*竹埠港地区的重金属污染）以及*江河床底泥沉积 状况和有关历史统计资料（ *江中上游突发重大水污染事 件），重金属污染仍是*江水质的最大

2、威胁。国家治理*江流域重金属污染机遇难得，我们应该抓住此 次机遇，切实有效解决*江流域的重金属污染问题，改善水 源水质； 建立完善饮用水安全保障管理机制和城市供水水质检测体 系，保证饮用水安全，最大程度地减少供水行业事故，保障 公众健康和生命安全。建立完善饮用水安全保障管理机制和城市供水水质检测体 系要求“针对自然灾害、突发性水质污染事故、内源性水质 恶化、设施运行事故、恐怖袭击和人为蓄意破坏等事故和突 发事件，要有完善的安全管理与应急体系、水质检测体系和精品文档 应对的技术措施”。就本次致力于编制 *江流域重金属污 染治理专项规划而言，我们从以下几个方面来加以阐述：一、加强水源保护，改善原水

3、水质 有效保护水资源是保 证饮用水安全的最根本要素。国家城市供水水质监测网*监 测站每月会对*水业所属5个制水公司及长大集团八水厂取 自*江的原水按照地表水环境质量标准（GB3838-2002）及生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）进行全分析检测， *江*段水源水质总体上符合GB3838-2002地表水III类标准, 有些指标如总磷、粪大肠菌群、氨氮、铁、锰、镉、挥发酚 类、石油类、苯并（a）芘含量有时处于W水平，粪大肠菌 群、镉含量有时处于V类水平，亚硝酸盐氮含量有时较高。 统计2008年1月至2009年8月各制水公司水源水的全分析 结果中所检测的四项重金属指标（镉、汞、铅、砷），并

4、按 照GB3838-2002地表水环境质量标准III类标准（适合作 为饮用水源水的最低标准）进行评价，见下表所示：检测项目 检测次数 合格次数 合格率 备注 镉14214199%汞 14274 52%铅 142142100% 砷 142142100% 从上表可以看出，重金属汞超标现象比较严重，其余较正常。鉴于水质监 测时间、次数、重金属项目的局限性，并不能完全反映*江 水源水质重金属污染情况，尤其是在突发性水源水质重金属 污染时。因此我们建议有关部门应从源头上控制重金属污染提高重金属排放标准，加强行业监管，改善原水水质。二、依靠科技进步，提高净水效果 饮用水水源污染的不 断加剧、人们对饮用水水

5、质要求的不断提高以及新的水质标 准的实施等，都要求供水企业积极努力，通过技术进步和加 强管理，开发与应用新的处理工艺技术，确保处理工艺满足 净水要求，提高净水效果，确保供水水质安全。传统的常规净水工艺，能有效去除水中的悬浮物、胶体和 细菌，但对重金属去除效果较差。采用臭氧+活性炭深度处 理工艺对水质重金属微污染的原水有一定的去除效果。2007年，我司二制水已实现深度处理工艺；预计到2010 年底，我司四制水及*水厂将实现深度处理工 艺；预计到2015 年底，我司下属所有水厂均将实现深度处理工 艺。各水厂采用深度处理工艺，确保水源水质重金属微污染 的饮用水安全。三、加强供水管网建设与管理，保证供

6、水的安全和可靠 管 网、二次供水设施以及室内给水设施等都可能对供水水质造 成二次污染，直接导致供水水质下降。因此我们通过加大陈 旧市政管网和小区管网改造力度、大力推广应用新型管材和 新型内防腐材料、强化水厂工艺处理和进行合理加氯来提高 管网水质稳定性、定期排放消火栓、加强管网水质的测定与 预测等措施加强供水管网建设与管理，保证供水的安全和可 靠。四、突发性水源水质重金属污染饮用水安全保障技术措施 1、应急处理技术方案 应急预案按*水业投资管理有限公 司供水公共突发事件应急预案执行。下面着重说明突发 性水源水质重金属污染时的应急处理技术方案。*江水源水质发生突发性重金属污染中，最为突出的、发 生

7、频率最高和危害身体健康最严重的是：砷、镉、汞、铬6+、 铅五种。下面具体对这五种重金属的处理方法分叙如下：1）砷污染处理方案 处理方法：投加高铁酸钾（ K2FeO4） 或者高铁酸钠（Na2FeO4）氧化絮凝去除。水中砷离子有三 价和五价两种价态，其中三价砷毒性更大。一般利用絮凝沉 降-吸附法或者离子交换吸附法除砷。本方案采取利用高铁 酸盐的氧化絮凝双重水处理功能，取代氧化铁盐法，高铁酸 与砷浓度比为15:1，最佳pH值为5. 57.5,适宜的氧化时 间为10min,絮凝时间为30min,处理后的水样中砷残留量 可达到国家饮用水标准，盐度和硬度不干扰除砷过程。与传 统的铁盐法和氧化铁盐对比,此方

8、法简单、高效,无二次污 染,更有利于饮用水的清洁化除砷。投加药剂：高铁酸钾（K2FeO4）或者高铁酸钠（Na2FeO4）。投加量：假设水中砷的浓度为CO （mg/L）,根据水质标准的 要求，Ce=001mg/L,则理论上处理到达标所需的高铁酸盐 的量为 x （mg/L） = （Co-0.01）X15 （mg/L）。2) 镉污染处理方案 处理方法：投加硫化钠(Na2S)生成 CdS沉淀去除。投加药剂：硫化钠(Na2S) 投加量：25C时，CdS的溶度 积常数为8. 0010-27。假设水中镉离子的浓度为C0 (mg/ L),根据水质标准的要求，CO=0.005mg/L。假设水中产 生CdS沉淀和

9、游离的S2-全部来自投加的Na2S，则理论上处 理到达标所需的硫化钠的量为x (mg / L) = (CO-0005)X O. 69+1.4X10-14o通常情况下，后项与前项相比可以忽略， 则 Na2S 的投加量可近似为 x(mg/L)=(Co-0.005 ) X 69(mg/L)。3) 汞污染处理方案处理方法：投加硫化钠生成硫化汞沉淀去除水中汞离子。一般将pH值调至中性左右，再投 加硫化钠，按HgS (黑色)的溶度积常数1. 6X10-52计，则 水中残留S2-的理论上最低浓度为1.024X10-39mg/Lo投加药剂：硫化钠(Na2S) 投加量估算：25C时HgS (黑 色)的溶度积常数

10、1. 6 X 10-52 o假设水中汞的浓度为CO(mg/L)，根据水质标准要求，Ce=0001mg/L，则理论上处 理到达标所需的硫化钠的量约为：x (mg/L) = (CO-0.001) X0.389(mg/L)。4) 铬6+污染处理方案 处理方法：投加七水硫酸亚铁絮凝 共沉淀分离生活饮用水中铬。加入12倍铬摩尔量的FeSO4, 再施加漂白粉将铬和50%60%亚铁氧化成高价，在PH为7 8的范围内，可将水中的铬定量共沉淀分离，铬的残留降至精品文档 国家标准限定以下。该方法具有除铬效率高、操作简便、费 用低廉的优点。投加药剂：七水硫酸亚铁(FeSO4 7H20) 投加量估算： 假设水中铬离子

11、的浓度为CO (mg/L),根据水质标准要求， CO=0 05mg/L，则理论上处理到达标所需的七水硫酸亚铁的 量为 x (mg/L) =(CO-0.05)X64.15 (mg/L)。5) 铅污染处理方案 处理方法：投加硫化钠(Na2S)生成 PbS沉淀去除。投加药剂：硫化钠(Na2S) 投加量估算：25。C时，PbS 的溶度积常数为8.0* 10-28。假设水中Pb2+的浓度为C0(mg/L),根据水质标准要求，C0 = 001mg/L。假设水中产 生PbS沉淀和游离的S2-全部来自投加的Na2S,则理论上处 理到达标所需的硫化钠的X ( mg/L )= (C0-0.01)*0.38+1.2

12、9*10-15 。通常情况下，后项与前项 相比可以忽略，则硫化钠的投加量约为：X (mg/L) =(C0-0.01)*0.38(mg/L)。近期规划(到2015 年)，*水业投资管理有限公司供 水规模将达到210万m3/d，药剂投加量按180万m3/d考虑， 见下表所示。单位 设计规模(2015年)(万m3/d) 现状水源 备 注一制水 20 *江二制水 30三制水30 四制水 40 五制水 30 预计到2010年，精品文档 株树桥引水工程将投产。因此突发性水源水质重金属污染时 不予考虑。八水厂 50 *江 *水厂 10 合计 210 药剂的储备按照3天考虑，污染物的超标量 按照5倍进行计算。

13、建立专用的药剂储备仓库，设置在*水业投资管理有限公司下属物贸公司材料堆放场，仓库面积240m2,并储备10个 专用的PVC药剂罐和10台专用计量泵，7用3备，以应对重 大水污染事件的发生，确保各水厂的出厂水中上述5种重金 属达标，确保饮用水安全。五、完善城市供水水质监测体系 1、供水水质监测体系现 状存在的不足 1）在应对突发水污染事件方面存在欠缺与 不足。首先，从实验室检测能力来讲，常规实验室检测手段 和工作程序不能适应突发性污染应急检测的需要。其次实验 室检测能力和设备主要根据国家相关水质标准设置，而突发 性污染应急检测注重的是快速检测能力、毒性物质的快速判 断能力，包括机动监测设备，这方

14、面的配备还有较大的欠缺。 此外水源目前还主要依靠人工定期采样进行检测，检测周期 较长，检验结果相对滞后，不能对突发水质污染作出及时反 应。2）城市供水和供水管网是一个非常复杂的系统，是安全供 水中的关键环节。供水水质督查和月报促进了城市供水综合精品文档 合格率的不断提高，但其手段仍然是传统的人工巡检和实验 室监测，这种定时采样方法数据量小，且不连续，每月一次 的检测频率不足以反映水质连续变化。3）目前的数据库和水质信息网络建设还相对滞后，每年数 以万计的水质监测数据的共享和扩展性不强，导致水质信息 利用的时效性较差，实验室数据和在线数据难以得到统一、 高效的利用。2、建议 1）建议提高水质实验

15、室的快速监测能力。根据 不同的重金属污染类型，制定针对的检测方案，包括现场勘 查、采样程序、专门的检测设备、检测项目的组合设置、检 测结果反馈途径等，一旦污染发生则快速启动工作程序，做 到应对突发污染高效、判断准确、跟踪及时。调整实验室能 力结构，补充应急检测仪器，发展质谱等重金属污染的快速 定性技术。2）加快在线监测系统的建设。针对水源和供水水质重金属 污染的（应急）监测要求，水质在线自动监测系统能连续、 及时、准确地监测目标水域的重金属水质变化，弥补传统人 工巡检方式在即时性、全局性、连续性等方面的不足，做到 对供水和管网水质的24 小时连续监测，提供早期报警信息， 对管网水质变化作出迅速

16、、正确的反应。3）提高水质监测的机动能力。突发性重金属水质污染检测 要求水质监测部门具有机动能力，移动监测车可以根据污染精品文档事故的监测需要，机动灵活地在野外现场完成水质采样、处 理和分析、污染物的追查溯源、影响范围确定等，是应急监 测的必要手段。配合应急反应监测的需要，水质监测车要注 重车载应急监测仪器的配备，在面对重金属污染时，充分发 挥其快速鉴别能力。同时，利用车载移动信息传输系统，将 现场情况及时反馈中枢指挥部，实现应急监测的效率最*。4）加快水质综合信息管理系统和数据库建设。结合在线和 机动监测手段的建设，应加快建设相应的水质信息管理系统 实现对水质信息的实时、统一、科学、高效的管

17、理，以利于 进行数据分析、对比与评价。在水质监控中心建立水质数据 库，包括水源水质和供水体系的历史变化状况数据库，收集 并长期存储指定的监测数据及各种运行资料、环境资料。5）健全水质预防及应急监测运行机制。水质预防及应急监 测体系的基本运作程序应该包括如下内容：水源和供水系统 的在线监测体系一旦感应到突发性污染，即进行初级预警， 启动应急监测预案。一方面通过下行指令传输，加强信息采 集终端的工作，另一方面启动应急监测系统（水质监测应急 和流动监测体系），在最短时间内确定污染物范围和污染程 度，判断水质污染级别，进行污染物的追查溯源、影响范围 确定。分级别的水质预警发出后，一方面全面启动实验室分

18、 析工作，形成污染分析报告上报上级管理部门； 另一方面，启动应急处理预案，启动应急水源调配和水厂应精品文档 急处理机制，将水质突发性污染对人民群众的危害和影响降 低到最小程度。五、资金需求 1、经过投资估算，预计各制水单位进行深 度处理技术改造需要投资共计87115万元，见下表所示。单位 现状规模（万m3/d）设计规模（2015年）（万m3/d）深度处理总投资（万元） 备注 一制水20 2010530二制水 10 30 9962 考虑 20 万m3/d 三制水 30 3011766四制水 20 4015543五制水 30 3014021八水厂 505018960*水厂 510 6333合计 165210 87115 2、突发性水源水质重金属污染时，应急 处理所需预备资金预计为 3、完善城市供水水质监测体系， 所需资金预计为 其中设备