暴雨导致水厂水质急剧恶化时加药装置的应急运行方案案例分析

　　引言

　　在城市供水系统中，水厂作为保障居民饮水安全的核心环节，通常依赖沉淀、过滤和消毒等工艺来保证出水水质。然而，在暴雨季节，特别是短时强降雨或持续性暴雨，会导致原水水质急剧恶化：浊度急升、藻类滋生、有机物浓度增加、细菌含量超标等问题频繁出现。此时，加药装置作为水质稳定与安全消毒的重要保障设备，其应急运行方案尤为关键。本文结合典型案例，分析暴雨导致水厂水质恶化的背景，探讨加药装置的应急运行策略及药剂选择，并提出优化建议。

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　　一、暴雨导致水质恶化的典型问题

　　1.浊度升高

　　由于地表径流携带泥沙、悬浮物进入取水口，原水浊度常在短时间内升高数倍甚至数十倍。常规加药量不足以完成絮凝沉淀，容易导致后续过滤系统超负荷。

　　2.有机污染增加

　　暴雨冲刷路面、农田及生活区，会带入农药、化肥和腐殖质，导致COD、氨氮及有机物浓度飙升。

　　3.藻类与细菌超标

　　暴雨时原水水体营养物质丰富，藻类滋生加快，细菌总数上升，增加消毒难度。

　　4.消毒副产物风险

　　高有机物背景下，若次氯酸钠或二氧化氯投加量过大，易生成消毒副产物（如三氯甲烷），危害饮水安全。

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　　二、加药装置在应急运行中的关键作用

　　加药装置的功能不仅是稳定投加药剂，更是保障药剂在短时水质恶化时“快速响应、精准控制”的关键手段。主要作用包括：

　　•自动检测与联动控制：部分装置可根据在线浊度、余氯、pH等信号调节投加量。

　　•快速响应能力：可在短时间内提升药剂投加量，应对突发性水质恶化。

　　•多药剂联合运行：絮凝剂、助凝剂、消毒剂可通过多套装置协同运行，形成综合保障。

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　　三、应急运行方案设计

　　以下以某沿江城市水厂为例，暴雨导致原水浊度由平时30 NTU飙升至450 NTU，COD上升2倍，细菌总数严重超标。该厂通过加药装置的应急运行，实现了稳定供水。

　　1.絮凝剂（PAC/PFS）的应急投加

　　•常规情况：投加量约30 mg/L。

　　•应急措施：在水质急剧恶化时，迅速将投加量提升至60~80 mg/L，并分两点投加（预投加+中段投加）。

　　•运行要点：

　　o通过加药装置自动控制系统，设置浊度联动模式。

　　o适度加入助凝剂（如聚丙烯酰胺PAM 0.5~1 mg/L），提升絮体强度，加快沉淀速度。

　　2.消毒剂（次氯酸钠/二氧化氯）的应急投加

　　•常规情况：余氯保持在0.3~0.5 mg/L。

　　•应急措施：在暴雨期间细菌含量上升时，需将消毒剂投加量提升30%~50%。

　　•注意事项：

　　o需在线监测余氯，避免过量造成副产物超标。

　　o二氧化氯优于次氯酸钠，因其副产物风险较低。

　　3.碱性药剂（石灰/氢氧化钠）的调控

　　•暴雨时原水pH可能下降（酸性增强），影响絮凝效果。

　　•加药装置应适度投加石灰乳或氢氧化钠，确保pH在6.8~7.5之间，优化絮凝沉淀效率。

　　4.联动与冗余运行

　　•启动备用加药泵，保证应急时投加不中断。

　　•药剂溶液配制浓度适当提高，减少补药频率，保证稳定运行。

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　　四、运行规范与保障措施

　　1.应急预案机制

　　每年汛期前，应制定加药装置应急运行预案，明确操作步骤。

　　2.在线监测与自动控制

　　•配置浊度仪、余氯仪、pH仪，与加药装置形成闭环控制。

　　•实现“数据驱动投加”，减少人工滞后。

　　3.药剂储备

　　•在暴雨前，药剂储罐需提前补充至80%以上。

　　•配备2~3种常用药剂备用，如PAC、PAM、次氯酸钠。

　　4.设备检修与保障

　　•确保加药泵、管道、搅拌器处于完好状态。

　　•检查应急电源，避免停电导致加药中断。

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　　五、案例成效

　　在该城市水厂的实际案例中，通过上述应急运行方案：

　　•暴雨期间原水浊度虽升至450 NTU，但出水浊度稳定在1.0 NTU以下。

　　•细菌总数、总大肠菌群均控制在国家标准以内。

　　•余氯出厂水稳定在0.35~0.45 mg/L，未出现消毒副产物超标情况。

　　•加药装置自动化调控，大幅降低了人工干预频率，提高了应急处置效率。

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　　六、结论

　　暴雨导致水厂水质恶化是供水安全中的重大挑战，而加药装置的应急运行是应对该挑战的核心手段。通过合理选择药剂、灵活调整投加量、强化在线监测与自动化联动，水厂能够在短时间内有效应对水质波动，保障居民饮水安全。未来，加药装置将更多融合物联网与智能化技术，实现“预测+响应”的一体化应急运行模式。

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