VIA:Afunby
最近大家都在關注余杭區仁和街道與良渚街道自來水異味的分析。
之前有謠言說,是“自來水和糞水接到了一起”。制造謠言的人但凡問一下杭州本土的大模型 DeepSeek,都不會造出這么離譜的謠。
19 日下午,官方通報出來了,如下:
作為一名前給排水工程師,我親身經歷過 2014 年的蘭州自來水污染事件。
在我看來,這次官方通報的說法很嚴謹,但可能由于官方調研未完成,或一些其他原因,實際上有一些細節方面的缺失。
根據網上能查到的資料,我做了一些調研,以下是該問題的詳細分析。
請注意,這只是基于現有材料的一些分析,最終結論以官方調查為準。
可能發生污染的地方
一般來說,城市的供水系統是這樣的:
上圖中的“混凝-沉淀-過濾-消毒”是常規自來水廠處理工藝,都在自來水廠中進行。
針對這次的水污染事件,污染的源頭可能在以下地方發生:
1. 水源地:非常有可能,列為重點懷疑對象;
2. 城市管網:有一定的可能性。因為居民的龍頭水出現了黃褐色的水,可能是管網中鑄鐵管在高氯環境下腐蝕加速、剝落的結果。但“排水管和給水管錯接”。從工程的角度講,是不可能發生的。
3. 小區的二次加壓泵房:即圖中的”蓄水池“:可能性很低。如果是二次加壓泵房產生污染,那么不可能同時在街道范圍的幾個小區同時出現問題。
所以,我們可以先從水廠及其水源地的調研開始。
仁和水廠與東苕溪
仁和水廠
仁和水廠是余杭區重要的制水廠之一,位于仁和鎮范家漾與葛墩漾之間、田頭村南面,占地 220 畝。現狀供水規模為40萬m3/d,其中20萬m3/d供給余杭區,其余20萬m3/d供給臨平區。
仁和水廠近期以東苕溪奉口至德清干流段作為供水水源,取水地點位置位于杭寧高速公路下游 1.8km 處,大善橋村附近,取水泵房位于水源取水口上游約700m,聞家埭西北附近;近期備用水源三白潭漾取水地點暫定于二白潭的東面,鴨蘭圩南面[1]。
良渚水廠則是規劃中新建的水廠,待 2026 年完成建設后,供水規模為 20萬m3/d,遠期供水規模擴建至40萬m3/d。規劃以錢塘江為主水源,但在錢塘江引水工程建成前,將暫時以東苕溪為水源[1]。
由于良渚水廠尚未竣工,良渚街道實際仍主要由仁和水廠(聯合獐山水廠)供水。過去曾服務該區域的瓶窯水廠已于2021年6月起停止取水供水,老余杭水廠也已關閉[1]。
所以,目前服務于仁和區仁和街道、良渚街道的主要水廠是仁和水廠。
在應急情況下,這些區域的管網還可以與杭州市區祥符水廠等主城水廠聯通,以調用千島湖優質水源或錢塘江來水作為備用供水。下圖為千島湖配水工程完工后,原水輸水的示意圖[1]。
此次異常事件發生后,水務公司的應對措施之一就是“停用苕溪原水,并切換為其他原水供水” ,這“其他原水”可能就是通過城北線輸送的千島湖原水。
因此,仁和水廠近期的原水供應是以東苕溪為主,但已具備切換至千島湖水源的能力,以應對原水水質波動或突發事件。
東苕溪
東苕溪是太湖水系的支流,流經余杭區并匯入太湖。東苕溪由南、中、北三溪在瓶窯鎮匯合形成, 流域面積1588 平方公里,上游連接青山湖水庫。 這一水系的關鍵特征是:匯水區域廣闊,流經農業和城鎮區域,營養物質可能容易富集[2]。
仁和水廠的取水口位于仁和街道奉口村附近。
經過前面的調研分析,我們基本可以明確:
與自來水異常有關的原水水源為東苕溪水,自來水廠為仁和水廠。這和官方報道的口吻基本一致。
硫醚類物質
官方通報中,“導致異味為特定自然氣候條件下藻類厭氧降解產生的硫醚類物質”。硫醚類物質是什么?
硫醚類物質的產生
先說結論,藻類厭氧降解,確實可以產生的硫醚類物質。
在富營養化水體中,藻類大規模暴發后死亡分解,尤其在缺氧或厭氧條件下,會生成多種含硫惡臭物質。藻細胞殘骸在好氧和厭氧細菌的共同作用下,分解時可釋放硫化氫(H?S)以及有機硫醚化合物[3]。
典型的藻源硫醚類異味物質,包括二甲基硫醚 (DMS)、二甲基二硫醚 (DMDS) 和二甲基三硫醚 (DMTS)等,這些物質具有強烈的腐敗臭味或“沼澤/化糞池”氣味:
DMDS 氣味類似腐爛大蒜;DMTS氣味類似腐敗蔬菜/動物尸臭[4]。
這些硫醚類惡臭物質,正是藻類在厭氧降解過程中由微生物代謝產生的副產物。
在藻細胞溶解時,含硫氨基酸和藻源有機硫化物(如二甲基硫氧化物、二甲基硫丙等)可能被還原分解為 DMS,再進一步生成 DMDS 和 DMTS 等高級硫醚[5]。
這一過程往往發生在水體底層缺氧、水-沉積物界面的還原環境中。因此,當水源水中溶解氧耗盡、存在豐富有機質供微生物降解時,為硫醚類物質的產生提供了條件。
仁和水廠為何沒能去除這些物質
接下來的一個問題是,如果東苕溪藻類爆發,產生了藻源硫醚類異味物質,那么,仁和水廠的自來水處理工藝,為什么沒有把這些物質去除?
仁和水廠二期采用了包括混凝沉淀、砂濾以及先進的第三代沉浸式超濾膜工藝和消毒在內的多級處理流程。其工藝流程圖如下[6]:
超濾膜工藝通常被認為是能夠有效去除水中懸浮物、膠體、細菌甚至部分病毒的深度處理技術。理論上,超濾膜對于粒徑較大的藻體和部分微生物有較好的截留效果。但硫醚類物質(如 DMS、DMDS、DMTS)是溶解于水中的小分子有機物,其分子尺寸遠小于超濾膜的孔徑。
各工藝單元的主要機理和去除的主要物質如下表:
對比嗅閾:DMDS ≈?300?ng?L?1,DMTS ≈?10?ng?L?1 , 只要殘留幾十納克/升,用戶就能聞到[10]。
所以,若在水源地產生了藻源硫醚類異味物質,仁和二期的水處理工藝是截流不住的; 即使能截流住,殘留的微量硫醚類物質也會產生很強的嗅味。
注意,這并不是說仁和水廠的工藝設計有問題,而是產生硫醚類物質這個事情的偶發性太強了。恰恰相反,仁和水廠在常規工藝的基礎上采用了目前較為先進的第三代自來水廠超濾膜工藝,其日常運行的出水指標,是優于《浙江省城市供水現代化水廠評價標準》要求的。
異味物質是否可能是“糞源”?
不可能。
余杭區政府每月公開的水源水質表顯示,苕溪多個取水口 4?6 月糞大腸菌群曾達 7 300?28 000 個 L?1,偶超《地表水Ⅲ類》1000 個 L?1限值。這種波動通常源于流域面源污染(鄉鎮污水、畜禽養殖、暴雨沖刷)[13]。它提示水源確實可能存在糞源細菌背景值偏高的長期隱患。
但仁和水廠常規加氯,足以將幾千級糞大腸菌群消殺至不可檢,且大腸菌本身無強烈惡臭。
如果真的有“大量糞水直接進廠并輸到居民家”,應伴隨長期渾濁、氨臭、菌落超標等典型征兆,這與居民社交在媒體上的發帖是不一致的。
水的顏色
硫醚類化合物雖然味道濃郁,但其本身是無色的,也不會讓自來水變色。
官方的通報中僅僅提到了“異味”的產生的原因,并未說明自來水為什么會是黃棕色。
從技術的角度,一個猜測是:在異常發生的初期,自來水出水呈黃棕色的原因,可能是鐵銹類膠體(Fe(OH)?/Fe?O?)和少量 FeS 的氧化產物。
注意,這仍然只是從技術角度的一個猜測,最終結論以官方調查為準。
水源中的鐵離子析出
如果水源地出現了缺氧的現象,那么河床底泥中原本固定不動、不溶于水的高價鐵 Fe3+ 會被還原為無色的、可溶于水的亞鐵離子 Fe2+。
亞鐵離子在二期工藝中,可輕松穿過折板沉淀池、碳砂濾,UF 膜工藝。在產水池加氯消毒時,可瞬間被氧化為Fe(OH)?,使水體變色,然后通過加壓泵站輸送至自來水管網,再到用戶龍頭。
配水管網和二次供水
在異常事件發生后,水務公司采取了停泵和切換水源的措施。
但管網管壁若附著一些鐵銹和 FeS,那么水力條件突變引起的管網上下游沖擊,可能會將銹蝕層、FeS 生物膜剝落[12]。管網的余氯可進一步將這些物質中 Fe2+氧化為褐色的Fe(OH)? 。
二次供水中的水池和水箱,在反復管網的“停水-抽水”中存水發臭,所以居民的龍頭先見黑灰色,隨后轉棕褐,放水幾分鐘趨于澄清[11]。
總結就是:
褐色可能的來源是“鐵銹類”膠體(Fe(OH)?/Fe?O?)和少量 FeS 氧化產物;它既可能在水源地因大劑量 Fe2? 經氯氧化而生成,也可能在管網因沖擊?腐蝕?氧化而剝落。二期工藝對溶解態 Fe2? 與管網內銹蝕無力截留,因此在極端源水條件+事故性沖管下,褐色會被帶到龍頭。
可能的結論
根據我們上面的分析,結合官方的報道,整個事件是這樣的:
1. 水源地(苕溪)在持續高溫下發生藻類爆發,其分解過程導致水體局部形成厭氧環境,并同步催生了兩種溶解性污染物:
產生異味的硫醚類物質,以及無色的亞鐵離子(Fe2?)。
2. 仁和水廠的處理工藝無法去除這兩種溶解性污染物,使其完全穿透了系統;最終,在加氯消毒環節,無色的亞鐵離子被氧化成黃褐色的三價鐵顆粒,與未被去除的硫醚物質一同進入管網,從而在用戶端呈現出既有異味又帶有顏色的復合型污染狀態。
但這畢竟只是一個推測。真相究竟如何,我們期待官方更詳細的報告。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.