在自來水廠常規(guī)處理流程(混凝、沉淀、過濾、消毒)中,濾池攔截沉淀后殘余的顆粒物。濾后水濁度是水廠最容易連續(xù)獲得、響應最快的過濾狀態(tài)信號之一。 本文圍繞現(xiàn)場運行人員最關心的三件事展開:異常曲線出現(xiàn)后怎么驗證,驗證后怎么處置,預警閾值怎么建立。文中標準條款集中列在文末附注。 |
| 一、先把指標和標準邊界說準 |
| 1. 濁度的含義與局限 濁度是水樣對光的散射程度,是光學指標。泥沙、藻類及其碎屑、鐵錳鋁的氧化物或水解產(chǎn)物、未沉降的絮體、微氣泡,都會使讀數(shù)升高。它不等于顆粒物的質量濃度,也不能直接證明微生物安全。讀數(shù)升高只提示顆粒物穿透或脫落的可能性增加。 2. GB 5749—2022 標準邊界 |
? 標準適用于各類生活飲用水。渾濁度(散射渾濁度單位)列于表1水質常規(guī)指標中的感官性狀和一般化學指標,限值為 1 NTU。
? 表注 b 的 3 NTU 有嚴格限定:適用對象是小型集中式供水和分散式供水,條件是因水源與凈水技術受限。
? 小型集中式供水指設計日供水量 1000 立方米以下或供水人口 1 萬人以下的集中式供水。
? 屬于小型水廠并不等于可以默認按 3 NTU 執(zhí)行,必須同時存在“水源與凈水技術受限”的情形。
? 表注 d 對突發(fā)公共事件下經(jīng)風險評估暫時放寬感官性狀和一般化學指標另有規(guī)定,與表注 b 是不同情形,不要混淆。 |
3. 微生物評估與內(nèi)控指標微生物方面,表3擴展指標的微生物指標中列有賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲,限值均為小于 1 個/10 L。擴展指標反映地區(qū)水質特征及一定時間內(nèi)或特殊情況下的水質狀況,具體檢測要求以主管部門規(guī)定為準。微生物風險應以這類檢測評價,不能由濁度替代。
標準沒有對水廠內(nèi)部的濾后水節(jié)點設限值,是否設內(nèi)控指標、取什么數(shù)值,由各廠結合水源、工藝和管理目標確定。出廠水和管網(wǎng)水的濁度要求,還應對照 CJ/T 206 等行業(yè)標準及地方標準的現(xiàn)行版本,本文不引述具體數(shù)值。
4. 行業(yè)標準的監(jiān)測要求《城鎮(zhèn)供水水質在線監(jiān)測技術標準》(CJJ/T 271-2017,推薦性行業(yè)標準)適用于城鎮(zhèn)供水水質在線監(jiān)測系統(tǒng)。標準規(guī)定:凈化工序出水應監(jiān)測渾濁度、酸堿度和消毒劑余量等指標,渾濁度監(jiān)測頻率不宜小于 12 次/h;砂濾后可增加顆粒數(shù)量指標。其他類型的供水設施是否參照執(zhí)行,由主管部門和本廠制度確定。
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| 二、讀曲線的基準:常見形態(tài)與差異 |
一個過濾周期內(nèi),曲線常見三個階段,但這只是常見運行表現(xiàn),不是所有濾池都遵循的規(guī)律: |
| 初濾期:反沖洗后重新投運,濁度常出現(xiàn)短時峰值后回落。峰值高低、持續(xù)時間因濾池而異,有的幾乎看不出。 |
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| 穩(wěn)定運行期:濁度處于較低且平穩(wěn)的水平。 |
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| 末期:截污量增加后濁度可能緩慢上升。也有濾池先因水頭損失達到上限而停止運行,濁度并無明顯上升。 |
濾料(單層砂、雙層濾料、均質濾料、炭砂濾池)、進水方式(直接過濾與帶沉淀的常規(guī)過濾)、濾速控制(恒速或變速)、反沖洗方式(單水、氣水聯(lián)合、表面掃洗)和啟動方式,都會改變曲線形態(tài)。因此判斷是否異常的基準,應是本廠、本格濾池自身的歷史曲線。
| 三、異常特征:驗證與處置 |
操作邊界提示:
下面的措施都以濾池設計參數(shù)、本廠工藝規(guī)程和現(xiàn)場驗證為前提,運行規(guī)程可對照 CJJ 58 等行業(yè)規(guī)程。發(fā)現(xiàn)濁度異常,不要直接調(diào)整濾速、運行周期、反沖洗參數(shù)、助濾劑或加藥量。應先確認讀數(shù)可信,再由有權限的人員按規(guī)程評估,每次只改變一個變量并留記錄。如果合并濾后水或出廠水可能受影響,應先按本廠應急程序評估和處置,再討論工藝優(yōu)化。
排查時先建立時間線,把濁度曲線與反沖洗、閥門切換、泵啟停、加藥調(diào)整、原水變化放在一起。“可能原因”只是提示,需驗證后確認。 | 異常特征類型 | 可能原因、驗證手段與處置策略 |
|---|
| 1. 反沖洗后初濾峰值偏高,或恢復變慢 | ? 可能原因:反沖洗強度或歷時不足、漂洗不充分、投運過猛、前端絮體偏細、水溫變化影響濾層狀態(tài)。
? 驗證:對比各格峰值與本格歷史峰值;核對反沖洗記錄和排水清潔程度;核對加藥和沉后水濁度。
? 處置:經(jīng)評估后,可在單格上小范圍試驗反沖洗參數(shù)、初濾水排放、緩慢啟動、延遲投運或助濾劑的效果。適用性取決于濾池結構和設計,驗證有效后再決定是否推廣。 | | 2. 穩(wěn)定期后濁度持續(xù)爬升 | ? 可能原因:濾層截污接近飽和、濾速偏高、沉后水濁度升高、混凝不足、低溫低濁下絮體強度差,也可能是穿透趨勢。
? 驗證:對照沉后水濁度、濾速和水頭損失曲線。水頭損失尚未到上限時濁度先升,只能提示可能存在穿透,不能據(jù)此直接判定,需結合沉后水數(shù)據(jù)和現(xiàn)場取樣復測。
? 處置:確認后,按規(guī)程評估是否縮短該格運行周期或降低濾速。調(diào)整須在設計濾速范圍內(nèi)進行,不能為壓低單格讀數(shù)而讓其余濾池超負荷。 | | 3. 臺階或尖峰,且與操作同步 | ? 可能原因:鄰格反沖洗引起其余濾池濾速驟增、閥門開關過快、進水流量或水位波動。
? 驗證:核對尖峰時間是否對應其他格反沖洗、閥門動作或泵啟停。
? 處置:在設備和控制系統(tǒng)允許范圍內(nèi),評估放慢閥門動作和切換速率、改善變速過濾水位控制、平穩(wěn)進水,先試驗再固化。 | | 4. 單格長期偏高,反沖洗后也不明顯改善 | ? 可能原因:濾料流失或級配變化、承托層移位、濾頭損壞、泥球板結、配水配氣不均。
? 驗證:測量濾層厚度;觀察反沖洗時水面翻騰是否均勻,有無局部噴涌或死區(qū);抽檢濾料含泥量和泥球;排空后檢查濾面和濾頭。
? 處置:按檢修規(guī)程安排該格退出運行檢查,濾料補充、更換和濾頭檢修均屬檢修作業(yè),由有資質的人員實施。 | | 5. 各格同時、同向抬升 | ? 可能原因:更常見于上游變化,例如原水水質、混凝劑投加、pH 與堿度、沉淀效果的變化。
? 驗證:對比原水、沉后水、濾后水三個節(jié)點的變化先后順序。
? 處置:先評估前端調(diào)整。混凝劑等的調(diào)整依據(jù)燒杯試驗或本廠加藥規(guī)程。調(diào)整后同步觀察沉后水、各格濾后水和合并出水的變化,不能只看單格。過程中是否需要臨時運行措施,按本廠應急程序判斷。 |
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| 四、先確認讀數(shù)可信:判別順序 |
讀數(shù)異常時,不要僅憑曲線形態(tài)判斷是水質問題還是儀表故障。毛刺、緩慢漂移、歸零、固定高位等表現(xiàn),都可能由多種原因造成。建議按下面的順序判別: |
| 1 | 查看儀表狀態(tài)與采樣條件:看儀表的故障自診斷和報警、測量池與窗口是否污染、采樣流量和壓力是否穩(wěn)定、采樣管路是否短直且無積泥、有無氣泡、近期有無維護或校驗。 |
| 2 | 現(xiàn)場取樣復測:取同一水樣,用經(jīng)檢定合格或校準后的設備,按 GB/T 5750.4 規(guī)定的渾濁度檢驗方法測定,并與本廠已知的“正常差異范圍”對照。 |
| 3 | 對照上下游及相鄰濾池數(shù)據(jù):看沉后水、合并出水、鄰格、水頭損失、流量和同期操作事件。 |
| 4 | 確認原因后再校驗或檢修:儀表問題則清潔、檢修,檢修后立即校驗并記錄。真實水質變化則進入第三節(jié)。不要在查明原因之前先調(diào)整儀表,否則會掩蓋證據(jù)。 |
規(guī)范與內(nèi)控要求:
? 數(shù)據(jù)短時急劇上升或下降、長時間保持不變,都要查明原因再判斷數(shù)據(jù)有效性;發(fā)現(xiàn)異常應確認原因并采取處置措施,必要時提高人工檢測頻率(CJJ/T 271 的 7.2.4、7.2.5)。故障狀態(tài)、校驗維護期間和超量程的數(shù)據(jù)應視為無效數(shù)據(jù),標記并保留。
? 儀表的日常檢查、實際水樣比對、校驗、清洗和記錄,按文末附注中 CJJ/T 271 的最低要求執(zhí)行,各廠可以更嚴。
? 廠內(nèi)各格宜盡量采用同型號儀表,有助于減少儀表間差異。選型驗收時,除量程外,還應關注低濁度范圍內(nèi)的重復性、零點與量程漂移,以及實際水樣比對的表現(xiàn)。
? 特別說明:《水質 濁度的測定 濁度計法》(HJ 1075-2019)是環(huán)境監(jiān)測方法標準,據(jù)編制說明其檢出限為 0.3 NTU,面向環(huán)境水體,不宜作為濾后水在線監(jiān)測精度的依據(jù)。生活飲用水檢驗應采用 GB/T 5750 系列的相應方法。 |

| 五、建立適合本廠的預警閾值 |
閾值沒有通用答案,建立的方法和前提主要包括以下六個方面: |
| 1. 先分清報警類型,分別設置:數(shù)值限值報警(內(nèi)控值應嚴于合規(guī)紅線)、趨勢報警(針對斜率、偏離度、持續(xù)時間,不適用“嚴于紅線”)、設備與測量故障報警(通訊中斷、流量不足等,與水質報警分開設置)。 |
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| 2. 數(shù)據(jù)前提:樣本量要覆蓋不同季節(jié)、水溫、原水濁度和運行負荷;按濾池和工況分層統(tǒng)計,不同濾池不要混在一起;故障、校驗維護和超量程數(shù)據(jù)應標記為無效并保留,真實異常不能被當作噪聲剔除。 |
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| 3. 分位數(shù)只是歷史基準,不是報警值:可用穩(wěn)定運行期高分位數(shù)(如 P95、P99)參考,但需先回溯并標注已確認的異常事件不納入基準;閾值要同時參考工藝設計邊界和風險控制要求。 |
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| 4. 多判據(jù)組合:單一數(shù)值上限不夠,可組合使用“持續(xù)性”(連續(xù)多個讀數(shù)超限觸發(fā),按標準不宜小于 12 次/h 折算讀數(shù)個數(shù))、“偏離度”(某格與同類濾池平均水平偏差)和“斜率”(一段時間內(nèi)上升量捕捉緩慢穿透)。 |
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| 5. 初濾期管理:初濾期可設獨立判據(jù)區(qū)分正常與異常恢復。初濾期絕不是豁免期:峰值或持續(xù)時間超出本廠歷史正常范圍,即應觸發(fā)驗證和處置。 |
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| 6. 分級響應與復核:每級報警明確處理人、響應時間、驗證與處置措施。定期回顧誤報漏報,把已確認的事件沉淀為本廠事件庫,修正閾值和排查流程。 |
結語 濾后水濁度的價值在于持續(xù)、準確地反映過濾狀態(tài)。把標準的適用范圍用準,以本廠歷史曲線作基準,先確認讀數(shù)可信再驗證原因,按規(guī)程處置并留記錄,閾值再由本廠數(shù)據(jù)支撐、定期復核,這套閉環(huán)才能真正服務于工藝穩(wěn)定。 |