别娜娜：新国标下太湖水源水厂嗅味物质控制技术实践
无锡地区水网密布、河流纵横，拥有中国第一大江长江和中国五大淡水湖之一的太湖以及京杭大运河。无锡水源采用太湖和长江双水源，供水格局是江湖并举、南北对供、双源互补、安全优质，整体取水能力260万m³/d，供水能力245万m³/d。其中，太湖水源取水占比达60%。
无锡太湖水源地处于梅梁湾和贡湖湾。太湖平均水深1.9米，夏季东南风盛行，会出现藻类聚集的情况。以太湖为水源的中桥、锡东、雪浪水厂构建了“预处理+常规处理+深度处理”的多级屏障工艺。
无锡供水格局
（1）原水及出厂水水质
近年来，原水指标总体向好，呈现夏季藻类高、高锰酸盐指数高的特点。以湖库为水源的自来水厂宜重点关注藻类、溶解氧、总磷、总氮、臭和味、嗅味物质、pH、高锰酸盐指数等指标。出厂水全部达标且部分优于《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）以及《江苏省城市自来水厂关键水质指标控制标准》（DB32/T 3701-2019）。
（2）太湖水源嗅味物质
嗅味物质2-MIB（2-甲基异莰醇）和GSM（土臭素）是湖库水中蓝绿藻和放线菌产生的代谢产物，常见于夏季高温季节。新国标中对嗅味等感官指标更加关注。根据2012年至今太湖水源致嗅物质的监测数据表明，太湖水源2-MIB几乎每年都有波动，一般夏季（7-9月）浓度较高，冬季太湖水源2-MIB波动浓度一般不超100 ng/L。
（3）太湖2-MIB来源分析
根据研究分析，太湖2-MIB主要来源是藻类代谢、底泥释放以及外源输入。太湖属于浅水型湖泊，利于光照，适合藻类繁殖；平时刮风等扰动易翻起底泥，底泥中的2-MIB扩散到水体中；河流入湖以及“引江济太”引水期间会将外源嗅味物质以及营养盐等带入太湖，改变原有生境。
（1）预氧化处理
异嗅事件通常伴随高藻，因此，生产上通常通过加氯将部分藻杀死，从而减轻后续工艺对除藻的压力。但是，试验结果表明加氯可杀死藻并释放出2-MIB，但氯对2-MIB没有明显去除效果。高锰酸钾试验中对GSM和2-MIB的去除率不足20%。采用臭氧预氧化，氧化效果明显，去除率能达到50%以上。
（2）粉末活性炭
粉末活性炭对嗅味物质具有良好的去除效果，南泉原水试验中粉炭对2-MIB和GSM的平均去除率都在60%以上。但由于太湖原水中其它有机物的竞争吸附作用，粉末活性炭对2-MIB、GSM的吸附效果不及文献中去除率大于80%的效果。
（3）纳滤
对纳滤工艺去除效果的小试表明，纳滤对2-MIB和GSM均有非常明显的去除效果，去除率高达98%。
纳滤去除试验装置
（4）生物作用
锡东水厂（采用不含氯水反洗）的砂滤池对2-MIB去除效果明显优于中桥水厂（采用含氯水反洗），说明锡东砂滤池对2-MIB发挥了一定的生物降解作用。
砂滤池
无锡水务集团在工艺提升方面采取了多种措施，首先在硬件方面，除了双水源保障，清水互通高速通道，还对太湖水源的水厂都进行了工艺升级，水源厂采用预臭氧生物接触氧化、粉末活性炭应急投加等预处理工艺，净水厂臭氧活性炭深度处理工艺全覆盖，实现水厂多级屏障保障水质安全。在软件方面，实现了全方位监测预警体系，全流程的供水保障体系，高标准的水质内控体系，以及全过程的应急体系，实现科学管理、精准施策。
水厂多级屏障
通过水源多个监测点的监测、智能化巡查、联防联控，做到对水源水质及时预警，将关口前移，实现源头控制。加强监测取水口附近水情，扩大外围水采样范围，加密外围水检测频次，及时送检分析，反馈生产，及时调整工艺参数。
建立专业的蓝藻打捞队伍和配备先进的打捞设备，保证取水口水质安全。同时，利用高速通道转输能力，优化各水厂水量调度，可降低产量，延长工艺停留时间，增强水处理效果。水厂开展小样试验以指导生产，应急投加粉末活性炭、强化常规处理、增加臭氧投加量等措施来提高水处理效果。
（1）2021年夏季太湖土霉味案例
2021年夏季开始，太湖原水有明显土霉味，7月23日2-MIB达到了最高值。通过人工检测和分析，发现2-MIB增高期间，原水藻的数量为1000万个/L左右，藻类品种较多，主要以伪鱼腥藻为主。采取水厂减产量，适量增加预臭氧和后臭氧投加量，投加粉末活性炭等措施。水厂生产各工艺段对2-MIB均有不同程度去除，其中预臭氧尤其显著，平均去除率在40%~50%，炭滤池出水和出厂水2-MIB均低于检出限2ng/L。同时，跟踪检测臭氧消毒副产物，溴酸盐及甲醛均未检出。
（2）2022年冬季水质波动案例
2022年冬季12月底水温约5℃，原水2-MIB有波动，浓度低于100ng/L，但出厂水2-MIB接近国标限值10ng/L，整个工艺对嗅味的去除率减弱。分析发现，由于冬季水温低（5℃），炭滤池生物活性降低，生物降解效果不理想。水厂采取加强监测预警，投加粉末活性炭，提高臭氧投加量等措施，确保出厂水2-MIB均低于国标10ng/L。由此发现冬季原水2-MIB即使小于100ng/L，也需强化处理，可通过投加粉末活性炭，调整工艺参数确保出水稳定达标。
冬季与夏季水质2-MIB对比
加炭对比
由上图可知：
1、不同季节对相同浓度的嗅味物质应区别对待，夏季对嗅味物质的去除率高，而冬季去除率较低；
2、加粉炭后相比不加炭嗅味物质的去除率明显提高；
3、对于有臭氧活性炭工艺的水厂，夏季一般300ng/L以内没必要投加粉末活性炭；
4、冬季即使小于100ng/L，也需要强化处理，可通过投加粉末活性炭，调整工艺参数确保出水稳定达标。
在多级屏障工艺下，通过调整工艺参数、启动应急投加、合理水量调度等措施，无锡水务水处理工艺能稳定达标去除较高浓度的2-MIB。同时后期将做好防范措施，加强沟通与信息共享，加强取水口附近的水质检测，及时生态清淤及打捞蓝藻，减少入湖污染源，高质量确保太湖安全度夏。
