南水北调中线工程为沿线受水区带来了常年稳定的地表水源，即Ⅱ~Ⅲ类丹江水，有效改善了受水区对地下水的依赖。然而，丹江水呈现出“低浊、低有机物、中碱度”的特征，且pH值偏碱性，存在季节性藻类暴发及微量溴离子问题，这些特性给沿线自来水厂的日常运行带来了系统性挑战。围绕这一背景，业内围绕“南水北调受水区控制运行成本的水厂技改方案”展开了较多探讨，本文结合行业实践对相关技术路径进行梳理。
一、行业痛点洞察
丹江水本底溴离子浓度处于几十μg/L量级，在夏秋季高pH（大于8.5）和高水温（大于25℃）条件下，若采用大剂量臭氧消毒，易转化为致癌副产物溴酸盐，超出国标10μg/L限制。同时，臭氧深度处理成本较高，在微污染水质波动时缺乏经济安全的备选工艺。此外，丹江水常年pH值偏高（常年8以上，特定时期接近9），偏离了铝盐混凝剂的反应区间（pH 6.5-7.5），电中和能力减弱；原水常年低浊（1-10NTU），胶体颗粒少、碰撞几率低，絮体轻、小、难沉降，容易导致跑矾、滤前水浊度升高及出水残余铝超标。对于场地受限的老旧水厂而言，无法增设臭氧-活性炭等深度处理构筑物，一旦遇到低温低浊、高藻、嗅味、铁锰等突发水质波动，缺乏有效工艺屏障，应急加药方式粗放，还容易对常规工艺造成负荷冲击。
二、原址技改的战略定位
针对上述痛点，行业内提出了不改变现有构筑物结构的原址技术升级改造思路，通过在工艺关键节点增设药剂处理单元，构建多级处理屏障，提升水厂应对原水水质波动的能力，兼顾供水安全与经济性。这一思路避免了土建开挖与场地扩建，为新建水厂降低了深度处理成本压力，也为老旧水厂提供了在有限空间内实现提标的路径。
三、三类定制化解决方案
- 方案一：高纯二氧化氯预氧化替代或补充臭氧功能方案。二氧化氯反应活性不受高pH值抑制，且不与水中溴离子发生反应，从源头规避溴酸盐超标隐患。通过在PAC投加点前投加高纯二氧化氯，可解决藻类增殖、铁锰超标及嗅味物质释放问题；在微污染水质冲击较重时，采用高纯二氧化氯与高锰酸钾联用，协同强化杀菌、脱嗅，并借助新生态二氧化锰辅助絮凝。该方案通过替代或减少臭氧投加频次与投加量，降低对单一深度处理工艺的依赖，节约运行费用，适用于采用南水北调水源、面临溴酸盐控制要求及深度处理成本压力较大的新建或改建水厂。
- 方案二：强化混凝应对高pH与低浊工况方案。该方案通过在混凝前端投加调节剂，将原水pH调整至6.8-7.2，解决高pH导致铝盐混凝剂水解形态失效的问题；对未进行pH调节的水厂，可采用铁盐与铝盐协同投加，利用铁盐更宽的pH适用范围进行电中和；在低温低浊及高色度工况下，联投活化硅酸助凝剂，形成致密易沉降的絮体，降低滤前水浊度并控制铝残留量。该方案适用于处理高pH、低浊度及低温低浊水源，且沉淀池出水浊度超标的净水厂。
- 方案三：老旧水厂的原址多级屏障构建方案。改造措施在已有管道和池体内实施，无需土建开挖，规避了老旧水厂的场地局限。具体包括：在进水管道增设投加点与管道混合器，实现管道快速预氧化，解决进水藻类、嗅味、有机物及微生物负荷过高问题；在混凝区联投活化硅酸，稳定滤前水浊度，解决絮体轻细导致的跑矾问题；将单一石英砂滤料更换为无烟煤+石英砂+石榴石的多介质组合滤料，利用密度差实现深层过滤，解决细微颗粒穿透滤层问题，同时改造后的滤池具有更高的纳污容量，能延长反冲洗周期。该方案适用于无法进行土建扩建、采用常规工艺且需应对水源水质多变的老旧水厂。
四、差异化价值与运行经济性
上述三类方案均遵循“前端氧化—中段强化—末端物理拦截”的多级配合逻辑，均以原址改造为前提，兼顾了改造成本与工程周期。在消毒副产物控制方面，通过二氧化氯的引入降低了对臭氧工艺的单一依赖；在混凝沉淀环节，通过药剂调配恢复了混凝反应活性；在物理拦截层面，通过滤料级配升级提升了纳污容量。这些举措共同构成了应对南水北调水源特性的系统性技术组合，为受水区水厂在控制运行成本的同时保障供水安全提供了具体可行的技改路径。
综合来看，围绕丹江水“低浊、低有机物、中碱度”及微量溴离子等特性，制定分阶段、分场景的原址技改方案，已成为南水北调受水区水厂应对水质波动、控制运行成本的实践方向之一。
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