梅梁湖原水除藻工艺研究

·22·给水排水Vol.23No.111997↑加氯↑加矾原水※集水井※一级泵房※反应气浮池※快滤池管网→二级泵房→清水池梅梁湖原水除藻工艺研究周建平许建华杨再高图1→←加氯[提要]本文对梅梁湖原水的几种除藻工艺进行了研究和评价,提出了生物除藻和气浮除藻相结合的处理方案,并对进一步的研究提出了建议。[关键词]富营养化气浮除藻生物除藻1996.5～1996.10梅梁湖原水水质表1温度浊度色度pHNH3-NCODMn藻类(℃)(NTU)(度)(mg/L)(mg/L)(104个/L)最大值最小值平均值3316.524.85001887.3911240.83.380.021.0717140021628.87.27.8项目21.63.926.69一、原水水质特征梅梁湖位于无锡市郊,是太湖流域的一部分,由于受工业污染的影响,湖内营养元素大量积累,至八十年代末,湖内的总磷和总氮水平已分别达到0.086mg/L和2.07mg/L,湖区内生态平衡被严重破坏,藻类大量繁殖,呈明显的富营养化特征[1]。表1是1996年夏季当地的原水水质情况,除了藻类外,有机物(CODMn)、氨氮等指标也严重超标。梅梁湖水域的藻类一般在5～10月出现,7、8月份最多,藻类数量最多时可达20亿个/L(1993年),1996年因为雨水较多,藻类数量相对较少,但最多时也达到了1.7亿个/L。水中藻类的主要种类有蓝藻门中的微囊藻、隐藻,绿藻门中的球藻和硅藻门中的管型藻等,一般蓝绿藻较多,占藻类总数的60～70%左右。藻类高发时,水面呈黄绿色,并带有强烈的腥臭味,给水处理带来了难度。在高藻水的处理过程中,要消耗大量的混凝剂,而且会产生滤池堵塞的现象,缩短滤池的运行周期[2]。因此,选取合适的除藻工艺,对当地的水处理行业有较强的实用意义。二、已有除藻工艺及其不足近年来,无锡市自来水公司对下属水厂内的除藻工艺作了一些研究和改进工作,取得了一些经验。1.气浮除藻此工艺在充山水厂(1.6万m3/d)运行,其主要处理流程如图1。从运行效果看,气浮池除藻率可达90%以上,基本可以消除藻类对滤池的不利影响。但这一工艺也有其不足:(1)为了达到较好的除藻效果,需要在气浮池前进行预加氯,在高藻期间,加氯量可达10mg/L,由于水中的有机物质含量较高,预加氯过程中,很容易生成对人体健康有害的卤代物(THMs和TOX等);(2)气浮池对浊度的去除效果较差,进水浊度高时,会影响后续工艺的处理。梅梁湖原水受风浪影响,进水浊度经常达200NTU以上,在这种情况下,充山水厂常因滤池无法连续正常运行,被迫停产。2.加泥无锡市中桥水厂在高藻期间,向水中投加黄泥颗粒作为助凝剂,以强化常规工艺对藻类的去除。但在高藻期间,要控制好投加量,需要消耗相当的人力和动力。三、生物除藻1.除藻机理生物除藻主要是利用生物膜对藻类的絮凝和吸附作用,把藻类从水中分离出来,藻类一部分沉降,一部分吸附后被微生物氧化,有的被原生动物吞噬[3]。2.试验地点和装置DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.1997.11.006·23·给水排水Vol.23No.111997生物反应器对原水中藻类和叶绿素a的去除效果表2日期水温(℃)项目进水值出水值去除率(%)96.7.1696.7.24藻类数量(万个/L)叶绿素a(mg/L)藻类数量(万个/L)叶绿素a(mg/L)91200.03220400.06628200.0113600.01369.0865.6382.3580.3127.230.0图2试验装置简图图3藻负荷对藻类去除率的影响1996年夏季,在无锡市充山水厂进行了生物除藻试验,试验装置如图2,反应器为气水对流,内部放置YDT弹性立体填料,出水经沉淀区后排出。3.除藻效果在生物反应器稳定运行后,通过藻类计数的方法考察反应器的藻类的去除效果。在进水量为5m3/d左右,气水比为0.7时,生物除藻率可达60～70%。同期对反映藻类数量的另一相关指标叶绿素a作了抽样测试,从表2的测试结果看,两者基本相符。4.影响因素试验中影响藻类去除的因素主要有原水中藻类的组成、藻负荷和气水比等。在气水比为0.7以上时,生物反应器运行比较稳定。在此基础上再增大进气量对除藻率的提高意义不大。由于不同藻类的大小、表面电荷和生物学特性不同,导致生物反应器对它们的去除率也有差异[4],镜检结果表明,对隐藻的去除率最高,达90%以上;硅藻和绿藻其次;微囊藻的去除率最低,常在50%以下。进水藻负荷在一定程度上影响藻类的去除率,图3中,藻负荷由1000万个/(m3·h)增至7000万个/(m3·h)时,去除率由80%降至60%左右。因此在高藻期间,宜降低进水藻负荷,保证较高的除藻率。5.对其他指标的去除生物反应器不但对藻类有较好的去除效果,而且可以有效地去除水