化学氧化法除藻的试验

收稿日期:2006-06-28基金项目:辽宁省水利厅攻关项目(2005-03-06)作者简介:赵玉华(1959-),女,教授,主要从事水处理理论与技术研究.文章编号:1671-2021(2006)05-0829-04化学氧化法除藻的试验赵玉华,薛飞,傅金祥,刘畅(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:目的为了从臭氧、二氧化氯、高锰酸钾、硫酸铜以及次氯酸钠这5种除藻剂中,筛选出一种适宜的灭藻剂,并确定5种灭藻剂最佳投加量.方法以叶绿素a法作为检测方法,选取一种除藻剂,通过烧杯试验,确定除藻剂浓度对藻类去除率的影响.结果臭氧最佳投加量为4mg/L,二氧化氯最佳投加量为2mg/L,高锰酸钾最佳投加量为018mg/L,硫酸铜最佳投加量为115mg/L,次氯酸钠最佳投加量为3mg/L.结论通过除藻效果的比较,得出5种除藻剂的优劣程度从优到劣顺序为:次氯酸钠>臭氧>二氧化氯>硫酸铜>高锰酸钾.次氯酸钠除藻效果显著,可达79107%.关键词:除藻;臭氧;二氧化氯;高锰酸钾;硫酸铜;次氯酸钠;叶绿素a中图分类号:X522文献标识码:A藻类的大量繁殖给饮用水生产带来诸多不利影响,主要表现在以下几个方面.(1)对水质的不利影响:¹藻类致臭º藻类产生毒素»藻类及其可溶性代谢产物是氯化消毒副产物的前体物.(2)对滤池的影响:造成滤池堵塞,会使滤池运行周期缩短,反冲水量增加.(3)对管网造成不利影响。因此,研究开发有效可行的除藻技术是我国目前亟待解决的问题之一.目前水处理中除藻单元工艺主要有化学药剂法、微滤机、气浮、直接过滤和生物处理5种。笔者就5种除藻剂的除藻效果进行了比较,得出如下的结果:臭氧最佳投加量为4mg/L,二氧化氯最佳投加量为2mg/L,高锰酸钾最佳投加量为018mg/L,硫酸铜最佳投加量为115mg/L,次氯酸钠最佳投加量为3mg/L.1试验方法111原水水质原水取自沈阳建筑大学人工湖,人工湖夏季昼夜温差大,水系水的对流加剧,深层水把丰富的氨、氮、磷及大量的有机物带上表层.水系水流动性小,加之表层水一直被富营养化,在强烈的光照下,藻类大量繁殖,主要以蓝藻为主,除水体发出难闻的臭味外,蓝藻及硅藻会释放各种藻毒素.试验期间原水水质见表1.表1试验期间原水水质情况项目pHQ(CODMn)/(mg#L-1)浊度/NTU水温/e最大值7142914562614最小值6135812241912平均值6188818452216112试验装置及检测仪器抽滤装置(2XZ-015型旋片真空泵(江宏兴机械产制造)),过滤器,直径35mm微孔滤膜0145Lm(混纤);小研钵(配套研杵);玻璃比色皿;80-2国立牌台式医用离心机(常州市国立试验设备研究所)、10mL具塞刻度离心管;BC-110A/H型容声冰箱(上海永乐家用电器有限公司)、9100可见光分光光度计(北京瑞利分析仪器公司),YCFYGC)0015高频臭氧设备(湖南远超臭氧设备有限公司).2006年09月第22卷第5期沈阳建筑大学学报(自然科学版)JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Sep.2006Vol122,No15113试验方法试验中,以叶绿素a法监测水中藻类去除率的情况。待除藻剂反应24h后,取样,经过过滤,研磨后,移入带有刻度的玻璃离心管中,放入温度为3e冰箱中,在冰箱中冷藏18~24h后,取出水样,以90%的丙酮溶液为参比液,分别测出水样在波长D663、D750、D645、D630下的吸光度值。利用叶绿素a计算公式,如下:a(Lg/L)=11164(D663-D750)-2116(D645-D750)+011(D630-D750)算出叶绿素a值.将算出的结果与指标对照,可说明该药剂对藻类的去除效果.指标见表2.表2湖泊富营养化的叶绿素评价标准类型叶绿素a/(Lg#L-1)贫营养<4中营养4~10富营养10~1002试验结果与分析211除藻剂质量浓度对藻类去除率的影响试验中,5种除藻剂的浓度范围分别为:次氯酸钠投量(以有效氯含量计)1~4mg/L,硫酸铜投量015~2mg/L,高锰酸钾投量014~110mg/L,臭氧投量2~5mg/L,二氧化氯投量(以有效氯含量计)015~3mg/L,接触时间为24h.21111次氯酸钠次氯酸钠(NaClO)除藻效果如图1.图1次氯酸钠单独除藻NaClO的除藻活性与其强氧化性有关[4].从图1中可以看出,随着NaClO投加量的增加,Na-ClO对藻类的去除率不断提高,在投量为310mg/L时,达到峰值,但当计量加大到410mg/L时,去除率有一定的回落.由于此时水中的ClO-离子数目进一步增多,再加上高藻期的影响,会使某些藻类的去除率并不总随NaClO投加量的增加而增高.2