PPC 强化混凝除蓝藻除色度效果及致因研究

第34卷第2期2006年3月河海大学学报(自然科学版)JournalofHohaiUniversity(Natural~iences)Vo1．34No．2MIt1．2oo6PPC强化混凝除蓝藻除色度效果及致因研究陈卫，李圭白2，邹浩春。(1．河海大学环境科学工程学院，江苏南京210098；2．哈尔滨工、l大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090；3．无锡市自来水总公司，江苏无锡214031)摘要：用高锰酸盐复合药剂对太湖水除蓝藻除色度的试验结果表明，其强化混凝作用使得除蓝藻除色度的效果显著，并强化了后续过滤处理的效果．在此基础上，探讨了高锰酸盐复合药剂强化混凝的致因，认为高锰酸盐复合药剂强化混凝可有效去除蓝藻和色度，是其核心组分高锰酸钾的主体作用与复合成分在水中协同作用的共同结果，即新生态水合二氧化锰的作用、蓝藻有机胶质层与有机物涂层的破坏、杀藻灭活、难溶化合物的吸附共沉作用以及阳、阴离子对混凝过程中pH值平衡的作用等，关键词：PPC；蓝藻；强化混凝；致因中图分类号：TU991．2文献标识码：A文章编号：1000—1980(2006)02—0140—04强化混凝技术是针对受污染水源的污染特征，改善和优化常规的混凝条件方式，以达到增强除浊、除藻、除污染物质等效果，保证给水处理出水水质的有效措施之一，本文应用高锰酸盐复合药剂(PPC)对太湖富营养化源水进行除蓝藻、除色度的试验研究，以探讨PPC强化混凝除蓝藻、除色度的致因．1PPC强化混凝除蓝藻除色度研究太湖五里湖湖区富营养化较为严重，水流流速缓，水体交换量小，以氮和磷为代表的营养元素富集较多．藻类数量最多时达20亿个／I_，以蓝藻为优势藻种，蓝藻水华高发期在每年的5～1O月，气温通常在30cI=左右．在以蓝藻水华为主要?弓染表征的水体中，藻类表面在pH值为2．5～l1．5的范围内都有负电性．由于水质成分复杂，藻类或黏附于黏土颗粒，或与其他污染物成分共依共存时，都会使电位表现不一．蓝藻胶质层的重要成分是黏多聚物，其生命代谢活动使大量聚糖类释放到水体中，被浮游动物分解代谢产物中的高分子物质(主要包括肽、有机酸等)不易被继续降解，会使水产生色和味．1．1试验水样与试验方法强化混凝试验的湖水取自五里湖，水色黄绿略带浑浊，浊度为14～24NTU，藻含量为0．25亿～0．79亿个／『．，以铜绿微囊藻和水华微囊藻为优势藻种，色度为45～60度，水温为24～30℃，pH值为7．3～7．7．在六联搅拌机上进行烧杯试验．混凝剂采用聚氯化铝(PAC)．混合和絮凝的转速与时问分别控制存300r／rain，lmin和40r／min，10rain，静置15min．采用显微镜血球板计数法测定藻类含量．PAC与PPC投加时间间隔lmin．分别测定沉后水浊度、沉后水含藻量以及经滤纸过滤的滤后水含藻量．试验检验指标为沉后水浊度、沉后藻类去除率以及滤后水藻类去除率、滤后水色度去除率．1．2试验结果与讨论对取自五里湖的原水进行强化混凝除藻试验【．原水中藻含量为0．69亿个／I_，pH值为7．3，水温29cI=，浊度l7N1TU．试验结果见图1(a)，(b)．由图1(a)可见，纯投加PAC与投加PAC和PPC(先投加PAC，后投加PPC)的情况对比，PPc投加量存0．5～1．0mg／L时，沉后水浊度有了明显改善，且使得PAC的最佳投加量减少．当PPC投加量再增加时，沉后水浊度并没有进一步降低．图1(【】)显示，投加PPC后，藻类的去除效果特别显著，当投加量PAC为40mg／L，PP(：为1．0mg／L时，沉后水藻类去除率高达97％．镜检可观察到藻体迅速收缩，活性降低．收稿日期：20(N-一07—26作者简介：陈(1958一)，女，黑佗江哈尔滨人，教授，博土，主要从事水污染柠=制理沦与技术研究转载http://www.paper.edu.cn中国科技论文在线http://www.paper.edu.cnl42河海久学学报(白然科学版)第34卷机物所带的电荷与水中浑浊物颗粒表面电荷同性．有机物所带的羟基可以以共价键和氢键的形式附着在浑浊物颗粒的表面，这种聚集是静电斥力作用和行为类似于阴离子刊聚电解质的藻类有机物在颗粒之间形成的架桥作用下完成的j．在末加混凝剂的含藻水中，藻类有机物与浑浊物颗粒表面黏附，并随着藻类浓度的增高，其分泌的有机物浓度相应增高，增加了浑浊物颗粒的负电荷，阻碍了其脱稳．高锰酸钾用作杀藻剂——控制水库和冷却水中藻类的研究在2O世纪60年代就有报道．高锰酸钾的有效投加量与藻类浓度有关，杀藻活性与其强氧化性有关．较多文献l4。6]说明，用高锰酸钾可以使浮游生物失去活性．在PPC对含藻水处理的研究I．7J中，镜检观察到藻类迅速收缩，活性降低，说明PPC破坏了蓝藻的有机胶质层，使氧化剂易于透过细胞壁扩散，进而