给水处理中藻类的去除_彭海清

给水处理中藻类的去除彭海清1,谭章荣2,高乃云1,孟长再3(1.同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092;2.镇江自来水公司,江苏镇江212001;3.内蒙古工业大学建筑工程系,内蒙古呼和浩特014000)摘要:原水中的藻类会产生异臭、异味,影响净水厂出水水质。针对这些问题,总结了国内外一些除藻方法和经验,并介绍了部分工程实例。关键词:净水厂;除藻;氧化;澄清;气浮中图分类号:TU991.27文献标识码:B文章编号:1000-4602(2002)02-0029-031混凝除藻投加硫酸铝作为混凝剂可同时去除浊度和藻类,出水中藻类数量<1000个mL时所需混凝剂量远大于浊度<3NTU时所需的量。原因是粘土类胶体在ζ电位=-5mV时即可完全脱稳,而藻类必须在ζ电位=0时才能脱稳。若同时投加聚丙烯酰胺或阳离子型助凝剂则可减少硫酸铝用量。采用混凝法除藻时应根据藻的种类选择药剂。去除硅藻时可单独投加硫酸铝,例如番禺市沙弯水厂在硅藻高繁殖期的投铝量从平时的1.2mgL增加到3.0mgL,可使沉淀池出水的浊度降至1～2NTU以减少进入滤池的藻类数量。去除绿藻一般需要预氧化,预加氯时其去除率约为95%～98%,无预氯化时其平均去除率为85%(如果考虑到预加氯会产生三卤甲烷,也可以用其他氧化剂)。蓝、绿藻会产生臭味,甚至含有毒素,并且会分泌黏液造成配水管网中出现后絮凝现象,此种分泌物又可能转化为三卤甲烷母体,因此是水处理中较难去除的藻类,也是多数富营养化水体中主要生长的藻类,它对混凝剂投量的调整极为敏感。另外,藻类代谢产生的有机物对絮凝和过滤也有影响,其原因是该有机物中的酸性物质与混凝剂(铁盐或铝盐)的水解产物发生反应,生成的表面络合物附着在絮体颗粒表面,阻碍了颗粒相互碰撞,因此必须增加混凝剂的投量,补偿由于表面络合物的形成对颗粒脱稳和絮凝造成的影响[1]。2直接过滤除藻直接过滤不适宜处理含藻量极高的水,这时应在过滤池前增加沉淀池或澄清池,但这样还可能出现滤池出水含藻量>1000个mL的情况,需要进一步处理。沉淀或澄清构筑物的类型很多,可除藻率却不相同。例如用静沉池处理泰晤士河水时,平均除藻率为59%,可是它处理衣阿华河水时,除藻率为37%(硫酸铝混凝)～97%(石灰软化)。应用澄清池处理波兰河水时,平均除藻率为85%～86%(无预氯化)、95%～97%(预氯化),并且浮游动物量也相应下降93%～96%(无预氯化)和99%(预氯化),因此澄清池的处理效果优于静沉池。直接过滤适用于原水中藻类和悬浮物数量较少的情况,该工艺的关键是滤速的大小。采用均质砂滤池或双层滤料滤池进行直接过滤的工艺,藻类去除率约为15%～75%。若进行预氯化并在投加混凝剂后采用白煤—砂双层滤料滤池直接过滤(滤速<3mh),则藻类的最优去除率约为95%。但是当原水中藻量>1000个mL、白煤粒径为0.9mm或藻类数量>2500个mL、白煤粒径为1.5mm时,过滤周期明显缩短。昆明五水厂原水藻类数量平均为30500个mL,采用微絮凝直接过滤法除藻(双层滤料:陶粒粒径为2.0～2.5mm、高为700mm,石英砂粒径为0.6～1.2mm、高为500mm,滤速为6～10mh),其去除率平均为96.4%。将马德里的西班牙河水作为原水进行的半生产·29·中国给水排水2002Vol.18CHINAWATER&WASTEWATERNo.2性试验也得出了类似的结果。双层滤料滤池的藻类去除率为63%～98%,其中以同时投加10mgL的硫酸铝和0.5mgL的活化硅酸时效果最好,但因原水中藻类数量>2500个mL,致使滤池的工作周期仅为6h。3沉淀或过滤除藻向反应沉淀池中投加粉末活性炭(PAC)作为助凝剂(可有效去除泥土气味),可以强化反应、沉淀效果,特别是在藻类大量繁殖的季节此法可作为应急措施。1995年5月,美国芝加哥的供水部门在夏季到来之前就开始投加PAC(投量约为2.4mgL);当水中出现甲基—异冰片(MIB)时(7月中旬),将PAC的投量逐渐增加到11mgL;夏季过后,PAC的投加量随MIB浓度的减小而减少,当PAC的投量减到1.2mgL时再持续投加1个月,在此期间若MIB浓度降到5μgL则可停止投加PAC。日本的高桥和孝等人对以水库水为水源的某水厂(采用常规处理工艺)全年的进、出水进行监测,得出蓝藻6月—10月数量多、硅藻9月—转年4月数量多。同时证明,只要藻类的数量不太多,常规处理对藻类具有较好的去除性能[2]。美国的Pakmer教授研究了水中藻类对过滤效果的影响:当藻类数量<500个mL时,不会引起滤池堵塞;当藻类数量为500～1000个mL时,滤池有稍许堵塞;当藻类数量为1000～2000个mL时,有明显堵塞现象;当藻类数量>2000个mL时,会出现严重堵塞。上海市