關于自來水廠去除藻類污染的研究分析

摘要：目前，含藻原水對自來水廠的制水生產工藝、藥耗以及構筑物都產生了極大的影響。去除藻類物質工藝已成為保證飲用水安全的重要工藝之一。本文主要探討自來水廠氣浮除藻、氣浮濾池除藻、折點加氯殺藻、二氧化氯殺藻、加HCA-1陽離子凈水劑殺藻、加助凝劑高錳酸鹽（PPC）復合藥劑、粉末活性炭（PAC）預處理等七種去藻工藝的方法，比較各種方法的優點和存在的問題。通過目前在水廠采取的除藻工藝運行情況來看，預氧化除藻復合工藝的除藻效果比較理想。特別是在原水濁度、藻類較高時，效果更為明顯。

關鍵詞：自來水 除藻 工藝

一、前言

廣東省陽江市漠陽江河水在省內屬Ⅱ類水質，根據水溫、濁度和藻類的生長情況一般分為低溫低濁期、常溫常濁期、高溫高濁期、高溫常濁期。近兩年水中濁度、藻類、葉綠素等指標時有變化。在水廠制水過程中，藻類較多，嚴重影響制水過程藥劑的投加量和制水效果，需進行科學探索去除藻類的方法。

二、藻類對制水的影響

含藻原水進入凈水廠后，對制水生產工藝、藥耗以及構筑物池壁都會產生極大的不利影響，主要表現在以下幾個方面：

1.在光合作用下，水中pH值升高，且由于藻類作用，溶解氧增加，礬花密度降低，沉淀去除率下降，導致需要投加的混凝劑增多。

2.藻類物質在濾池中可大量繁殖，會使濾料層堵塞，使過濾周期縮短，減少產水量，增加沖洗水量并影響出水水質。

3.對混凝土池壁構成很大的威脅，一般水廠構筑物池壁由于藻類等物質的長期腐蝕，致使池壁粗糙老化，反過來又給藻類物質的寄生繁殖，水垢、青苔的附著生長，提供了有利的棲息場所。

4.藻類細胞成層成為粘質物，附在混凝土池壁表面，形成一層潤滑層，既影響制水過程中的感官質量，又增加了洗池的頻率和費用，以及工人的勞動強度。

5.藻類的存在使水質變化，從而干擾水處理操作，造成處理上的麻煩，生長著和死亡的藻類都會使水中有機物增加，增加氯耗，高藻水的處理更需要消耗大量的消毒劑。

6.對水質影響更為嚴重的是有些藻類的降解產物中含有四氯乙烷、二甲基二硫化物等毒性物質，能引起人、動物中毒。

三、除藻工藝的分析

（一） 自來水廠氣浮除藻，該方法是依據氣泡附著于混凝劑絮粒，以實現絮粒的強制上浮，達到固液分離去除藻類的原理而研究開發的，此法在固液分離速度（5-8m/h）、污泥濃度及節約藥耗等方面有較滿意效果。但其也有存在的問題：氣浮系統對高濁度去除效率不高；氣浮除藻效率很難達到90%以上；氣浮除藻的電耗和運行費用較高；藻渣較難處理；釋放器容易堵塞；溶器罐水位和壓力的平衡問題；溶氣罐和管道內壁容易腐蝕；空氣壓縮機容易損壞。

（二）氣浮濾池除藻： 所謂氣浮濾池是將氣浮池和濾池疊加，氣浮池在上、濾池在下形成的一種水處理池型。夏秋季5～12月采用：預加氯-絮凝-氣浮-過濾-加氯組合工藝系統。氣浮池結合濾池凈水，其除藻效果良好。

（三）折點加氯殺藻：把反應池前的加氯量加大，以氧化水中的有機物，殺滅藻類。該方法能夠有效地殺滅藻類，抑制藻類產生和繁殖。據有關實驗表明，采用該種方法，除藻率一般能達到50%左右，并能消除水中的一部分異味，除藻后的原水再經常規水處理工藝，能使飲用水中不含或稍含藻。但是其也存在不足，一是易于形成鹵代烴，其為強致癌物。二是投氯量很大，導致了單位水量成本的增加。

（四）二氧化氯殺藻：ClO2，是一種強氧化劑，具有更好的滅菌、除藻和除臭效果，并且能夠有效地控制鹵代烴的生成量，降低礬耗，改善水質。根據有關實驗發現：二氧化氯優于液氯，具有較高的氧化一還原電勢，比液氯殺菌能力強，由于它不像Cl2，以親電取代為主，而是以氧化反應為主，經氧化的有機物多降解為氧基因為主的產物，不會產生鹵代烴等消毒副產物，對人體的副作用小。但其成本較氯氣高，生產條件較為苛刻。

（五）加助凝劑，即HCA-1陽離子凈水劑殺藻。HCA-1屬陽離子型線型高分子聚合物，水溶性好，能完全溶解于水成真溶液，質量符合生活飲用水處理劑標準。市售HCA-1固體含量為40%，分子量在10萬左右，陽離子度>90%，殘余單體3.9%。其作用機理是籍助聚合物本身含有的陽離子基團和活性吸附基團，對懸浮膠粒和含負電荷的物質通過電中和及吸附架橋等作用使之失穩、絮凝。由于藻類表面帶負電荷，易與陽離子型HCA-1接觸，所以在反應池投加 HCA-1助凝劑能使水中的微生物絮凝成團，加速其沉淀去除。

（六）加助凝劑高錳酸鹽（PPC）復合藥劑：它是一種新型、高效的助凝劑，在一定范圍內 PPC的投量和它的除藻效率成正比關系。預處理中PPC的投量越高，沉淀水和濾后水中藻類的去除率呈不斷上升趨勢。但其對低濁、低藻的源水處理效果并不理想。

（七）粉末活性炭（PAC）預處理。在反應池前，把粉末活性炭和混凝劑一起連續投加于原水中，經混合吸附水中有機物和無機雜質后，粘附在絮體上的炭粒大部分在沉淀池中成為污泥排除。粉末活性炭作為助凝劑，可強化反應沉淀池對藻類的去除，并能去除異臭異味，特別是在藻類繁殖季節，用此法可作為應急措施。

四、結語

通過目前水廠除藻工藝的運行情況來看，預氧化除藻復合工藝的除藻效果比較理想。如預加氯+助凝劑（HCA）/助凝劑高錳酸鹽（PPC）復合藥劑，在原水濁度、藻類較高時，效果更為明顯。