預(yù)氧化在高藻季的調(diào)節(jié)應(yīng)用

張鵬博 遲世娟 何慶勇

摘 要：生活飲用水廠多采用常規(guī)水處理方式，高藻季對常規(guī)水處理工藝的水處理造成較大影響。學(xué)界的研究表明：常規(guī)水處理工藝增加預(yù)氧化環(huán)節(jié)，可有效降低高藻季帶來的影響。水廠對預(yù)氧化工藝該如何細(xì)化管理，本文對二氧化氯、高錳酸鉀復(fù)合藥劑的調(diào)節(jié)應(yīng)用進(jìn)行分析，以便與同行交流。

關(guān)鍵詞：高藻季；常規(guī)水處理；預(yù)氧化

一、預(yù)氧化的研究與發(fā)展

針對高藻季對常規(guī)水處理工藝的影響，學(xué)界內(nèi)通過源頭控制、末端治理等方法在水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化，藻類大量繁殖后，采取各種物理、化學(xué)和生物法將其殺滅去除。

化學(xué)除藻法中，預(yù)氧化處理方式已在國內(nèi)外被成功應(yīng)用于常規(guī)水處理中，其優(yōu)點(diǎn)是無需對常規(guī)水處理工藝進(jìn)行明顯改造即可實(shí)施，并在去除水中的嗅味、色度和抑制藻類的生長等方面取得了較好的效果；但水處理行業(yè)內(nèi)在預(yù)氧化應(yīng)用方面的總結(jié)較少。

二、高藻季常規(guī)水處理

（1）單獨(dú)投加混凝劑

四、五月份當(dāng)源水藻類指標(biāo)升至百萬級(jí)別時(shí)期，我廠先單獨(dú)投加聚合氯化鐵鋁（PAFC）處理劑，經(jīng)混凝試驗(yàn)測得投藥區(qū)間在16～22mg/L，投加量隨藻類指標(biāo)明顯升高，但現(xiàn)場經(jīng)反復(fù)調(diào)試效果仍不理想。在處理工藝中絮凝反應(yīng)段無明顯礬花形成，水體呈薄霧狀態(tài)；沉淀段均勻分布著大量細(xì)小礬花，沉降效果不明顯；濾池過濾周期明顯縮短，濾后濁度升高，大量藻類附著在構(gòu)筑物表面，對水處理工藝的運(yùn)行維護(hù)造成較大影響。

（2）增加預(yù)氧化處理

常規(guī)水處理工藝預(yù)氧化，多采用投加氯氣、二氧化氯、高錳酸鉀復(fù)合藥劑等便于操控的方式；因氯氣與水體中的腐殖質(zhì)產(chǎn)生具有三致附產(chǎn)物（三鹵甲烷THMs），不適合選用；我們著重測試采用二氧化氯或高錳酸鉀復(fù)合藥劑預(yù)氧化的處理效果。

①二氧化氯 聯(lián)合PAFC

在混合池前端管段以0.5mg/L二氧化氯（CLO2）進(jìn)行預(yù)氧化、消毒，配合PAFC的處理方式。礬花在反應(yīng)池中迅速生成，橋聯(lián)后快速生成細(xì)長的鞭毛狀礬花；可有效減輕濾池過濾負(fù)荷，濾池反沖洗間隔延長，濾后水嗅和味的去除效果較好。測得沉前濁度1.1～1.4NTU，沉后水濁度0.8～1.1NTU，同時(shí)濾后水濁度較單獨(dú)投加PAFC藥劑方式降低0.03NTU，混凝劑投加藥耗降低2～4mg/L。

②高錳酸鉀復(fù)合藥劑 聯(lián)合PAFC

因高錳酸鉀復(fù)合藥劑（PPC）與聚合氯化鐵鋁同時(shí)投加，兩種藥劑會(huì)相互影響藥效[1]，且高錳酸鉀復(fù)合藥劑對源水預(yù)氧化需要一定的反應(yīng)時(shí)間（約10～30min）；為便于投加管理，我們將高錳酸鉀復(fù)合藥劑的投加點(diǎn)選定在源水總閥井處，根據(jù)水廠的流程計(jì)算反應(yīng)時(shí)間為20～40min，經(jīng)過預(yù)氧化的源水至混凝池段呈不明顯的淡粉色，已不具備明顯的氧化特性，可減少對混凝劑藥效的影響。

經(jīng)過連續(xù)的投加調(diào)試，采用PPC進(jìn)行預(yù)氧化，在絮凝過程中礬花顆粒生成明顯，隨流程逐漸變得粗大，沉淀性能及除色、味效果好，濾池過濾周期延長，濾后水濁度明顯降低；同時(shí)流程后端的水體感觀明顯上升。測得沉前濁度1.2～1.5NTU，沉后水濁度0.8～1.0NTU，濾后水濁度穩(wěn)定在0.13～0.15NTU；根據(jù)混凝段與沉淀池前段的礬花狀態(tài)，混凝劑的投加量控制在0.12～0.15mg/L。

三、調(diào)節(jié)應(yīng)用

當(dāng)藻類爆發(fā)季節(jié)對常規(guī)水處理工藝造成較大的影響時(shí)，傳統(tǒng)的混凝劑與氯氣消毒方式易產(chǎn)生三鹵甲烷超標(biāo)，無法滿足用戶對健康的需求，所以采用投加氯氣預(yù)氧化方式不予考慮。

（1）二氧化氯的調(diào)節(jié)應(yīng)用

①投加量不易控制

有研究結(jié)果[2]顯示前端CLO2投加量控制在0.5mg/L左右，即可得到明顯的投加效果，以避免附產(chǎn)物氯酸鹽和亞氯酸鹽超標(biāo)。目前國內(nèi)尚沒有完善的行業(yè)規(guī)則，投加設(shè)備多為藥劑廠商自制的投加設(shè)備，運(yùn)行穩(wěn)定性差，故障率較高，投加量不易控制。

②投加能耗高

二氧化氯具有不穩(wěn)定性質(zhì)，屬危險(xiǎn)易爆品，不易儲(chǔ)存運(yùn)輸。需采用原、輔料分開儲(chǔ)存，現(xiàn)場在發(fā)生器內(nèi)反應(yīng)后由負(fù)壓設(shè)備投加的方式，投加輔助設(shè)備能耗高并需配備二氧化氯泄露檢測儀和報(bào)警稀釋沖洗設(shè)備，使用成本較高。

③氧化速度快，但不易管理

二氧化氯能夠瞬間穿透藻類細(xì)胞壁，失去活性的藻類細(xì)胞與膠體顆粒在混凝劑的作用下，結(jié)合成鞭毛狀礬花在絮凝反應(yīng)段大量上浮（約2～30min），造成水面藥渣層堆積，藻類的腥味與二氧化氯的氣味較重；采取拍散或高壓水持續(xù)沖洗，沖散的礬花多數(shù)依舊上浮，懸浮藥渣持續(xù)到濾池方可得到有效攔截；分析因礬花電荷已相對穩(wěn)定，氧化后的藻類細(xì)胞殘骸與礬花鏈接后不具備沉降特性，致使沉淀段刮泥機(jī)調(diào)整為每間隔2～3天刮泥時(shí)，排除的底部水體仍呈輕微泥色。

④適用氣浮工藝

因二氧化氯預(yù)氧化 聯(lián)合PAFC形成的礬花快速上浮，沉淀性能差，但卻適用于配備氣浮池構(gòu)筑物的常規(guī)水處理工藝。

（2）高錳酸鉀的調(diào)節(jié)應(yīng)用

①投加量易于控制

高錳酸鉀復(fù)合藥劑使用安度時(shí)隔膜式加藥泵依據(jù)工藝進(jìn)水量信號(hào)自動(dòng)投加，加藥量精準(zhǔn)，工作性能穩(wěn)定，僅需定期清理計(jì)量泵前端濾網(wǎng)和校驗(yàn)泵藥量，無需輔助投加設(shè)備。

②投加藥效穩(wěn)定

高錳酸鉀復(fù)合藥劑投加范圍較寬泛，可隨藻類指標(biāo)的變化調(diào)節(jié)投加量，預(yù)氧化、助凝效果穩(wěn)定。繼續(xù)加大高錳酸鉀復(fù)合藥劑至11mg/L時(shí)，測得濾后濁度降至0.12NTU，且出廠水濁度明顯低于濾后水濁度；經(jīng)公司中心化驗(yàn)室檢測，出廠水錳含量低于0.1mg/L，符合《生活應(yīng)用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB 5749-2006要求，證明高錳酸鉀復(fù)合藥劑分解后生成的新生態(tài)二氧化錳對水體中的鐵、錳離子具有較好的去除效果，降低濾后水體中鹽基度，在清水池自然沉降過程中干擾新的鹽體形態(tài)形成，增強(qiáng)水體自然沉降性能，出廠水濁度明顯低于未投加高錳酸鹽復(fù)合藥劑的處理效果；對抑制藻類在水處理工藝中的繁殖效果明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]李羚等《高錳酸鉀復(fù)合藥劑對除藻類污染水的處理研究》。[農(nóng)業(yè)與技術(shù)]，2011，31（4）：88-90.

[2]謝鵬超等《四種預(yù)氧化方式對AOC及消毒副產(chǎn)物影響的比對》。[中國給水排水]，2015，31（7）：6-9.

（作者單位：勝利油田供水公司）