藻類對蘭江水混凝處理效果的影響

徐華明，阮忠強，俞明華，宋 爽，何志橋

（1.蘭溪市錢江水務(wù)有限公司，浙江 蘭溪 321100；2.浙江水知音環(huán)保科技有限公司，浙江 嘉興 314000；3.浙江工業(yè)大學(xué) 環(huán)境學(xué)院，浙江 杭州 310032）

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，越來越多的地表水源受到污染，逐漸變成營養(yǎng)化狀態(tài)。伴隨水體營養(yǎng)化而來的便是藻類的繁殖，尤其在氣溫較高的月份，藻類的大量生長直接影響自來水廠的凈水工藝及水質(zhì)安全[1]。

蘭江屬錢塘江水系，衢江自西向東、金華江自東向西流入蘭溪市區(qū)匯成蘭江，因此，蘭江水對蘭溪市而言為過境水，其水質(zhì)主要取決于上游的來水。盡管隨著各種環(huán)保、水利政策和措施的具體實施，蘭江水質(zhì)有了顯著的改善，但受各種因素的影響，蘭江仍有污染發(fā)生，從而導(dǎo)致藻類爆發(fā)。在藻類爆發(fā)期間，常會出現(xiàn)pH異常波動、溶解氧下降、氨氮值升高和高錳酸鹽指數(shù)增大等水質(zhì)變化[2-3]。

蘭溪市錢江水務(wù)有限公司工業(yè)水廠以蘭江水為水源。根據(jù)公司常年監(jiān)測的原水水質(zhì)變化情況可知，當(dāng)水質(zhì)指標t≥30 ℃、pH ≥7.7、濁度≥15.9 NTU，氨氮濃度≥0.28 mg/L 時，藻類的繁殖較為明顯，與此相對應(yīng)的月份是每年的7—11 月份，尤為嚴重的月份是7—9 月份。

本文以5—6 月份的蘭江水樣為正常期水樣，8 月份的蘭江水樣為藻類爆發(fā)期的水樣進行混凝對比實驗，研究藻類爆發(fā)對蘭江水混凝處理效能的影響[4-5]。

1 材料與方法

1.1 實驗儀器與相關(guān)試劑

主要實驗儀器包括：HACH 2100N 濁度儀、中潤ZR4-6 智能型混凝試驗攪拌儀、電子天平、pHS-3C 型酸度計等。

混凝劑采用市售聚合氯化鋁（簡稱PAC），其性能參數(shù)見表1。

表1 混凝劑的主要性能參數(shù)

1.2 原水水質(zhì)情況

原水采樣地點選擇在蘭溪市錢江水務(wù)有限公司工業(yè)水廠蘭江取水口。主要原水水質(zhì)指標情況見表2 和表3[6]。

表2 蘭江水正常期原水水質(zhì)指標

表3 蘭江水藻類爆發(fā)期原水水質(zhì)指標

1.3 混凝實驗的方法

燒杯混凝實驗按照加藥混合、快速攪拌、緩速攪拌和沉淀四個過程依次進行[7]。混凝實驗條件見表4。以《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2022）中規(guī)定的飲用水濁度低于1 NTU 作為混凝效果的評價標準[8]。

表4 燒杯混凝實驗條件

2 結(jié)果與討論

2.1 不同混凝劑投加量時正常期和藻類爆發(fā)期蘭江水混凝效果

選取蘭江水正常期的1 號組水樣和藻類爆發(fā)期的3 號組水樣進行對比實驗，研究不同混凝劑投加量時正常期和藻類爆發(fā)期蘭江水的混凝效果。實驗結(jié)果如圖1 和圖2 所示。

圖1 不同混凝劑投加量時正常期蘭江水的混凝效果

圖2 不同混凝劑投加量時藻類爆發(fā)期蘭江水的混凝效果

由圖1 和圖2 的實驗結(jié)果可以看出，當(dāng)混凝劑投加量相同時，蘭江水正常期的混凝效果均優(yōu)于藻類爆發(fā)期的混凝效果。圖1 和圖2 的實驗結(jié)果還表明，當(dāng)混凝劑投加量達到11 mg/L 時，正常期的沉后水濁度已經(jīng)低于1NTU。而藻類爆發(fā)期時，混凝劑的投加量即使增加到20 mg/L 時，沉后水的濁度仍然在1 NTU 以上，表明在藻類爆發(fā)期時，盡管混凝劑投加量增加到20 mg/L，沉后水濁度仍然沒有達到1 NTU 以下。為了進一步研究蘭江水正常期和藻類爆發(fā)期混凝劑的最佳投加量，進行了混凝劑最佳投加量的實驗。

2.2 正常期和藻類爆發(fā)期蘭江水混凝劑最佳投加量

正常期（2 號組水樣）和藻類爆發(fā)期（4 號組水樣）蘭江水混凝劑最佳投加量實驗結(jié)果如圖3 和圖4 所示。

圖3 正常期蘭江水混凝劑最佳投加量

圖4 藻類爆發(fā)期蘭江水混凝劑最佳投加量

由圖3 可以看出，當(dāng)混凝劑投加量達到8.0 mg/L 時，正常期蘭江水的沉后水平均濁度已低于1 NTU。當(dāng)混凝劑投加量增加到11 mg/L 時沉后水濁度達到最低值，平均濁度為0.71 NTU。

根據(jù)圖4 的實驗結(jié)果可知，當(dāng)混凝劑投加量達到20.0 mg/L 時，藻類爆發(fā)期蘭江水沉后水濁度達到最低值，平均濁度為1.23 NTU。進一步增加混凝劑的投加量，沉后水濁度反而升高，表明在藻類爆發(fā)期，已經(jīng)無法通過增加混凝劑投加量使沉后水濁度降低到1 NTU 以下。

由此可見，對藻類爆發(fā)期的蘭江水，僅僅依靠采用聚合氯化鋁為混凝劑進行混凝處理，已經(jīng)無法滿足水廠工藝的要求，需要對藥劑進行進一步優(yōu)化改進。

3 結(jié)論

（1）使用聚合氯化鋁為混凝劑，對正常期的蘭江水混凝效果較好，沉后水濁度能夠達到1.0 NTU 以下；而當(dāng)藻類爆時，已無法通過增加混凝劑投加量的方式使蘭江水的沉后水濁度降低到1 NTU 以下。表明藻類對蘭江水的混凝效果影響較大。

（2）根據(jù)上述實驗結(jié)果，采用常用的聚合氯化鋁混凝劑時，在蘭江水藻類爆發(fā)期難以滿足水廠工藝的要求。為確保以蘭江水為水源的供水廠的出水水質(zhì)，需要進一步采取措施以應(yīng)對藻類的爆發(fā)。