【摘 要】[目的]了解硫酸銅對水中藻類去除的效果。[方法]對同一源水進(jìn)行預(yù)加Cl2處理及投加CuSO4后對藻類檢測進(jìn)行對比研究。[結(jié)果]水常規(guī)處理不了的源水經(jīng)預(yù)加Cl2后藻類去除率為49.5%,經(jīng)投加CuSO4后藻類去除率為90%。[結(jié)論]通過水廠常規(guī)工藝處理后及投加CuSO4除藻的對比。發(fā)現(xiàn)常規(guī)水處理工藝不能完全去除水源水藻類,影響水廠混凝、絮凝,出廠水中仍攜帶有不同種屬的藻類。而投加CuSO4后,藻類數(shù)量減少明顯,控制了藻類的繁殖,使供水生產(chǎn)步入正常化。
【關(guān)鍵詞】常規(guī)水處理、藻類控制
自2006年 1月份以來,新鄉(xiāng)一水廠調(diào)蓄池中出現(xiàn)藻類急劇繁殖的情況。源水中如果含有大量藻類,將會為水廠帶來一系列的工藝和水質(zhì)問題[1]:會嚴(yán)重妨礙水廠的混凝、絮凝過程,使得加入混凝劑后難以形成礬花,不易沉降,使濾前水濁度升高;阻塞濾池,縮短濾池反沖周期;藻類穿透濾池,在清水池中形成泡沫造成出廠水混濁度升高,加氯后出現(xiàn)強(qiáng)烈的刺激性異味,市民反應(yīng)強(qiáng)烈。
黃河水被嚴(yán)重污染,致使水體中魚類、甲殼動物如各種蝦、蟹等的數(shù)量急劇下降,調(diào)蓄池中雜草不生,致使生態(tài)嚴(yán)重失衡,這也是引起藻類快速繁殖的一個不容忽視的原因,浮游植物通過光合作用固定太陽能,制造其它生物所需要的有機(jī)物質(zhì),這個過程是水生態(tài)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的能源提供者,是生態(tài)系統(tǒng)整個浮游生物和其他水生物的食物,浮游生物不能脫離浮游植物而生存,在這之間經(jīng)常進(jìn)行著能量和物質(zhì)的交換[2]。
1.材料與方法
1.1常規(guī)水處理技術(shù)
1.1.1飲用水常規(guī)處理工藝所使用的處理技術(shù)有混凝、沉淀、澄清、過濾、消毒等[3]。(如下圖)混凝是向原水中投加混凝劑,使水中難于自然沉淀分離的懸浮物和膠體顆粒相互聚合,形成大顆粒絮體。沉淀使將混凝形成的大顆粒絮體通過重力沉降作用從水中分離。澄清則是把混凝與沉淀兩個過程集中在同一處理構(gòu)筑物中進(jìn)行。過濾是利用顆粒狀濾料截留經(jīng)過沉淀后水中殘留的顆粒物,進(jìn)一步去除水中的雜質(zhì),降低水的混濁度。消毒是飲用水處理的最后一步,向水中加入消毒劑來滅活水中的病原微生物。以地表水為水源的自來水凈化廠典型處理工藝流程為:(如下圖)
1.1.2常規(guī)處理工藝的局限性
飲用水常規(guī)處理工藝對水中的懸浮物、膠體物和病原微生物有很好的去除效果,對水中的一些無機(jī)污染物,如某些重金屬和少量的有機(jī)物也有一定的去除效果,但是水中有機(jī)物去除率較低,對于許多水源受到污染的水廠,常規(guī)處理工藝已經(jīng)無法解決水源不斷惡化而飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的矛盾[1]。近年來的研究表明如果自來水中含有一定量的可以被異養(yǎng)微生物作為基質(zhì)利用的有機(jī)物,則此種自來水為生物不穩(wěn)定的水,即使在水中保持一定濃度的剩余消毒劑,仍然存在著較高的微生物再繁殖的風(fēng)險。氮和磷是藻類生長所需的兩種關(guān)鍵元素,有機(jī)物的污染為藻類的生長繁殖提供了充足的營養(yǎng),使受納水體中的藻類大量繁殖,產(chǎn)生所謂富營養(yǎng)化污染,使凈水水質(zhì)工作發(fā)生困難。
1.2 源水預(yù)加Cl2處理工藝去藻實驗[4]
在藻類的高發(fā)季節(jié),源水的主要特征為:
A、藻類主要為硅藻[1]、綠藻占95%以上,最高達(dá)1000萬個/升
B、氨氮含量增高,為1.0mg/L-3.5mg/L,是一般季節(jié)的3倍
C、高錳酸鹽指數(shù)升高,6-15mg/L,是一般季節(jié)的2-3倍
D、pH值略升高,8.2-8.7
E、色度為30-50度,比一般季節(jié)高10-20度
為了去除藻類水廠進(jìn)行源水預(yù)加Cl2,為防止三氯甲烷過量生成,控制加Cl2量為0.5-2.0mg/L,經(jīng)實驗預(yù)加氯對綠藻的去除效果較為明顯
1.3投加硫酸銅除藻實驗方法
在水源廠泵站處設(shè)投藥設(shè)施和裝置,將藥液加至水泵的吸水口處,利用水泵的葉輪進(jìn)行混合,在調(diào)蓄池中投加藥劑[1]
如下圖
自流 一級泵站、硫酸銅 二級泵站
黃河水 沉沙池 調(diào)蓄池 水廠
2.結(jié)果
2.1源水預(yù)加Cl2方法除藻結(jié)果如下:
綠藻總數(shù) 萬個/L 硅藻總數(shù) 萬個/L 其它藻類 萬個/L | |||
源水 | 368 | 456 | 121 |
源水預(yù)加Cl2后 | 18.4 | 366 | 84.7 |
去除率% | 95% | 20% | 30% |
總?cè)コ?/td> | 49.5% |
2.2投加硫酸銅除藻結(jié)果如下:
硫酸銅是普遍使用的控制藻類水體的藥劑,水廠使用硫酸銅為0.3-1.5mg/L,為安全起見,最后決定硫酸銅的投加量為0.5mg/L,同時投加0.1mg/L的檸檬酸,以增強(qiáng)其除藻效果。為了了解硫酸銅的藻體除藻效果,藻類及銅離子檢測工作同時開展,從3月27日開始加硫酸銅如下表:
采樣時間 | 藻類數(shù)量萬個/L | 出水廠銅離子殘留量mg/L | 藻類去除率% |
3月27日 | 770.1 | <0.1 | 0 |
3月31日 | 161.8 | <0.1 | 79 |
4月5日 | 77 | <0.1 | 90 |
4月9日 | 68 | <0.1 | |
4月11日 | 53 | <0.1 | |
4月13日 | 61 | <0.1 |
3.討論
3.1出廠水所檢出的不同種藻類,這些藻類對于常規(guī)水處理工藝的氯消毒有很高的耐受性,常規(guī)投入量不能完全殺滅這些藻類。
3.2使用預(yù)氧法加大投氯量,對綠藻有一定的效果,對硅藻效果一般,對于本水廠來說,總?cè)ピ迓始s為30%-50%。
3.3經(jīng)預(yù)加氯后的源水,藻類含量雖然減少一些,但碎藻尸仍懸浮于水中,即使增加混凝劑的量是平時的兩倍以上,也不宜在混凝沉淀中去除。
3.4用CuSO4抑制硅藻的繁殖效果顯著,能從根本上解決由硅藻帶來的一系列水質(zhì)問題。
3.5 CuSO4的投入量的大小應(yīng)嚴(yán)格控制,嚴(yán)密觀察CuSO4對水中生物的影響及銅離子的富集,應(yīng)及時清淤。
3.6生產(chǎn)實驗發(fā)現(xiàn),CuSO4抑制綠藻效果較差,對硅藻有一定作用。
參考文獻(xiàn):
[1]秦鈺慧,凌波,張曉健. 飲用水衛(wèi)生與處理技術(shù). 化學(xué)工業(yè)出版社. 2006.6. 44.
[2]張勝華,郭一飛,靳慧霞. 水處理微生物學(xué). 化學(xué)工業(yè)出版社. 2005.3 49-50.
[3]楊化文,孫海鈴,孫學(xué)剛. 水質(zhì)檢驗工.中國城鎮(zhèn)供水協(xié)會編. 1996.11. 16-17.
[4]嚴(yán)敏,譚章榮,李憶. 自來水廠技術(shù)管理. 化學(xué)工業(yè)出版社 2005.9. 41-43.
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