昆明第五自來水廠常規(guī)工藝除藻效果的研究

其他：

藍(lán)隱藻 (Rhodomonas sp.)
隱 藻 (Cryptomonas sp.)
裸甲藻 (Gymnodinium sp.)
角甲藻 (Ceratium hirundinella)
橋彎藻 (Cymbella sp.)

　　進(jìn)廠源水中的藻類數(shù)量隨季節(jié)變化而變化，在三、四月份和七、八月份有兩個明顯的高峰期（圖一），此時期也是源水濁度較高的時期，如能采取有效的措施去除藻類，就能有效地降低濁度，提高水質(zhì)。

圖一：源水中藻類數(shù)量的季節(jié)變化圖

　　3 各工藝環(huán)節(jié)對藻類的去除:

　　3.1 氣浮:
　　氣浮后水中藻類含量平均為 9.14´106 個/L (見表一),在氣浮池運(yùn)行狀態(tài)良好,投藥量大的極個別情況下,藻類去除率可達(dá)到91.8%,但在一般情況下平均只有66.55%的去除率,在運(yùn)行條件差的情況下僅有37.9%(見表二)。結(jié)果表明, 現(xiàn)有氣浮工藝未處于最佳運(yùn)行狀態(tài), 具有較大的可改進(jìn)性, 通過對現(xiàn)有氣浮工藝進(jìn)行改造，嚴(yán)格管理，控制好投藥量，是可以提高氣浮工藝對藻類的去除效果的, 并且將非常有利于后續(xù)工藝的運(yùn)行。
　　氣浮后水中各門藻類的平均含量（見表三），藍(lán)藻的數(shù)量占了74.07%，仍處于優(yōu)勢地位，可見它最難被去除，氣浮工藝對它的去除率僅為65.8%,對綠藻、硅藻、及其他藻類的去除率分別為86.12% 、93.82% 、95.75%，這與藍(lán)藻的某些結(jié)構(gòu)上的特點密切相關(guān)。
　　3.2 濾后水和出廠水:
　　經(jīng)快濾池過濾后,濾后水中的藻類含量平均為 7.52´106 個/L, 群體含量平均為39群/ml。濾池對氣浮后水中藻類的去除率最高也只有54.8%,最差僅有7%,平均值得只有29.6%。但是由于藻類群體的破碎，經(jīng)常出現(xiàn)出廠水中藻類的個體含量高于濾后水中藻類含量的情況(見表一),實際上就抵消了濾池的作用,出廠水藻類實際總?cè)コ势骄抵挥?0.66%。(見表二)
　　濾后水中的各門藻類平均含量（見表三），仍是藍(lán)藻占首位，為總數(shù)的81.36%，快濾池對藍(lán)藻的去除率只有19.94%，對綠藻和硅藻分別是57.66%和14.35%。
　　由此可見在五水廠的現(xiàn)行工藝中,除藻效率最高的環(huán)節(jié)是氣浮,但也只能除去66.5%的藻類,而濾池的作用極其有限。

表一:五水廠各運(yùn)行環(huán)節(jié)的藻類數(shù)量  

源 水

氣 浮 后

濾 后

北 1# 濾 后

蘇爾壽濾后

出 廠 水

總 數(shù)

(106 個/L)

(106 個／L)

(106 個/L)

(106 個／L)

(106 個/L)

(106 個／L)

最大值

105

19.4

12.4

1.4

1.01

25.8

最小值

8.18

2.58

2.52

0.257

0.0755

3.3

平均值

30.5

9.14

7.52

0.62

0.463

10.7

表二: 五水廠各工藝環(huán)節(jié)的藻類去除率

去除率

氣浮后(％)

濾 后(％)

北1#濾 后(％)

蘇爾壽濾后(％)

出廠水(總?cè)コ剩?

最大值

91.8

54.80

96.5

99.3

88.3

最小值

37.9

7.0

78.7

88.4

34.1

平均值

66.55

29.6

87.65

96.4

60.66

表三：五水廠各工藝環(huán)節(jié)中的各類藻類含量所占比例  

藍(lán)藻門

綠藻門

硅藻門

其他門

源水

51.56%

31.32%

8.65%

8.47%

氣浮后

74.07%

22.59%

1.58%

1.75%

濾 后

81.36%

13.13%

1.86%

3.65%

出廠水

83.04%

12.07%

0.98%

3.92%

　　3.3 微絮凝過濾:
　　微絮凝過濾是一種可充分發(fā)揮濾池中濾料截污能力的凈水工藝，能夠有效地提高出水水質(zhì)，特別是對常規(guī)工藝難以去除的藻類具有良好的去除效果。在實驗室濾柱小試的基礎(chǔ)上，我們建造了一過濾面積為3M²的蘇爾壽(SULZER)濾池（具體參數(shù)見表四）進(jìn)行中試，然后用五水廠原北1#濾池進(jìn)行生產(chǎn)性試驗。在試驗過程中，將北1#濾池原雙層濾料中的無煙煤更換為陶粒濾料并進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)改造（見表四）。在將北1#濾池和蘇爾壽(SULZER)濾池作為微絮凝過濾試驗濾池與普通生產(chǎn)濾池進(jìn)行的對比試驗中,我們發(fā)現(xiàn)采用微絮凝過濾的北1#濾池和蘇爾壽（SULZER）試驗濾池,除藻效率極高,對于氣浮后水中的藻類的去除率平均都分別高達(dá)87.65%和96.4%(見表二),加上氣浮工藝除去的藻類,總?cè)コ识荚?8%以上。圖(三)清楚地表明實驗濾池濾后水中的藻類含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通濾池濾后水中的藻類含量，從圖（二）也可看出實驗濾池的藻類去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通濾池的藻類去除率.可見采用微絮凝過濾是去除藻類,提高水質(zhì)最有效的途徑，也是目前采用常規(guī)工藝處理高藻水的水廠比較經(jīng)濟(jì)實用的選擇。

表四：普通生產(chǎn)濾池與試驗濾池的技術(shù)參數(shù)：

濾池類型

濾料

配水系統(tǒng)

沖洗方式

濾速

二次絮凝

投量(AL³⁺)

生產(chǎn)濾池

無煙煤400mm

1.0-1.8mm

石英砂400mm

0.5-1.0mm

濾頭配水

系統(tǒng)

氣沖、水沖

6-10m/h

無

蘇爾壽(SULZER)

濾池

陶粒 700mm

2.0-2.5mm

石英砂500mm

0.6-1.2mm

瑞士SULZER公司濾管配水系統(tǒng)

氣沖、氣水混沖、水沖兼表面掃洗

6-10m/h

0.5-2mg/l

北1#濾池

陶粒 700mm

2.0-2.5mm

石英砂400mm

0.6-1.2mm

濾頭配水

系統(tǒng)

氣沖、氣水混沖、水沖

6-10m/h

0．5-2mg/l

圖(二):生產(chǎn)濾池與試驗濾池的藻類去除率對比:

圖（三）：各工藝流程中的藻類含量(個/ml）:（1995.9.20）

　　4.微囊藻的影響和去除率:

　　微囊藻是淡水水體水華中最常見的藻類, 微囊藻毒素 (Microcystins,簡寫 MCYST)是藍(lán)藻的微囊藻屬、魚腥藻屬、顫藻屬及念珠藻屬的某些品系或種中產(chǎn)生的次生代謝物。由于湖泊富營養(yǎng)化, 水華的普遍發(fā)生使 MCYST成為了一種存在廣,影響大的天然毒物, 這種毒素被確定為肽毒素, 它的生物活性, 即對生物體的毒性作用之一是肝毒作用, 最常見表現(xiàn)在引起急性肝中毒, 使肝臟充氣、腫脹,最嚴(yán)重的是大面積肝出血和肝壞死而導(dǎo)致死亡。另一生物活性是促腫瘤作用,是迄今已發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的肝腫瘤促進(jìn)劑。鑒于此，人們越來越關(guān)注水中的藻類與人體健康情況。
　　滇池水體中含有大量的微囊藻, 在五水廠進(jìn)廠源水中微囊藻的數(shù)量占藻類總數(shù)的47.4％,由于藻類的親水性以及微囊藻微小的單體直徑(3-7μm)和具有偽空胞，現(xiàn)有工藝處理對微囊藻的去除效果不理想, 微囊藻很容易穿透濾池，濾池對它的去除率平均值僅有15.2%（見表五）, 并且由于微囊藻經(jīng)常以群體的形式出現(xiàn), 造成濾池的堵塞, 而且群體在清水池中被打碎, 使出廠水中的單個藻含量反而升高, 整個運(yùn)行過程對微囊藻的總?cè)コ势骄祵嶋H只有39％,也就是說有61％的微囊藻進(jìn)入城市的管網(wǎng)中。因此改造現(xiàn)有工藝, 提高除藻效率成為當(dāng)務(wù)之急。微絮凝過濾是一個較好的方法(見表五), 對氣浮后水中微囊藻的去除率平均值可達(dá)89％左右, 加上氣浮過程中除去的微囊藻, 總?cè)コ试?0％以上。

表五: 五水廠各工藝流程對微囊藻的去除率:

去除率

氣浮后

過濾后

北1#濾后

蘇爾壽濾后

出廠水(總?cè)コ?

最大值

72.8％

33.9％

96.7%

99.8％

75.8％

最小值

15.0％

5.4％

79.2%

62.3％

10.5％

平均值

44.0％

15.2％

88.7%

89.2％

39.0％

　　5.小結(jié):

　　五水廠進(jìn)廠源水中的藻類含量平均為3.05´10⁷個/L,其中微囊藻是源水中的優(yōu)勢種群,其數(shù)量約占源水藻類數(shù)量的47.4%。五水廠源水中的藻類含量隨季節(jié)的變化而變化，三、四月份和七、八月份是藻類出現(xiàn)的高峰期。五水廠現(xiàn)有工藝對藻類去除效果不理想, 僅有60％左右的總?cè)コ?其中藍(lán)藻的去除率最低，微囊藻尤其難以除去，僅有39％的去除率。然而在采用微絮凝過濾的北1#濾池和蘇爾壽(SULZER)試驗濾池,藻類去除率可達(dá)87.65%和96.4%, 對微囊藻的去除率也有89%左右。
　　水中的大量藻類是影響飲用水質(zhì)量的主要因素,因此提高藻類去除率, 將有效提高水質(zhì)。就目前情況看,可采取以下方法提高藻類去除率:
　?、賴?yán)格水廠基礎(chǔ)管理,不斷完善和提高管理水平,掌握藻類的變化規(guī)律，在現(xiàn)有條件下保證工藝處于良好運(yùn)行狀態(tài),特別是要保證氣浮池處于最佳運(yùn)行狀態(tài),因為數(shù)據(jù)表明(見表二)氣浮池是目前除藻效率最高的環(huán)節(jié),只有氣浮池運(yùn)行狀態(tài)良好,才能有效的去除藻類,利于后續(xù)工藝的進(jìn)行。
　　②改造現(xiàn)有濾池,采用微絮凝過濾。微絮凝過濾投資省,加藥量少,試驗數(shù)據(jù)表明微絮凝過濾對藻類去除率在88%以上,是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。