自来水厂生产过程中除藻技术的应用
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水厂常规水处理工艺对藻类的去除及投加硫酸铜对藻类去除的初步研究【摘要】[目的]了解硫酸铜对水中藻类去除的效果。
[方法]对同一源水进行预加Cl2处理及投加CuSO4后对藻类检测进行对比研究。
[结果]水常规处理不了的源水经预加Cl2后藻类去除率为49.5%,经投加CuSO4后藻类去除率为90%。
[结论]通过水厂常规工艺处理后及投加CuSO4除藻的对比。
发现常规水处理工艺不能完全去除水源水藻类,影响水厂混凝、絮凝,出厂水中仍携带有不同种属的藻类。
而投加CuSO4后,藻类数量减少明显,控制了藻类的繁殖,使供水生产步入正常化。
【关键词】常规水处理、藻类控制自2006年1月份以来,新乡一水厂调蓄池中出现藻类急剧繁殖的情况。
源水中如果含有大量藻类,将会为水厂带来一系列的工艺和水质问题[1]:会严重妨碍水厂的混凝、絮凝过程,使得加入混凝剂后难以形成矾花,不易沉降,使滤前水浊度升高;阻塞滤池,缩短滤池反冲周期;藻类穿透滤池,在清水池中形成泡沫造成出厂水混浊度升高,加氯后出现强烈的刺激性异味,市民反应强烈。
黄河水被严重污染,致使水体中鱼类、甲壳动物如各种虾、蟹等的数量急剧下降,调蓄池中杂草不生,致使生态严重失衡,这也是引起藻类快速繁殖的一个不容忽视的原因,浮游植物通过光合作用固定太阳能,制造其它生物所需要的有机物质,这个过程是水生态系统运转的能源提供者,是生态系统整个浮游生物和其他水生物的食物,浮游生物不能脱离浮游植物而生存,在这之间经常进行着能量和物质的交换[2]。
1.材料与方法1.1常规水处理技术1.1.1饮用水常规处理工艺所使用的处理技术有混凝、沉淀、澄清、过滤、消毒等[3]。
(如下图)混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难于自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒相互聚合,形成大颗粒絮体。
沉淀使将混凝形成的大颗粒絮体通过重力沉降作用从水中分离。
澄清则是把混凝与沉淀两个过程集中在同一处理构筑物中进行。
过滤是利用颗粒状滤料截留经过沉淀后水中残留的颗粒物,进一步去除水中的杂质,降低水的混浊度。
藻类对净水工艺的影响与处理方式研究藻类是净水工艺解决的重点问题,以现阶段藻类生长情况为基础,结合近年来净水工艺技术的应用特点,分析在解决藻类问题中应用净水工艺的处理形式,以此为生活用水提供保障。
标签:藻类;净水工艺;处理方式;影响藻类是水中总有机碳的主要来源,饮用水中的消毒副产物的前体物。
同时,因为藻类自身存在较高的平稳性,减少混凝程度,会提升水中的有机物浓度。
另外,很多藻类能分泌藻毒素等其他物质,会影响饮用水的水质,所以在实际应用之前要通过净水工艺对其进行处理。
本文主要是通过案例分析藻类对净水工艺的影响和处理方式。
1 水厂情况分析上海某水厂位于某城镇西侧,包含了东中西三个车间,设计制水的总体水平达到了14.7×104立方米/时,实际供水水平达到了21×104立方米/时,致使水厂处在超负荷的工作状态下,供水区域达到了一百二十平方千米,其中包含的城镇居多,人口数量达到了四十五万人。
这一水厂在2012年九月开始应用青草沙原水,并通过净水工艺进行处理工作。
2 原水水质上海这家自来水厂以往都是将黄浦江选做重要饮用水源,长江是辅助水源,但是因为上海位于太湖流域下游,黄浦江上游的水质不但受到浙江等地的影响,且受到上海区域工业弃水和生活用水的影响,这样导致上海逐渐变为水质型缺水城市。
因为长江水质与黄浦江水相比更优越,所以上海市加大了对这方面的投资,将青草沙水库选做新的水源。
通过选择水库中的首中尾三部分水源进行研究,了解其中蕴含的有机物、藻类以及营养盐、理化指标等相关信息可知,各项信息都与水中藻类的成长存在关联,由此藻类的成长影响着水库中的水质。
尤其是在春、夏两季的高温时期,藻类的快速生长影响着水库的出水质量。
3 水厂取水水质诚真水厂在二零一二年九月开始通过青草沙水库获取自来水,结合泵站加压的形式传递资源。
在藻类爆发时节,结合青草沙水库水质情况,九月份的蓝藻数量可以达到5.1×107个/L。
自来水厂除藻技术某水厂于1995年建成投产,以黄河三门峡库区水作为供水水源。
其主要处理工艺为:预沉→预加氯→混凝→沉淀→过滤→消毒,是地表水处理的常规工艺流程。
随着该水厂的投产供水,市区居民对自来水存在腥味等口感问题的反映也越来越强烈。
通过对该水厂各个水质监测点的跟踪监测,可发现其水体腥味随着该厂调蓄池藻类数量的变化而呈现周期性的变化,是由于调蓄池内藻类的大量滋生引起的。
藻类产生的原因随着工农业生产的飞速发展,黄河流域废、污水的排放量也急剧增加,加之天然来水量逐年减少,从而使黄河的污染日趋严重。
由于水体营养盐的大量富集,造成黄河水的富营养化。
据2002年以来黄河三门峡段污染指标的监测数据统计:80%时段的黄河来水为IV类、V 类或劣V类水质,主要超标因子为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数等。
而该水厂的调蓄池又有以下特点:(1)蓄水深度浅,水位最高时水深约5.5米,最低时水深仅为0.7米,且受条件限制,低水位运行时间长,属典型的浅水位蓄水池;(2)原水在调蓄池停留时间长,特别在每年7~9月三门峡库区调水调沙阶段长达三个月不能补充新水。
这就从客观上形成了水质富营养化的基础条件。
虽然该厂调蓄池有一定的自净能力,但却是有限的。
在引黄水中的氮、磷等营养物质丰富,以及春、秋适宜的水温、充足的阳光作用下,藻类就会大量滋生,总数有时呈爆发式增长,高发期藻类总量曾超过1亿个/L,优势藻种主要是蓝藻、绿藻、硅藻等。
藻类的特性藻类通常是指一群在水中以浮游方式生活,能进行光合作用的自养型微生物,其种类繁多,均含叶绿素。
在显微镜下观察,藻类是带绿色的有规则的小个体或群体。
由于藻类是水体中有机物的制造者,故在整个水体生态系统中占有举足轻重的作用,是生态系统中不可缺少的一个环节。
藻类在一定数量时,对水体水质具有一定的改善作用。
但若水中的藻类超过一定数量时,特别是过度繁殖形成水华时,不但会产生臭味,其产生的毒素也能影响人体健康,并且对自来水厂的制水生产带来较大的影响。
自来水厂生产过程中除藻技术的应用某水厂于1995年建成投产,以黄河三门峡库区水作为供水水源。
其主要处理工艺为:预沉→预加氯→混凝→沉淀→过滤→消毒,是地表水处理的常规工艺流程。
随着该水厂的投产供水,市区居民对自来水存在腥味等口感问题的反映也越来越强烈。
通过对该水厂各个水质监测点的跟踪监测,可发现其水体腥味随着该厂调蓄池藻类数量的变化而呈现周期性的变化,是由于调蓄池内藻类的大量滋生引起的。
藻类产生的原因随着工农业生产的飞速发展,黄河流域废、污水的排放量也急剧增加,加之天然来水量逐年减少,从而使黄河的污染日趋严重。
由于水体营养盐的大量富集,造成黄河水的富营养化。
据2002年以来黄河三门峡段污染指标的监测数据统计:80%时段的黄河来水为IV类、V类或劣V类水质,主要超标因子为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数等。
而该水厂的调蓄池又有以下特点:(1)蓄水深度浅,水位最高时水深约5.5米,最低时水深仅为0.7米,且受条件限制,低水位运行时间长,属典型的浅水位蓄水池;(2)原水在调蓄池停留时间长,特别在每年7~9月三门峡库区调水调沙阶段长达三个月不能补充新水。
这就从客观上形成了水质富营养化的基础条件。
虽然该厂调蓄池有一定的自净能力,但却是有限的。
在引黄水中的氮、磷等营养物质丰富,以及春、秋适宜的水温、充足的阳光作用下,藻类就会大量滋生,总数有时呈爆发式增长,高发期藻类总量曾超过1亿个/L,优势藻种主要是蓝藻、绿藻、硅藻等。
藻类的特性藻类通常是指一群在水中以浮游方式生活,能进行光合作用的自养型微生物,其种类繁多,均含叶绿素。
在显微镜下观察,藻类是带绿色的有规则的小个体或群体。
由于藻类是水体中有机物的制造者,故在整个水体生态系统中占有举足轻重的作用,是生态系统中不可缺少的一个环节。
藻类在一定数量时,对水体水质具有一定的改善作用。
但若水中的藻类超过一定数量时,特别是过度繁殖形成水华时,不但会产生臭味,其产生的毒素也能影响人体健康,并且对自来水厂的制水生产带来较大的影响。
二氧化氯在生活饮用水预氧化处理的应用深圳欧泰华环保技术有限公司徐光摘要:经济的发展导致原水受到污染,原水中藻类增多,其处理效果直接影响出厂水水质。
本文系统介绍了二氧化氯应用于微污染水源水预处理的原理与优势,并总结出当前主流二氧化氯发生器的技术特点。
关键词:微污染水源预氧化二氧化氯杀菌灭藻1前言随着经济发展、人口迅猛增长,大量污染物质进入天然水体,直接或间接地污染了水源。
由于原水中氮、磷、有机碳等物质含量增加,使水中的色度、嗅味和藻类数量较大。
对于有机微污染物质,常规的传统净化工艺不能有效地将它们去除,增加了水处理工艺的难度。
若不采取有效的措施,在清水池中藻类及藻尸增多,消毒后出现强烈的刺激性气味,严重影响了水质指标,对人们的健康构成严重威胁。
目前对微污染水源水净化的工艺主要是在处理前增加预处理。
化学预氧化技术因易于实施、收效明显而正逐渐引起人们的关注。
而二氧化氯作为一种强氧化剂,在预氧化方面的应用也正日益受到人们的青睐。
2二氧化氯的杀菌灭藻机理二氧化氯在常温常压下是一种黄绿色气体,易溶于水,溶解度为2900mg/L,被世界卫生组织确认为一种安全、高效、广谱的杀菌消毒剂。
其中有效氯的含量是氯的2.63倍,杀菌效果是氯的2.5倍。
二氧化氯在水中以中性分子形式存在,对微生物细胞壁有良好的吸附和穿透性能,其杀菌消毒作用主要是通过渗入细菌细胞内,将核酸(RNA或DNA)氧化,从而阻止细胞的合成代谢,并使细胞死亡。
因此它比一般的氧化剂(如液氯)更易进入藻细胞,有研究表明采用1mg/L的二氧化氯进行预氧化时的除藻率可达75%以上。
二氧化氯除对一些细菌有杀菌作用外,对芽孢、病毒、藻类、铁细菌、硫化菌、硝化菌、真菌等均有很好的杀灭作用。
二氧化氯对藻类的控制机理为:二氧化氯对苯环有一定的亲和性,能使苯环发生变化而无嗅无味,而叶绿素中的吡咯环与苯环非常类似,二氧化氯也同样能作用于吡咯环。
这样,二氧化氯氧化叶绿素,植物新陈代谢终止,使得蛋白质的合成中断,导致藻类死亡。
藻类对水处理工艺的影响及防治办法措施藻类对水处理工艺的影响及防治办法措施随着我国工农业生产的迅猛发展和现代化建设步伐的加快,许多大的江河湖泊正面临着日趋严重的水源污染问题,而城市供水的水源大概有四分之一是来自湖泊、水库的,随着水体污染的增加,导致湖泊、水库的富营养化逐渐严重,藻类繁殖频繁,致使自来水行业受到了一定的影响,对水质和水处理带来了诸多不利的影响。
十堰市的各大水库也面临着这个问题,特别是当下饮用水水质标准不断地提高,如何防止和去除对制水过程和对水质的影响,已经成为水厂治理研究和解决的难题之一。
二、藻类的定义藻类通常是指一群在水中以浮游方式生活,能进行光合作用的自养型微生物,其种类繁多,均含叶绿素,在显微境下观察是带绿色的有规则的小个体或群体。
由于它们是水体中重要的有机物质制造者,故在整个水体生态系统中占有举足轻重的作用,是生态系统中不可缺少的一个环节。
但是当前水质富营养化越来越严重,藻类爆发的频率增高,对生态环境和自来水的治理都产生了不好的影响。
三、藻类对水处理工艺的影响头堰水厂工艺流程图由于建厂时间久远,水处理构筑物老化严重,再加上头堰水库水质较差,造成头堰水厂处理水有一定的困难。
因此这里以头堰水厂为例,浅谈一下藻类对水处理的影响。
特别是每年春季和7、8月份时,藻类爆发严重,含有藻类的水进入水处理构筑物对制水生产工艺、药耗以及构筑物池壁都会产生极大的不利影响.3.1感官影响含有藻类的原水进入净水厂,在水处理构筑物上大量繁殖,附着在混凝土和不锈钢上,造成感官上的差异,对现场环境有一定的影响,同时也增加了清洗构筑物的频率和费用,即浪费水又增加工人的劳动强度。
3.2投药量影响对于净水厂来说,水中含有藻类,造成水厂投药的增大。
一是在光合作用下,水中pH 值升高,并且由于藻类的作用,水中溶解氧增加,矾花密度降低,沉淀去除率下降,导致需要投加的混凝剂大大增多,含藻类越高的水处理需要消耗的混凝剂越多。
自来水厂气浮除藻的问题和对策宗兵年 上海同济大学环境科学工程学院给水排水1999-7-27随着富营养化水域面积的大幅度扩大和程度的加重,藻类已日益成为以地表缓流水域(如湖泊)为水源的自来水厂深为头疼的问题。
长期的研究和工程实践表明,气浮是一种比较好的除藻工艺。
从70年代末开始,气浮除藻工艺在全国范围内得到了广泛的应用,但是在实践过程中,也反映出一些问题。
本文主要针对这些问题予以总结,分析其产生原因,并力图找出切实可行的解决办法。
1 气浮系统对高浊度去除效率不高这个问题主要是以下一些原因造成的。
(1) 气浮加药量可以比常规沉淀的加药量小很多(如在南方地区,用于高藻水除藻时,矾耗一般可减少6mg/L~10mg/L),因此在原水浊度变化较大时抗这种变化的能力较小。
对这种情况,要求在浊度变化较大时,相应改变加药量。
(2) 气浮除藻溶气回流比一般取为5%~8%(也有些取到12%),但是当原水浊度增加较多时,这个回流比显然不够(固体量增加时要求气量相应增加,即回流比增加)。
相应的解决办法是:在系统设计时应考虑到这种变化,并且在设备上作出安排,而在实际操作时,应根据浊度变化对溶气水回流比作出相应的调整。
当然这种做法要增加一定的投资。
(3) 在一些水厂,在气浮前没有设置反应池,或者絮凝条件不佳,造成气浮效果受影响。
一般来说,气浮对絮凝要求较低,但还是有一定的要求,特别在高浊度条件下。
(4) 一般水厂在气浮前都没有沉砂池,在高浊度条件(一般是洪水或风浪大时)下,进水中一些较大的泥砂颗粒比重较大,不易被气浮浮起。
在这种情况下,气浮池下应设置一定的沉淀区。
2 气浮除藻效率很难达到90%以上在高藻期,气浮出水中剩余的藻类含量仍很高,仍会对过滤形成障碍。
气浮在污水处理中一般都可达到一个很高的SS去除效率,如在造纸白水中,经常可达到95%,甚至99.5%以上,但在除藻中却很难做到。
问题在以下几个方面:(1) 气浮对颗粒物的去除效率与颗粒物的表面性质有关。
水厂常规水处理工艺藻类去除初步研究1 前言藻类问题一直是供水行业人们关注的一大热点,由于现代工、商、农业的迅速发展以及生活污水的乱排乱放,导致淡水水源受到不同程度的影响,水体受氮、磷等营养物质污染后水质恶化[1,2],水体富营养化进程大大加速致使藻类生长旺盛[3],因此每年夏秋季藻类的大量繁殖都加大了水厂的水处理难度。
由于水质监测工作中大多只对水源水藻类进行显微计数,对经过常规处理后的出厂水藻类监测关注不够,同时人们在实际生活中发现水表中常有一些绿色微型植物覆盖,影响了人们对供水水质的信任度。
因此,对水源水、出厂水藻类及水表中“绿色污染物”的鉴别跟踪是完全必要的,我们以某水厂为例,对三者进行藻类监测,以期为常规水处理工艺改进以及更好的保障人们的安全用水提供参考和依据。
2 研究方法2.1 仪器与试剂CH-30型显微镜(附带Pstudio软件成像系统);鲁哥氏液固定剂:称取4g碘及6g碘化钾,溶于100mL纯水中。
2.2水源水中藻类的测定[4]2.2.1水样的采集采样每月2次,连续采集两个月(分别为五、六月份),采集工具用分层水质采样器。
对水深3~10m的水体,同一取水点分别在距水面0.5m及底层0.5m 处取水,两层水各取500mL混合成一个水样;水深大于10m的水体,采样点采用分层取样(每1m一水样),各层等量混合成一个水样(采样时间在同一天的相近时间)。
本实验水源水采集水样量为1L,出厂水为10L,水表打开表盘后直接取样,用少量无菌蒸馏水稀释镜检。
2.2.2水样的固定测定藻类用的水样应立即加以固定,即杀死水样中的浮游植物和其他生物。
固定剂用鲁哥氏液,固定剂用量为1L水样中加15mL鲁哥氏液,使水样呈棕黄色即可。
2.2.3沉淀和浓缩沉淀和浓缩在筒形分液漏斗中进行,因为一般浮游藻类的大小为几微米到几十微米,再经过碘液固定后,下沉较快,所以静置沉淀时间一般需用48h。
然后用细小玻璃管以虹吸方式缓慢地吸去上层的清液,注意不能搅动或吸出浮在表面和沉淀的藻类。
1 混凝除藻投加硫酸铝作为混凝剂可同时去除浊度和藻类,出水中藻类数量<1000个/mL 时所需混凝剂量远大于浊度<3 NTU时所需的量。
原因是粘土类胶体在ζ电位=-5 mV时即可完全脱稳,而藻类必须在ζ电位=0时才能脱稳。
若同时投加聚丙烯酰胺或阳离子型助凝剂则可减少硫酸铝用量。
采用混凝法除藻时应根据藻的种类选择药剂。
去除硅藻时可单独投加硫酸铝,例如番禺市沙弯水厂在硅藻高繁殖期的投铝量从平时的 1.2 mg/L增加到 3.0 mg/L,可使沉淀池出水的浊度降至1~2 NTU以减少进入滤池的藻类数量。
去除绿藻一般需要预氧化,预加氯时其去除率约为95%~98%,无预氯化时其平均去除率为85%(如果考虑到预加氯会产生三卤甲烷,也可以用其他氧化剂)。
蓝、绿藻会产生臭味,甚至含有毒素,并且会分泌黏液造成配水管网中出现后絮凝现象,此种分泌物又可能转化为三卤甲烷母体,因此是水处理中较难去除的藻类,也是多数富营养化水体中主要生长的藻类,它对混凝剂投量的调整极为敏感。
另外,藻类代谢产生的有机物对絮凝和过滤也有影响,其原因是该有机物中的酸性物质与混凝剂(铁盐或铝盐)的水解产物发生反应,生成的表面络合物附着在絮体颗粒表面,阻碍了颗粒相互碰撞,因此必须增加混凝剂的投量,补偿由于表面络合物的形成对颗粒脱稳和絮凝造成的影响[1]。
2 直接过滤除藻直接过滤不适宜处理含藻量极高的水,这时应在过滤池前增加沉淀池或澄清池,但这样还可能出现滤池出水含藻量>1000 个/mL的情况,需要进一步处理。
沉淀或澄清构筑物的类型很多,可除藻率却不相同。
例如用静沉池处理泰晤士河水时,平均除藻率为59%,可是它处理衣阿华河水时,除藻率为37%(硫酸铝混凝)~97%(石灰软化)。
应用澄清池处理波兰河水时,平均除藻率为85%~86%(无预氯化)、95%~97%(预氯化),并且浮游动物量也相应下降93%~96%(无预氯化)和99%(预氯化),因此澄清池的处理效果优于静沉池。
水厂去除藻类与锰的一种实用工艺——ITT Clari-DAF系统应用于美国某水厂的实例分析James E. Farmerie(ITT Leopold 公司, 产品领导)摘要:美国Evitts Creek水厂在经历藻类及溶解性锰的困扰后最终选择Clari-DAF工艺有效解决了此问题。
实验表明,Clari-DAF工艺对于低密度固体的去除效果显著,有效降低浊度、色度及不溶性铁、锰化合物。
该工艺占地面积小,运行保护简单方便,在目前愈来愈多的以微污染水作为水源水的大环境下,Clari-DAF工艺具有广漠的进展前景。
(DAF 混凝溶气浮选)关键词:溶气气浮;藻;锰;给水厂引言Evitts Creek 水厂位于宾夕法尼亚州边界地域,靠近马里兰州,由马里兰州坎伯兰市所有并负责经营。
该厂为坎伯兰市及其它位于马里兰州、西维吉尼亚和宾夕法尼亚州周边的社区提供饮用水,并由马里兰州和宾夕法尼亚州一路负责监管。
该水厂的水源地Koon 湖的容量为22 亿加仑(约1001万m3),可为取水口所在的Gordon 湖水库提供13 亿加仑(约592万m3)的原水。
水厂现状该水厂初始设计流量为1200 万加仑(万m3),处置工艺包括快速混合、上流澄清池、滤池、清水池、接触池和污泥脱水用的真空干化床。
水厂平均流量为900 万加仑(万m3),峰值达1300 万加仑(万m3)。
进水浊度平均为3 NTU,水中可溶锰浓度平均为mg/L ,峰值为mg/L 。
在进水口按期投加高锰酸钾(KMnO4)来控制嗅味,并将可溶性的锰氧化并在水处置工艺的澄清阶段去除。
同时,水厂需投加澄清所需的无机絮凝剂和聚合物、控制侵蚀的苛性碱,用于消毒的氟化物、氯和用来生成氯胺的氨水,以保证整个大型配水管网系统水中的剩余消毒剂余量。
1998年,除出现可溶锰问题外,周围丛林覆盖率的减少和农业泾流的不断增加,致使夏日几个月水中的藻类暴发,水出现异味和恶臭,滤池运行时刻缩短,并由于锰问题,到用户家中的配水系统的水发生变色和污染。
二氧化氯在制水除藻工艺中的应用焦汉兵摘要:本文以二氧化氯的除藻特性和实际应用为依据,全面介绍了藻类对制水的影响、二氧化氯的性质和在制水处理中的投加方式,以及取得的效果。
关键词:二氧化氯;制水;除藻一、装置简介港贮部净化站装置制水设计能力为240m3/h,制水是通过水力循环澄清池,根据水的混凝原理,进行水的沉淀,通过重力式无阀滤池进行水的过滤,再进入清水池,通过清水泵供给用户。
净化站岗位流程简图如下:二、藻类对制水的影响港贮部净化站澄清池中常有藻类物质,且含藻原水进入流程后,对制水生产工艺、药耗以及构筑物池壁都会产生极大的不利影响,主要表现在以下几个方面:1.在光合作用下,水中pH值升高,且由于藻类作用,溶解氧增加,矾花密度降低,沉淀去除率下降,导致需要投加的混凝剂增多。
2.藻类物质在滤池中可大量繁殖,使滤料层堵塞,过滤周期缩短,减少了产水量,增加了冲洗水量并影响出水水质。
3藻类物质对混凝土池壁构成很大的威胁,构筑物池壁由于藻类物质的长期腐蚀,致使池壁粗糙老化,反过来又给藻类物质的寄生繁殖,水垢、青苔的附着生长,提供了有利的栖息场所。
4.藻类细胞可形成粘质物,附在混凝土池壁表面,形成一层润滑层,既影响制水过程中的感官质量,又增加了洗池的频率和费用。
5.藻类的存在使水质变化,从而干扰水处理操作,造成处理上的麻烦,生长着和死亡的藻类都会使水中有机物增加,增加药耗。
6对水质影响更为严重的是有些藻类的降解产物中含有四氯乙烷、二甲基二硫化物等毒性物质,能引起人、动物的中毒。
安庆科技2010年第4期交流与探讨..447、水中大量繁殖、生成粘泥沉积在管线金属表面上,造成垢下腐蚀,长期以往将影响管道正常供水。
三、二氧化氯(ClO 2)1.二氧化氯的应用在制水过程中,ClO 2投加在原水、沉淀池前、滤池前或进入清水池,进行预氧化或中间氧化,以控制嗅味(尤其是藻类、氯酚、副产物等),防止微生物滋长,加强混凝过滤;也可去除水中的铁、锰和色度。
自来水厂应对藻类的措施
自来水厂是为了向居民提供安全、清洁的饮用水而存在的。
然而,藻类的生长可能会对自来水厂的正常运行造成一定的影响。
因此,自来水厂需要采取一些措施来应对藻类的问题。
自来水厂可以加强水源地的管理。
藻类通常在水体中繁殖生长,因此,保持水源地的水质清洁是防止藻类滋生的重要措施之一。
自来水厂可以定期监测水源地的水质,及时发现藻类的滋生情况,并采取相应的措施进行处理。
自来水厂可以采用物理方法去除藻类。
例如,可以使用过滤器或网状屏障来阻止藻类进入自来水厂的水处理系统。
这些物理障碍可以有效地阻止藻类的进入,从而减少对自来水厂的影响。
自来水厂还可以采用化学方法来控制藻类的生长。
例如,可以向水源中添加适量的氧化剂或消毒剂,以抑制藻类的繁殖。
但是,在使用化学方法时,需要注意剂量的控制,以免对水质造成负面影响。
自来水厂还可以加强对水处理设备的维护和清洁。
定期清洗和消毒水处理设备,可以有效地去除藻类及其代谢物,保持设备的正常运行。
此外,自来水厂还可以加强对管道的清洗和维护,防止藻类在管道中滋生。
除了以上措施,自来水厂还可以加强科学研究和技术创新,寻找更
加高效、环保的方法来应对藻类问题。
例如,可以研发新型的藻类控制技术,或者开发新型的水处理设备,以提高自来水厂的处理效率和水质安全性。
自来水厂应对藻类的措施包括加强水源地管理、采用物理和化学方法去除藻类、加强设备的维护和清洁,以及加强科学研究和技术创新。
通过采取这些措施,自来水厂可以有效地应对藻类问题,保证向居民提供安全、清洁的饮用水。
谢小明前言密度降低,沉淀去除率下降,需投加大量混凝剂和壁由于藻类生长的长期影响,池壁粗糙老化,反过来又给藻类、摇蚊、水垢和青苔的寄生提供良好的繁殖场所,既影响制水过程中的感官质量,又增加了清洗频率和工人劳动强度。
国内多采用常规强化混凝工艺除藻,需要消耗大量净水药剂,且当源水藻类过高时,形成的絮体较松散,难下沉,不利于后续去除;采用硫酸铜试剂除藻,不仅会破坏水体生态系统,还会对人体健康造成一定危害;机械清捞、气浮去除等方法,效果均不明显,往往过一段时间后,藻类又会大量滋生。
莲坂水厂除藻方法厦门市莲坂水厂于1958年投入运行,设计处理水量5万吨/日,是厦门市早期重要的水厂之一。
工艺为初期沉淀→折返混凝→斜板沉淀→双阀滤池→二氧化氯消毒(图1)。
莲坂水厂蓄水池可用池容为4.8×104m 3,总容积约10m 3。
早期莲坂水厂源水水质较好且制水量大,水力停留时间短,藻类污染不明显;近年来由于水源地富营养化现象加重,且源水出现部分时间停供,导致莲坂水厂制水量降至2-3万吨/日;夏季气温升高后,因蓄水池未及时清淤,蓄水池中藻类大幅增加,含量可达1.5×108个/L ,表面pH 值接近10,严重影响莲坂水厂的制水工艺及水质安全。
经过不懈努力,莲坂水厂不改变现有工艺流程,不增加大型设备和处理构筑物,有效降低了藻类生长影响,实现了水质合格率100%,且长期保持低药耗和低能耗。
其成功经验如下:1.生物治理向蓄水池内投放鱼苗和螺类。
花鲢或白鲢每增加1Kg 体重就能“消灭”40-50kg 蓝藻,鲤鱼和螺类能有效分解鲢鱼粪便,为莲坂水厂的生物链养殖治理藻类污染提供了便利条件。
当藻类数量较少时,蓄水池中自然生长了一些鱼类、螺类等,形成生态链;当藻类数量慢慢增加,通过增加鲢鱼、芦台鲌鱼等食草鱼类和一定的鲤鱼、石螺投放,有效控制藻类生长。
2008年开始,二年一次进行春季投放花鲢和白鲢,冬季捕捞大的鱼(罗非鱼、花鲢和白鲢鱼)。
昆明第五自来水厂常规工艺除藻效果的研究摘要通过对昆明第五自来水厂常规工艺的跟踪调查,分析滇池源水的藻类组成和变化情况,以及各工艺处理步骤对蓝藻、绿藻、硅藻等各种藻类的去除作用,尤其是对可产生藻毒素的微囊藻的去除作用。
同时还将常规工艺和微絮凝处理工艺的除藻效果作对照,提出二次絮凝是一个较好的除藻方法,为采用常规工艺处理高藻水的水厂提供参考。
关键词除藻藻类组成藻类的去除目前,日趋严重的水体富营养化已成为全球性的环境问题。
滇池作为昆明市的主要饮用水源之一,富营养化问题也日益突出,其直接后果就是藻类的大量繁殖。
藻类除了可使水体产生霉臭味之外, 藻类本身还是水中 COD、BOD 尤其是SS的主要来源之一,同时藻类也是THM的主要前驱物质,另外在工艺运行时藻类还会在滤料表面形成藻类泥糊堵塞滤池,使过滤周期缩短,反冲洗耗水量增加,并且藻类的代谢产物如糖酸和糖醛酸能与铁盐,铝盐混凝剂作用形成配位络合物,使混凝效果下降,而且这种络合物是电中性胶体,它能穿透滤池,影响出水浊度,造成管网腐蚀和二次污染,尤为严重的是某些藻类会产生藻毒素,威胁人民身体健康。
因此提高水处理工艺对藻类的去除率已成为日益迫切的问题。
从九五年八月份起,笔者作为昆明—苏黎世合作项目办工艺试验小组的成员对五水厂现有工艺的除藻效果进行了跟踪调查,并选取北1#滤池和苏尔寿滤池与生产滤池作微絮凝对比实验,希望能为水厂改造现有工艺,提高水质,提供科学的依据,为其他采用富营养化水体为水源的水厂提供参考。
1 五水厂现行工艺和取水点:五水厂生产能力20万吨/天,从滇池直接取水,通过以下工艺进行处理:我们选定了四个点(如图所示)进行跟踪取样,将水样用碘液固定,镜检计数:1.源水2.气浮后3.过滤后4.出厂水2 源水藻类状况:从95年8月至98年5月,进厂源水的藻类含量平均为´107 个/L,群体数量平均是196群/ml,共出现藻类50余种,其中蓝藻门8属,绿藻门 19 属,硅藻门4 属及其他种属若干。
对水厂常规水处理工艺中藻类去除的探索摘要:藻类问题一直是供水行业人们关注的一大热点,由于现代工、商、农业的迅速发展以及生活污水的乱排乱放,导致淡水水源受到不同程度的影响,水体受氮、磷等营养物质污染后水质恶化,水体富营养化进程大大加速致使藻类生长旺盛,因此每年夏秋季藻类的大量繁殖都加大了水厂的水处理难度。
为此,本文首先阐述了藻类的危害,分析了水厂常规水处理中的几种处理工艺,并结合某水厂中采用硫酸铜的化学处理法进行了探讨。
关键词:水厂;常规水处理;藻类去除工艺1.藻类对水厂的的危害藻类是能进行光合作用且在水中以浮游方式生活的自养型微生物。
藻类的过度繁殖给自来水厂的制水生产工作带来较大的影响,包括藻类会堵塞滤池,且消耗较多的液氯,提高过滤。
滤池进入管网的藻类和营养物质作为微生物生长、繁殖的基质,引起配水管网中的细菌再生长而造成二次污染。
藻类的分泌物及降解产物中含有四氯乙烯、二甲基二硫化物等毒性物质,能引起人、动物中毒,其产生的霉味、腥味,也使人在饮用时不能接受。
藻类的大量繁殖给净水厂后续的加氯消毒带来较大的困难。
原水水体感官质量变差,对常规的水处理工艺造成了很大的冲击,严重降低了水处理的效果,增加了水处理的成本,影响了正常的生产运行。
藻类物质在滤池中也会大量繁殖,致使滤料层堵塞,使过滤周期缩短,减少产水量,增加冲洗水量并影响出水水质。
现在,人们对饮用水质量的要求越来越高,水厂常规水处理的生产要求也应该大力改进,尤其是对藻类的去除。
2.水厂常规水处理中藻类去除的常用方法2.1藻类去除工艺常用方法的选择目前,世界各国都面临着去除水体中大量藻类的难题。
国内外的专家学者也在积极的研究行之有效藻类去除工艺。
最近几年,由于水域沿线大量施用化肥、居民生活污水和工业废水大量排入江河湖泊,致使江河湖泊中氮、磷、钾等含量上升,藻类大量生长的现象在我国时有发生。
而防止藻类的生长,单纯的方法是行不通的,我们首先应该减少大量施用化肥、居民生活污水和工业废水等污染源的排放,其次,就是采用水处理工艺去除大量繁殖的藻类生物。
自来水厂生产过程中除藻技术的应用某水厂于1995年建成投产,以黄河三门峡库区水作为供水水源。
其主要处理工艺为:预沉→预加氯→混凝→沉淀→过滤→消毒,是地表水处理的常规工艺流程。
随着该水厂的投产供水,市区居民对自来水存在腥味等口感问题的反映也越来越强烈。
通过对该水厂各个水质监测点的跟踪监测,可发现其水体腥味随着该厂调蓄池藻类数量的变化而呈现周期性的变化,是由于调蓄池内藻类的大量滋生引起的。
藻类产生的原因随着工农业生产的飞速发展,黄河流域废、污水的排放量也急剧增加,加之天然来水量逐年减少,从而使黄河的污染日趋严重。
由于水体营养盐的大量富集,造成黄河水的富营养化。
据2002年以来黄河三门峡段污染指标的监测数据统计:80%时段的黄河来水为IV类、V 类或劣V类水质,主要超标因子为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数等。
而该水厂的调蓄池又有以下特点:(1)蓄水深度浅,水位最高时水深约米,最低时水深仅为米,且受条件限制,低水位运行时间长,属典型的浅水位蓄水池;(2)原水在调蓄池停留时间长,特别在每年7~9月三门峡库区调水调沙阶段长达三个月不能补充新水。
这就从客观上形成了水质富营养化的基础条件。
虽然该厂调蓄池有一定的自净能力,但却是有限的。
在引黄水中的氮、磷等营养物质丰富,以及春、秋适宜的水温、充足的阳光作用下,藻类就会大量滋生,总数有时呈爆发式增长,高发期藻类总量曾超过1亿个/L,优势藻种主要是蓝藻、绿藻、硅藻等。
藻类的特性藻类通常是指一群在水中以浮游方式生活,能进行光合作用的自养型微生物,其种类繁多,均含叶绿素。
在显微镜下观察,藻类是带绿色的有规则的小个体或群体。
由于藻类是水体中有机物的制造者,故在整个水体生态系统中占有举足轻重的作用,是生态系统中不可缺少的一个环节。
藻类在一定数量时,对水体水质具有一定的改善作用。
但若水中的藻类超过一定数量时,特别是过度繁殖形成水华时,不但会产生臭味,其产生的毒素也能影响人体健康,并且对自来水厂的制水生产带来较大的影响。
藻类中的蓝绿藻、小颤藻等在新陈代谢及藻尸腐烂分解的过程中能释放出有腐败气味的化合物MIB和土臭素,从而使水体带有土腥味。
藻类对制水生产的影响藻类的滋生直接影响制水生产,藻类的分泌物及降解产物中含有四氯乙烯、二甲基二硫化物等毒性物质,能引起人、动物中毒,其产生的霉味、腥味,也使人在饮用时不能接受。
藻类的大量繁殖给净水厂后续的混凝降浊和加氯消毒带来较大的困难。
在高藻期,原水水体感官质量变差,对常规的水处理工艺造成了很大的冲击,严重降低了水处理的效果,增加了水处理的成本,影响了正常的生产运行。
藻类物质在滤池中也会大量繁殖,致使滤料层堵塞,使过滤周期缩短,减少产水量,增加冲洗水量并影响出水水质。
随着饮用水标准的不断提高,如何能够有效地防治和去除藻类对制水生产过程和水质的影响,是制水厂要致力解决的难题之一。
去除藻类物质的方法选择治理藻类泛滥是当今国内外正在探索着的难题。
诸多专家学者历经多年的辛勤摸索,还没有找到一套理想的治理方法。
现在已有的处理方法大体可归结为物理法、化学法和生物法。
这些方法虽各有所长,但同时也具有相当的局限性。
专家认为:靠单一的方法,去治理一个极其复杂的水生生态系统,往往得不出理想的效果。
应采用标本兼治的综合控制除藻法:一是控制污染源的排入;二是调整水环境结构;三是局部应急除藻。
这三种措施应该并重,相辅相成,缺一不可。
前两种措施属于宏观性的规划管理对策,技术上相对容易解决,但牵涉面广,见效慢,需要政府行政解决,往往会拖延很多年,有时历经多届政府。
而局部应急除藻抑藻,能有效地解决当前的藻类爆发,是一种必不可少的救急手段。
作为城市的供水企业,所用原水的污染问题并不是自身能够解决的,也只能采取应急的局部除藻措施。
局部应急除藻方法的选择应用强化常规净水工艺除藻在遇到藻类对制水生产影响的初期,该水厂采取强化常规工艺处理混凝的措施来去除藻类。
主要采取了以下几种方法:(1)折点加氯除藻。
把反应池前的加氯量增大,以氧化水中的有机物,杀灭藻类。
折点加氯能杀灭一定的藻类,并能去除水中的一部分异味。
(2)加助凝剂高锰酸盐(ppc)复合药剂除藻。
高锰酸盐(ppc)复合药剂是一种新型、高效的助凝剂,在生产上配合净水剂一起投加,经过试验和生产试用证实,在一定范围内ppc的投量和它的除藻效率成正比关系。
ppc投量越高,沉淀水和滤后水中的藻类去除率呈不断上升趋势。
但ppc对低浊、低藻的原水处理效果并不理想。
在调蓄池投加硫酸铜除藻(1)硫酸铜除藻的作用机理是铜离子可以与生物体内的蛋白质结合生成蛋白盐,使蛋白质变性、沉淀,使酶失去活性而达到灭活的目的。
(2)该水厂的水质检测中心每周都对调蓄池藻类进行监测,和色度、浊度、pH值、 CODMn 等指标的检测数据一起作为启用原水预处理的依据。
当调蓄池藻类达到3000万个/L时,开始在调蓄池投加硫酸铜,控制投量在~L(以无水硫酸铜计),经过8个小时的接触后,藻类去除率可达40%~50%.(3)投加硫酸铜前后水质比较:投加硫酸铜后,可使色度降低10以上,浊度降低约4NTU,藻类去除约50%,缓解了后续常规工艺水处理的压力。
(4)硫酸铜除藻的主要问题是:在硫酸铜灭活藻体的同时,其他生物体也受到了影响,比如造成鱼类和其他水生植物的死亡,破坏了水生生态系统。
为将硫酸铜灭活藻类的同时对生态的影响降至最低,需严格控制硫酸铜的用量。
运用活性炭吸附去除藻类及其代谢产物(1)用常规工艺的强化混凝除藻,需要消耗大量的净水药剂,原水藻类过高时,形成的絮体较松散,不易下沉,不利于后续去除;而用硫酸铜杀藻,不但会破坏水体生态系统,还会对人体造成危害。
这就需要选用更适合的除藻方法。
(2)活性炭是用烟煤、褐煤、果壳或木屑等多种原料经炭化和活化过程制成的黑色多孔颗粒,其主要特性是比表面积大和孔隙构造,活性炭的强吸附性能就主要发生在这些孔的表面上。
一般情况下,用于水处理的活性炭应具有适当比例的孔,以去除水中分子量(或分子直径)较大的吸附质。
活性炭表面具有微弱的极性,不仅可以去除水中的非极性吸附质,还可以去除极性吸附质,甚至某些微量的金属离子及其化合物。
水华期间,藻类大量繁殖,水源带有色、臭、味。
活性炭吸附是除色、臭、味最有效的方法之一。
此外,活性炭用于有铁、锰及植物分解产物或由于污染而使水体带有的颜色的去除也是十分有效的。
用活性炭去除微量有机氯及其产生的异臭味也是最为有效的方法之一。
粉末活性炭的粒径一般为10~50um,因其颗粒小,比表面积大,吸附速度快,一般情况可与混凝过程相结合,该水厂就是把活性炭直接投加到原水中,经混合吸附水中的有机和无机杂质后,粘附在絮体上的炭粒大部分在沉淀池中成为污泥后排除,常应用于季节性水质恶化时的间歇处理以及粉末活性炭投加量不高时。
粉末活性炭吸附效果非常显着,同时可增加絮凝矾花的核心作用,提高悬浮颗粒的碰撞机会,可提高混凝工艺的处理效果,并有利于浮渣的去除。
运用生物(鲢鱼)除藻鲢鱼控藻机理鲢鱼,又名白鲢、鲢子等,属鲤科、鲢亚科。
鲢鱼常栖息于水的中上层,以食浮游植物为主(包括粘附在藻类上的细菌)。
鲢鱼摄食的方法比较独特,它的鳃耙相邻之间有骨质小桥,其外面覆盖着海绵状的筛膜。
因此,微小的浮游植物(藻类)不能随水滤出体外而成为其食物。
所以,鲢鱼是摄取藻类的典型鱼种。
而且某些浮游植物贫乏的池塘,鲢鱼整个夏季都以池底蓝藻腐屑为食,腐屑占其食物重量的90%~99%.鲢鱼控藻技术正是利用鲢鱼喜食藻类的生活习性,对水库等易生长藻类的水体进行藻类控制的原水处理技术。
该技术通过对鲢鱼的合理投放(适当时间、地点、鱼体、密度),利用其对藻类的摄食,来抑制藻类的生长繁殖,从而达到去除水体藻类、改善原水水质的目的。
第一批鲢鱼投放根据该水厂调蓄池历年的蓄水时间、蓄水量、蓄水深度及运行情况,在每年的12月份到来年的2月份水体较深,且水位、水质都比较稳定,此时投放有利于鱼类的成活及生长。
该水厂于2005年1月份投放第一批鲢鱼万kg,单尾鱼重(200±25)g,此时调蓄池存水量约300万t,放养密度约m3,随着调蓄池水量的变化,放养密度最高达到约46g/m3.第一批鲢鱼投放以后,经过一年的试运行,取得了以下效果:(1)藻类短期爆发式增长的情况已消除,数量大都控制在3000万个/L以下,水体腥味明显减少,净水厂后续处理也趋平稳,没有出现往年浊度长时间持续难以处理的现象。
经该水厂现有的地表水常规处理工艺+活性炭吸附工艺联合运行后已完全能够处理合格,出厂水腥味已基本能够被人接受。
(2)处理药剂的用量也有大幅削减:2005年和2004年相比,节省硫酸铜约20吨,节约聚合铝约82吨,节约活性炭34吨,减除投放鲢鱼的费用,实际节约资金约33万元。
第二批鲢鱼投放根据2005年的试运行情况,该水厂又于2006年1月份第二批投放鲢鱼万kg, 单尾鲢鱼重(166±)g,放养密度增加到18g/m3(包括第一批投放鲢鱼的增长量)。
后来随着调蓄池水量的变化,放养密度最高达到96g/m3.第二批鲢鱼投放后,经过2006年及后续几年的连续运行,不但取得了更为满意的除藻效果,又节约了大量水处理费用。
鲢鱼除藻效果利用鲢鱼对原水水体进行除藻,能使水体蓝绿藻含量大幅下降,并有效降低了藻类总量,达到了减少水体腥味、改善饮水口感、并为净水厂后续处理降低难度、减少药耗的目的。
其特点为:除藻效果明显,二次污染小;投资少、见效快;操作简单、管理费用低;不产生有害副产物,是对水厂高藻原水进行预处理的较为理想的方案。
(1)用鲢鱼除藻时投放鲢鱼的大小应适宜,太小成活率较低,太大使用不了几年就得出库。
另外,浅水位水库鲢鱼的放养密度不宜太大,特别是原水调度困难的地方,在水位较低而不能及时充库时,生物体密度会成倍加大,造成鱼类夜间缺氧浮头甚至死亡。
(2)由于鲢鱼有逆流而上的习性且耐氧能力极差,当有进水暗管和水库相连时,一定要在管口加防护网,以防在充水时大量鲢鱼逆流钻进暗管不能回游而导致缺氧死亡。
(1)对于藻类的去除,采用改进净水厂常规工艺除藻,以强氧化剂和杀藻剂为除藻手段的化学方法优点是除藻效率高,但不足是这种方法以投加药剂达到除藻目的,在处理过程中可能会产生对人体有害的副产物,特别是氧化剂的使用可引起有毒蓝藻藻体破裂从而导致胞内毒素释放;采用活性炭吸附对色度、臭味可以有效去除,但在藻类过量繁殖时也不能根本控制藻类的数量,且运行的成本较高;但这两种方法都属于被动除藻。
(2)采用生物控制技术作为传统水处理工艺的前处理,主动控制原水的含藻量,为净水厂水质处理创造条件,运行成本较低,而且不产生有害副产物,是一条切实可行的途径,是藻类处理的发展方向。
(3)对于藻类的去除,每种方案孤立运行都有局限性,所以在高藻期,采取生物方法在调蓄池预处理 + 粉末活性炭进厂前吸附处理 + 强化净水厂常规混凝工艺处理,即可达到满意的处理效果。