1 前言
獐山水厂水源水取自东苕溪，东苕溪水体终年含藻，但随着季节变化，藻类种类和数量差异较大。通过历年的跟踪检测与生产运行表明，当原水藻类含量低于5.0×106个/L时，对獐山水厂净水工艺影响不大，不会产生明显的臭和味，达到2.0×107个/L时，即可对净水工艺造成一定影响，经过前加氯后，沉淀池出水可嗅出藻腥味。
2 原水藻类异常情况
水体环境：光照条件，氮、磷含量和比例，水温，pH，水体生态关系都对藻类的生长产生很大的影响，但有一定的规律性，通过历年东苕溪藻类的监测数据，大致可以分以下几个周期：
一、低平衡期：11月下旬至次年3月，水温基本在10℃以下，藻类的新陈代谢微弱，生长、繁殖缓慢，原水藻类计数一般在2.0×105个/L以下，以硅藻为优势种群，蓝绿藻次之。
二、繁殖期：每年的4、5月份，水温逐渐升高，平均在10-20℃之间，光照逐渐充足，藻类新陈代谢开始旺盛，迅速生长繁殖，原水中藻类计数开始上升到6.0×105个/L左右，此时蓝绿藻、甲藻、裸藻成为优势种群，硅藻次之。
三、高平衡期：6月初至10月下旬，水温较高，基本维持在20℃以上，日照时间长，原水中的藻类达到一年中的最高含量，基本在1.0×106个/L以上，蓝绿藻占绝对优势，獐山水厂水源水藻类计数2014年最高检测值为3.2×106个/L。
四、衰亡期：11月，日照时间开始减少，尤其水温的降低制约了藻类的生长，藻类逐渐死亡，原水中的藻类计数下降到1.0×105个/L以下。
由此可见，在藻类爆发的高平衡期，主要以蓝绿藻为主，而蓝绿藻是产生异味和微囊藻毒素的主要原因，对水厂的安全优质供水构成一定了威胁。其中，在2006、2014年藻类爆发时，水质中心对水源水样进行第三方委托检测，均未检出微囊藻毒素。
3 烧杯试验
由于藻类爆发的最直接的影响就是出厂水臭和味异常，因此，监测室以除臭和味为重点，研究加氯、加粉末活性炭这两种除藻方法，并进行实验室烧杯试验。
3.1 加氯除藻烧杯试验
试验1
前加氯可以氧化有机物，杀灭藻类和微生物，防止滋生水草、青苔。最适宜的加氯量进行烧杯试验。试验水水温24.6℃，浑浊度43.5NTU，氨氮0.29mg/L，pH7.57，臭和味Ⅱ级，藻类计数2.8×106个/L，色度16度，需矾量、需氯量按当日水质分别确定为32mg/L、2.2mg/L。烧杯混凝试验混凝、沉淀程序控制如下：230r/min转1min，60r/min转2min，40r/min转10min，静置60min，取液面下10cm水样测定相关指标。相关数据见表1。对投加液氯消毒的水样进行臭和味测定时，加入硫代硫酸钠以去除氯味，减少测定干扰（下同）。
结果表明，当投加量在需氯量以内时，对藻类的去除率不是十分理想，这大致是因为大部分有效氯被原水中的还原性物质消耗，真正作用于去除藻类的有效氯有限，而化合氯又难以杀死藻类，只有当氯的投加量达到2.4mg/L以上时，游离氯才能很好的去除藻类，去除率可达70%以上，而氯投加量达到2.4mg/L以上后，沉淀水臭和味从Ⅰ级升到Ⅱ级（臭和味主要体现为鱼腥味以及土腥臭），反而比原水臭和味等级高。这是由于藻类被杀死后产生了具有藻类腥臭味的物质或氯和藻类中含有的某些代谢产物反应生产了藻类腥臭味物质。因此，在藻类含量较高时，加大氯的投加量来消除藻类反而不利于臭和味的去除，造成臭和味等级以及消毒副产物含量的上升。
3.2 投加粉末活性炭除藻烧杯试验
试验2
采用试验1所用原水以及确定的需矾量（32mg/L）、需氯量(2.2mg/L)，投加不同剂量的粉末活性炭强化混凝、吸附效果，并对沉淀水的相关指标进行测定。
实验显示，投加粉末活性炭大于5mg/L后，臭和味以及藻类已基本去除，效果理想。通过粉末活性炭的强化混凝以及吸附作用，绝大部分的藻类随着絮体沉淀，达到了很好的去除效果。并且，由于粉末活性炭对产生臭和味的物质有很好吸附作用，沉淀水臭和味亦有良好的去除效果。在使用粉末活性炭去除藻类时，建议投加量为5mg/L。
试验3
为研究臭和味等级高、藻类含量高原水的处理，进行试验3。试验3试验用水采自某鱼塘，水温26.3℃，浑浊度37.5NTU，氨氮0.42mg/L，pH7.27，臭和味Ⅲ级，藻类计数6.0×107个/L，色度17度，需矾量、需氯量按水质分别确定为28mg/L、2.3mg/L，并投加不同剂量的粉末活性炭。烧杯混凝试验程序控制如下：220r/min转1min，50r/min转3min，50r/min转10min，静置60min，取液面下10cm水样测定相关指标。
实验结果表明，在处理污染较为严重的原水时，所需的粉末活性炭投加量比处理微污染原水时有所增加，当粉末活性炭投加量达到20mg/L后，臭和味以及藻类才得以去除。因此，在使用粉末活性炭去除高浓度藻类、臭和味等级的原水时，建议投加量需大于20mg/L。
4 总结
1、提高前加氯来去除藻类具有一定作用，但是不能在混凝沉淀过程中完全的去除，需要经过后续的砂滤池、炭滤池过滤才能完全去除。另外，必须严格控制氯的投加量，如果过量的投加氯，不但会导致沉淀水臭和味等级上升，更会对后续的活性炭滤池造成冲击。
2、投加粉末活性炭对除藻以及臭和味有很好的去除作用，不但在沉淀过程中就去除了绝大部分的藻类，更是去除了藻类产生的臭和味。由于实验室条件限制，未能对藻毒素去除情况进行分析。需要注意的是在使用粉末活性炭去除藻类时，要根据不同藻类含量以及臭和味等级控制粉末活性炭的投加量：
（1）藻类含量较低、臭和味等级在Ⅱ级及以下时，5-10mg/L的投加量就能满足要求；
（2）藻类含量较高（大于2.0×107个/L）、臭和味等级在Ⅲ级及以上时，投加量需要适当增加，建议大于20mg/L，但也不因过量的投加，增加后续工艺的负荷。
3、本试验主要针对的是藻类以及藻类产生的臭和味进行了试验，未对其他原因造成的臭和味异常进行针对试验，存在不足之处，将在今后进行试验与研究。
论文作者:李建兴
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/21
标签：藻类论文; 活性炭论文; 粉末论文; 烧杯论文; 绿藻论文; 含量论文; 水温论文; 《基层建设》2017年第12期论文;