供水水源水华爆发时的应急除藻措施

供水水源水华爆发时的应急除藻措施杨文进;雷培树;王早文【摘要】当供水水源发生高浓度藻(水华)时，水厂的滤池极易被藻堵塞，水处理不能继续运行，对此应从速采取水源除藻的应急措施.每天一次向含藻水体水中投加0.5~1mg/LCuSO4,连续投加2~3d后，除藻有效且能使水厂水处理工艺正常运行.投加高锰酸钾0.5~2mg/L或加入游离性余氯0.2~1mg/L,亦可有效除藻.％Whenwatersupplysourcehaslargeconcentrationsofalgae(algalbloom),thefiltersofwaterworksarecloggedveryeasilyandwatertreatmentoperationcannotworknormally.Excessivealgaeinwatersourceshouldberemovedimmediatelyincaseofemergency.If0.5-1mg/LCuSO4onceadayfortwotothreedaysisused,algaecanbeeffectivelyremoved.Thenwaterworkscanoperatenormally.0.5-2mg/Lpotassiumpermanganateorfree0.2-1mg/Lchlorineresidualcanbealsoeffectivelytoremovealgae.【期刊名称】《净水技术》【年(卷)，期】2012(031)006【总页数】3页(P1-3)【关键词】供水水源;藻类滁藻剂;硫酸铜;高锰酸钾;氯【作者】杨文进;雷培树;王早文【作者单位】中国市政工程中南市政设计研究院，湖北武汉430010；中国市政工程中南市政设计研究院，湖北武汉430010;中国市政工程中南市政设计研究院，湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TU991.25当水厂进水中含有高浓度藻时，沉淀池不能有效沉淀，导致大量藻类进入滤池，其中大部分滞留在滤池的表层滤料之中，致使滤池过滤周期严重缩短，水厂产水量大幅度降低。如于桥水库在1997年夏季发生水华，使得水厂的常规处理工艺产生困难［1］。因此在发生水华爆发时，需要采取相应的除藻措施［2-3］。1用除藻剂除藻硫酸铜、高锰酸钾［4］、氯等是常用的除藻剂。向水体水投加后能够杀死藻细胞、去除藻毒素及异嗅，使滤池无藻堵塞，可以正常运行。1.1硫酸铜硫酸铜是应急控制地表水高浓度藻的最常用的除藻剂，供水水源在控制高浓度藻的实践中所使用的硫酸铜浓度，通常对于水环境和大多数鱼类没有毒害［5-6］。除藻用的硫酸铜［7-8］为CuSO4・5H2O，又名蓝矶。铜的溶解性受到pH值的影响。当pH为7时约有55%为铜离子；当pH为8时只有10%为铜离子。杀死各种藻的硫酸铜浓度，如表1所示［9-10］。表1杀死各种藻的硫酸铜浓度Tab.1ConcentrationofCopperSulfateforKillingVariousAlgae藻名硫酸铜浓度/(mg-L-1)拟黄团藻空星藻等、网藻、囊球藻、黄群藻柄系藻、鱼腥藻、刚毛藻、星形硅藻、束丝藻椎藻团藻角甲藻隐藻、鱼鳞藻、薄甲藻、颤藻硅藻甲藻实球藻、空球藻0.1~0.20.1~0.30.1~0.50.20.250.2~0.30.2~0.50.2~5.00.5~2.02.0~10甲基橙碱度＞40mg/L的水中，按水面积计算，通常实际应用硫酸铜投加量为6.05kg/ha;碱度小于40mg/L时，根据除藻的水体积计算，可按0.33mg/L投加。1mg/LCuSO4・5H2O含铜离子0.2545mg/L。我国地表水环境质量标准（H类至V类）、城市供水水质标准、生活饮用水源水质标准的铜离子限值都规定为1.0mg/L。试验表明向含藻量为1557.2万个/L和pH值为7.84的水中，投加硫酸铜1.5mg/L除藻，铜离子残留量仅为0.346mg/L。说明用硫酸铜除藻对于水体的水质是安全的。尽管如此，在除藻现场投加硫酸铜过程中仍应定时化验水的溶解性铜浓度，严格控制水体水中溶解性铜浓度不大于1mg/L。美国佛罗里达州、印第安那州及洛杉矶市等地有很多湖泊、水库的供水水源皆使用硫酸铜除藻。湖库水含藻量高时，每天用船向水体水中投加硫酸铜溶液，投加量为0.5~0.7mg/L[11]。用硫酸铜除藻后，2~3d内看不到藻的活细胞，并且水的臭气也消失得很快。美国有数百万个生活水源的人工塘，以硫酸铜为主要除藻剂。Toth[7]在入B、C三个塘中做了投加硫酸铜的浓度试验。加硫酸铜以前，三个塘的表层水、底层水的pH值为6.5~8.8，铜浓度为0.009~0.023mg/L—使用3.18~6.35mm粒径的CuSO4・5H2O固体，人工撒向三个塘的水面。按各塘总水量计算，撒入Cu2+的量:A塘为0.187mg/L、B塘及C塘均为0.25mg/L。此后，取三个塘的水面和不同水深处的水样，化验溶解性铜。结果如表2所示。由表2可知（1）A塘的Cu2+浓度明显地低于0.187mg/L,B、C两个塘的Cu2+浓度明显地低于0.25mg/L;（2）塘水中Cu2+浓度分层不明显，塘水中Cu2+浓度较低的原因是有一部份撒入的硫酸铜进入底泥，没有全部溶解。由表2可知投加硫酸铜溶液的效果比投加固体硫酸铜的效果好。硫酸铜溶液可以用船向湖面喷洒，湖面药剂的分配量应均匀。1.2高锰酸钾在水库水源的天藻实际应用中，高锰酸钾除藻的投加量一般为0.5~2mg/L。由于投加量和药价的原因，高锰酸钾的使用普及率比不上硫酸铜。1997年滦河的水含藻量为3098.1万个/L,在浊度为11.8NTU、pH值为8.18、CODMn为3.37mg/L的河水水质条件下，投加0.2~0.8mg/L高锰酸钾进行除藻。结果表明除藻率随着高锰酸钾投加量的增加而增加；0.6mg/L高锰酸钾的平均除藻率为80.8%［1］。表3为高锰酸钾对8种藻的毒性试验结果［10］。表2塘水中Cu2+浓度Tab.2ConcentrationofCu2+inPonds1d后2d后3d后塘水深度/mCu2+浓度/(mg-L-1)A塘0B塘C塘0.911.832.7400.611.221.8300.611.221.830.070.070.040.020.120.120.120.120.080.090.090.040.040.080.050.020.120.180.180.180.090.100.090.080.030.060.030.010.100.100.090.090.020.020.090.02表3高锰酸钾除藻的总结Tab.3SummariesofPotassiumPermanganateforKillingAlgaeKMnO4投加浓度/(mg-L-1)藻名防止藻增殖12h内除藻72h内除藻铜绿微囊藻卷曲鱼腥藻剌孢胶剌藻颤藻查理颤藻水网藻美丽胶网藻硅藻4134224151344312141342381向水体投加高锰酸钾过程中应加强检验水体水的锰浓度，根据检验的锰浓度即时调整投加量。城市供水、地表水等水质标准的锰规定限值都为0.1mg/L。投加高锰酸钾后水体水呈现的微红色可在水厂的水处理过程中消失。如果投加量稍有过剩，可通过投加粉末活性炭去除。1.3氯液氯、二氧化氯、次氯酸钠、次氯酸钙均可用于控制地表水源的高浓度藻，其中以液氯较为通用。二氧化氯的除藻效率高于液氯，不产生卤代烃，但费用高于液氯。氯可与硫酸铜同时投加。游离氯为0.2~1mg/L时能够有效地杀灭堵塞滤池、产生异嗅异味的的藻类，并能去除藻毒素。除藻的加氯量如表4所示。表4杀死各种藻类的加氯量Tab.4ConcentrationofChlorineforKillingVariousAlgae藻名加氯量/(mg-L-1)黄群藻、拟黄团藻、锥藻、团藻囊球藻、鱼腥藻、网藻、星形硅藻、束丝藻、放射硅藻空星藻等颤藻纺垂硅藻、带粒硅藻、丝状硅藻0.3~1.00.5~1.01.0~1.51.12.02用其他方法控制藻有些水厂在水库发生高浓度藻时，为了防止滤池被藻堵塞、冲洗频繁，就提高水库水的换水率、设法缩短水库水的水力停留时间，以减少藻的繁殖量。或设置挡板把漂浮的湖靛隔离于取水口以外，以保持所取的水中不含湖靛；或把取水口设在水体深度的中下层。2006年牡丹江市自来水公司取水口，海浪河入牡丹江处发生高浓度的水栉霉。水栉霉属藻状菌纲，为絮状物，菌丝很长,堵塞水厂取水口。水厂在取水口加设拦截网截留水生生物絮体，并采取破冰清捞等措施。日本有些湖库使用空气扬水法曝气，使水体中水发生全深度的上下循环，藻类进入下层水中以后因为照不到阳光而死去［12］。3结论(1)硫酸铜是控制高浓度藻的最有效的实用除藻剂。在高浓度藻水源现场使用硫酸铜溶液除藻，按0.5~1mg/LCuSO4投加，除藻率为70%~90%，水中残留铜离子浓度仅为0.346mg/L。对于水源水质和鱼类均无毒害。除藻以后的水源水，水厂可以安全地取用。(2)向水源水中投加0.5~2mg/L高锰酸钾，能够有效除藻，并能同时去除异嗅、异味。水源除藻时游离氯应为0.2~1mg/L。投加二氧化氯不产生卤代烃。投氯能够去除藻毒素、去臭。减小水源水的停留时间或用档板隔挡湖靛，有助于降低水厂取水中的含藻量。参考文献【相关文献】[1]陈霄,黄廷林.滦河水的除藻实验研究[J].净水技术,2006,25(5):21-24.[2]刘广奇，刘杰，宋兰合.给水处理除藻技术最新进展[J].净水技术,2008,27(2)27-31,50.[3]王学云，高乃云.水中藻类的嗅味及去除方法[J].净水技术,1999,18(1):36-39.[4]王伟平涨璐，徐慧.高锰酸钾与二氧化氯预氧化除藻试验研究[J].净水技术,2006,25(2):41-42,76.[5]CulpGordonL.HandbookofPublicWaterSystems[M].NewYork:VanNostrandReinholdCompany,1986.[6]CourcheneJE.AlgaeControlinNorthwestReservoirs[J].Jour.AWWA,1975,67(3):127.[7]S.J.Toth,D.N.Riemer.PreciseChemicalControlofAlgaeinPonds[J].Jour.AWWA,1968,60(5):367.[8]C.B.Muchmore.AlgaeControlinWater-SupplyReservoirs[J].Jour.AWWA,1968,70(5):273.[9]