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用過量投礬處理原水中的蘭藻

來源：印染在線　發(fā)布時間：2009年03月25日

用過量投礬處理原水中的蘭藻

隨著城市發(fā)展和人口活動不斷增加，環(huán)保設(shè)施未完全配套，漓江水富營養(yǎng)化問題日趨嚴(yán)重。桂林市瓦窯水廠位于城區(qū)漓江下游，其取水頭部位于凈瓶山下的河彎處，上游一公里以內(nèi)有大的排污口三處。至枯水季節(jié)，河床外露，水流動性小，水質(zhì)惡化。每年冬春季節(jié)，蘭藻均大量繁殖，給瓦窯水廠水處理帶來極大困難。在公司生產(chǎn)部門的支持幫助下，瓦窯水廠逐步摸索出一些處理方法，尤其是過量投礬方式的采用，使瓦窯水廠渡過了供水危機。

一該廠處理原水中蘭藻的一些漸進(jìn)做法

瓦窯水廠冬春期原水濁度為3～6NTU，水溫8～16℃，PH值6.9～7.2。蘭藻在水體中呈膠體絲狀，約4～20mm長，顏色白而略帶淺黃。由于河水濁度低，水中懸浮顆粒的數(shù)目少，碰撞的機會與次數(shù)也少，再加上蘭藻的絲狀體重較小，低溫水粘度較大，水中細(xì)小顆粒雜質(zhì)與蘭藻的絲狀碰撞的機會更少，所以，凝聚效果很差。1、采用加大一次氯與增加反沖洗時間在蘭藻出現(xiàn)初期，該廠處理原水的方式僅是增加濾池反沖洗時間（由原來的8分鐘增加到15分鐘）和加大一次氯的投氯量，將一次氯由2.0～2.5mg/L增加到3.5～4.0mg/L，因有機物含量高，此時一次氯只能測到總氯，將總氯控制由原來的0.6mg/L上升到0.8mg/L。此時我們發(fā)現(xiàn)，大部分蘭藻被殺死或失去活力，死亡的蘭藻由白黃色變成斷絲狀的微黃色絮體，隨沉淀水流到濾池，這些絮體在濾池中與濾砂、污泥等迅速互相粘附，結(jié)成黃褐色泥毯。使濾池的工作效率很快降低，過濾周期縮短，即使延長濾池的反沖洗時間，但由于蘭藻形成的網(wǎng)狀泥毯粘附力較強，密度較大，反沖洗不易清理干凈，因而又影響下一個過濾周期，濾池工作周期由24小時下降至8～10小時，從而使濾池的工作周期一次比一次短。該廠不得不多次組織人力人工鏟除濾砂表面的泥毯，但只是短時間好轉(zhuǎn)（1～2天內(nèi)），無法解決原水中的蘭藻問題。同時，蘭藻穿透濾層現(xiàn)象時有發(fā)生，影響

出廠水濁度（超過3NTU）和外觀指標(biāo)。（見表）2、投加少量硫酸鋁針對出廠水出現(xiàn)的問題，在前述措施的基礎(chǔ)上投入少量硫酸鋁，一般投加3～5mg/L礬量，以降低出廠水濁度，從生產(chǎn)運行情況來看，反應(yīng)池后部有極細(xì)小的礬花出現(xiàn)，蘭藻與礬花有一定的松散粘附，出廠水濁度下降至2.5NT以下。同時，也不再出現(xiàn)蘭藻穿透層現(xiàn)象，但濾池的負(fù)擔(dān)卻呈加重趨勢，蘭藻與礬花疏松顆粒進(jìn)入濾池后，迅速與濾砂粘附形成泥球，比重較大，反沖水沖不起來，濾池周期由投礬前的8-10小時下降至4-8小時，自用水率大為增加，產(chǎn)水量下降，不得不多次降壓供水，給用戶帶來不便（見表）3、投加過量硫酸鋁仔細(xì)觀察礬花，發(fā)現(xiàn)蘭藻與礬花有一定的粘附作用，蘭藻屬微生物范疇，帶負(fù)電的可能性較大。欲想利用增大礬量來觀察處理蘭藻的效果，將投礬量增大至10～15mg/L，這時可以觀察到反應(yīng)池中后部出現(xiàn)疏松的白色礬花大顆粒。同時，將蘭藻吸附成團，蘭藻由原來的絲狀體變成團狀，進(jìn)入沉淀后，由于顆粒的密度因吸附蘭藻而增大，在沉淀池內(nèi)即可沉淀，進(jìn)入濾池的蘭藻大為減少，從而減輕了濾池負(fù)擔(dān)，濾池工作周期恢復(fù)到13～18小時以上，反沖洗時間也由原來的15分鐘恢復(fù)到10分鐘。（見表）

幾種方式處理原水的效果比較表
原水情況	處理方式	濾池工作周期 (人時)	濾池反沖洗時間 (分鐘)	自用水率 (%)	出廠水濁度 (NTU)
投礬量	一次耗氯量
無蘭藻	無	2.0-2.5mg/L	24-27	8-10	3-3.5	1.8-2.5
有蘭藻	無	3.5-4.0mg/L	8-10	15	7-9	2.6-4.5
3-5mg/L	3.5-4.0mg/L	4-8	15-20	10.4-13	1.0--2.5
10-20mg/L	3.5-4.0mg/L	13-18	10	4.9-5.7	1.0以下

二采用過量投礬方式處理蘭藻的理論論據(jù)

對硫酸鋁等金屬鹽混劑來說，其混凝機理中同時具有吸附架橋和電性中

和脫穩(wěn)作用。當(dāng)投量很多時，還具有卷掃作用。硫酸鋁Al2（SO4）3.18H2O溶于水后，立即離解出AL3+，水合高子水解時，配位水分子可以失去H+而形成單羥基單核配合物，反應(yīng)如下： [Al(H2O)6]3++H2O → [Al(OH)(H2O5]2++H3O+

單羥基單核配合物進(jìn)一步分解 [Al(OH)(H2O5]2++ H2O → [Al(OH)2（H2O）4]++H3O+

[Al(OH)2(H2O)4]2+ H2O → [Al(OH)3（H2O）3]++H3O+

這種水解過程中還存在許多中間過程，這是因為，初步水解產(chǎn)物中的羥基OH-具有橋鍵性質(zhì)。在由(H2O)6]3+最終趨于[Al(OH)3（H2O）3]的中間過程中，羥基可把單核配合物通過橋鍵配合或縮聚成多核配合物或高聚物。據(jù)有關(guān)資料認(rèn)為，可能存在Al6(OH)14]4+、[Al6（OH)15]3+、[Al2（OH）20]4+......等等。當(dāng)硫酸鋁投加過量時，水體PH值降低，高電核低聚合度的多核配合離子或者離聚合度的氫氧化鋁鹽占主要地位，可以吸附卷帶水中的膠?；驇ж?fù)電藻類進(jìn)行沉淀分離，這種現(xiàn)象稱沉淀物的卷掃作用，對處理低濁度、高密度蘭藻原水較為有效。

三還必須注意的幾個問題

1、應(yīng)增大一次氯的投加量，因為未被氯氣殺死的蘭藻結(jié)合成的礬花，在日照下進(jìn)行光合作用，很快產(chǎn)生氧氣形成氣泡附于礬花上，使其在沉淀內(nèi)上浮而難于沉淀，極易重新隨沉淀水流進(jìn)濾池。另外，也避免蘭藻在凈水構(gòu)筑物中繁殖。 2、定期將沉淀池積泥排凈，避免蘭藻尸體因在池底停留時間過長發(fā)臭而重新浮起。 3、處理原水時凈水構(gòu)筑物盡可能在滿負(fù)荷以下，避免負(fù)荷過大使沉淀水上升速度加快將礬花藻體帶入濾池。 4、應(yīng)在沉淀池后部配水槽內(nèi)安裝格網(wǎng)，以攔截部分從沉淀池流出的蘭藻，來進(jìn)一步保護(hù)濾池。

四成功實例

蘭藻最多時在原水中如雪片一般，COD

高達(dá)6.15mg/L，溶解氧最低降到0.39mg/L，原水出現(xiàn)腥臭味，原水水質(zhì)極度惡化，但由于采取上述一系列措施，尤其是采用過量投礬方式，使濾池工作基本正常。同時，由于出廠水濁度降低（在1.0NTU以下），對原水中的有機物，異味的去除也有一定效果，出廠水均達(dá)到國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。后來瓦窯水廠取水頭部再次出現(xiàn)高密度蘭藻，其它兄弟水廠也出現(xiàn)類似情況，供水受到影響，但瓦窯廠采用過量投礬方式，將投礬量加至12～18mg/L（原水水濁度4.6～5.2NTU），供水正常，濾池周期未受影響，出廠水水質(zhì)合格。值得欣慰的是，瓦窯水廠取水頭部水質(zhì)惡化問題已引起市人大、環(huán)保等部門重視，相信漓江水質(zhì)有望得到改善。

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