如何去除水处理系统中绿藻?
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。
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。
直接过滤适用于原水中藻类和悬浮物数量较少的情况,该工艺的关键是滤速的大小。采用均质砂滤池或双层滤料滤池进行直接过滤的工艺,藻类去除率约为15%~75%。若进行预氯化并在投加混凝剂后采用白煤—砂双层滤料滤池直接过滤(滤速<3 m/h),则藻类的最优去除率约为95%。但是当原水中藻量>1000个/mL、白煤粒径为0.9 mm或藻类数量>2500个/mL、白煤粒径为1.5 mm时,过滤周期明显缩短。
混凝或过滤除藻
向反应沉淀池中投加粉末活性炭(PAC)作为助凝剂(可有效去除泥土气味),可以强化反应、沉淀效果,特别是在藻类大量繁殖的季节此法可作为应急措施。1995年5月,美国芝加哥的 供水部门在夏季
到来之前就开始投加PAC(投量约为2.4 mg/L);当水中出现甲基—异冰片(MIB)时(7月中旬),将PAC的投量逐渐增加到11 mg/L;夏季过后,PAC的投加量随MIB浓度的减小而减少,当PAC的投量减到1.2 mg/L时再持续投加1个月,在此期间若MIB浓度降到5μg/L 则可停止投加PAC。
预氧化除藻
对于某些藻类(例如绿藻)可以用氯、臭氧、高锰酸钾或二氧化氯等氧化剂进行预氧化,以提高去除效果。有一些藻类在预加氯后常会产生臭味,这时应加过量的氯,使之产生游离态的余氯,随后再根据水质要求进行脱氯。
利用高锰酸钾除藻也有较好的效果,对碱性水的除藻效果优于中性或酸性水。一般高锰酸钾投加量为1~3mg/L、接触时间≥1~2 h,但也有投加量为10mg/L、接触时间为10~15min的特殊情况(为了延长接触时间,可在引水管中投药)。如果预氧化过程中高锰酸钾投量过多,可能会穿透滤池而进入配水管网,出现“黑水”现象,而且出水的含锰量增加,有可能不符合生活饮用水水质标准。过剩的高锰酸钾可在沉淀池中去除,只要淡红色已在池内消失,高锰酸钾就不会进入滤池。有些水厂采用直接过滤工艺(不经过混凝、沉淀),则需专门的检测设备,以防止多余的高锰酸钾穿透滤池而进入配水管网。有时也可投加粉末活性炭去除过剩的高锰酸钾,其投加点应在高锰酸钾氧化反应完成以后,以免相互作用而降低除藻效果,但是粉末活性炭也可能穿透滤池而进入配水管网,宜在滤速上加以控制。
气浮除藻
近年来溶气气浮法除藻得到了广泛应用,此法在固液分离速度(5~8 m/h)、污泥浓度及节约药耗等方面都有比较满意的效果。气浮法除藻优于澄清法之处主要是:①当原水中藻类的数量为(3~5)×10^4个/mL时,气浮池和澄清池出水中藻类数量均为1000 ~1200个/mL,但气浮法可节约混凝剂20%~40%;②气浮池污泥干固体浓度为25~30g/L,澄清池的干固体浓度仅为气浮池的1/10,因此在污泥处理时气浮法可省去污泥浓缩阶段,减少了处理设备的投资;③气浮工艺比较节约运行费用,但要求原水的悬浮固体含量不高,并且设备发生故障时能及时检修。我国昆明、武汉和无锡等地的水厂采用了气浮池,可同时达到澄清和除藻的目的。