岳舜琳
上海市自來水公司

　　在富營養化的湖泊水中，藻類產生的微量有機物會增加水的臭味、妨礙絮凝、影響消毒，腐殖物質與氮作用生成三鹵甲烷，增加水中氨氮，影響消毒效果，由于有機物的增加會在管道中出現水生物，使管壁滋長細菌膜，殘存著浮游動物和微生物堵塞水表、濾網和水龍頭所以用湖泊水作水源的凈化水廠應設法除藻類及其他水生生物，以防止加氯消毒產生鹵代有機物是一個十分重要的課題，本文著重介紹瑞士蘇黎世浪格水廠主要應用直接過濾、臭氧活性炭過濾、慢濾池過濾凈化工藝生產中除藻和除有機物的效果。

　　一、蘇黎世市浪格湖水廠水源一蘇黎世湖水質概況

　　蘇黎世湖面積68km2，容積34億m3，湖水最深136m。85%水量來自蘇黎南湖，而南湖水則由衛林湖(walen)湖補給，通過利馬河泄出流量90m3/s。浪格水廠設在蘇黎世湖北端東岸，從湖面下30m處取水，以獲得水溫低，藻類少的原水。由于匯水區人口密度較大，從農田淋澆下來的肥料、氮、磷等營養物質含量較高，總磷達0.025mg/L，總氮大于0.90mg/L，葉綠素最大達23.5ug/L。藻類繁殖旺盛，以綠藻、金藻、硅藻占優勢，隱藻次之、蘭藻、甲藻較少。

　　二、水質凈化工藝的技術條件

　　該水廠始建于1960年，當時水處理系統由預加氯，微絮凝一直接過濾，慢濾池過濾后加氯等與道工序組成。1967年發生氯酚事故，管網中細菌復蘇，用過濾除浮游藻類困難，出現貝殼生物一貽具(Mussel)，因而用戶對水質的反映強烈。于是于1975年進一步擴建采用8道水質凈化工藝。目前給水量約達2.5萬人m3/d。
　　1.預氯化
　　氯和二氧化氯投加在進水管的進口處，主要殺滅貽貝幼蟲及藻類，一般加氯后第11天即可殺滅貽貝，加氯量為0.5～1.0mg/L，但有時一月加氯一次約10mg/L。
　　2.微絮凝
　　粉狀硫酸儲存于2m3儲槽中，利用螺旋推進器定量地加到1.5 m3的溶解槽中，用螺桿泵通過劑量閥加到原水中，一般劑量為2.0mg/L。
　　3.中和
　　原水帶侵蝕性二氧化碳（游離二氧化碳達3.8～7.2mg/L）用石灰中和使PH=8.0～8.1左右。
　　4.雙層濾池過濾
　　雙層濾池40個，每池面積45 m2，濾層總厚度1.2～1.4m，其中石英砂0.7～0.9m，粒徑0.5～1.0mm，浮石0.5m，粒徑1.0～2.5mm。每4天沖洗一次，沖洗強度為水14L/sm2，氣19.5 L/sm2。
　　5.加臭氧
　　劑量一般為1.5mg/L，加到雙層濾池的水泵出水管中（用水泵將濾池出水提升到活性炭濾池），用渦流混和器進行混和，臭氧與水在接觸室內接觸時間不少于5分鐘。
　　6.活性炭濾池
　　14個濾池，每池面積45 m2，活性炭厚度1.30m，粒徑1.6～2.5mm，最大濾速21m/n生產測定證明，是生物活性炭濾池。
　　7.慢濾池
　　14個，每池面積1120 m2，最大濾速0.7m/n。
　　8.出廠水加CIO2，一般劑量0.1mg/L。

　　三、凈水效率

　　1.除藻效率
　　1988年進水處每月投氯量達10mg/L，微絮凝投加硫酸鋁量1.5mg/L，年平均除藻效率見表－1

　　當原水投加硫酸鋁后，經雙層濾池直接過濾，可去除>20μm的浮游生物73.9%，2～20μm的浮游生物51.2%，但對于<2μm的浮游生物去除效率，故總去除效率僅有35.3%。經過投加O3，再經活性炭濾池過濾后，>20μm的積累去除率達到97.6%，2 –20μm的則達到87.1%，而<2μm的1.20%上各到68.1%，使總去除率達到82.5%。再往慢濾池過濾后，>20μm的及2～20μm的浮游生物基本上無去除作用，但對<2μm的又進一步去除了20.7%，最終的除藻率為88.4%。
　　是否雙層濾池直接過濾不能去除<2μm的藻類？1984 、1986年的資料說明，<2μm的浮游生物，經雙層濾池過濾，可分別去除54%和29%，再經加O3，活性炭過濾積累去除率分別達到77.3%和77.0%，活性炭過濾對去除<2μm的效率分別為48%和23.3%，慢濾池效率分別為5.5%和13.7%。

　　1984、1986、1988年累計總除藻率如表－2
　　由此可見，>2μm及2－20μm的浮游生物主要依靠直接過濾及加O3后經活性炭過濾得到去除，而<2μm的則有時需要慢濾池過濾。
　　2.去除溶解性有機物的效率
　　該水廠在除藻過程的同時，也能去除了水中的溶解性有機物，見表－3。

　　　注：DOC——溶解性有機碳　　　　　　　　　AOX——可吸附有機鹵素
　　　　POBs——四種多氧朕苯總量　　　　　　　PAHs——六種多環芳炷總量。

　　經雙濾層池過濾后，UV消光值從3.1降低到2.5，溶解性有機碳(DOC)毫無降低；加臭氧后，UV消光值從2.5降低到1.0，效果顯著；而DOC從1.16降低到1.10，降低極數；再經活性炭過濾后，UV消光值未降低，DOC則降低到0.85；以后再經慢濾池過濾，出廠加CLO，uV消光值及DOC變得不大。為了較為仔細地考查水處理工藝流程中的UV消光值及DOC變化情況，將水廠的1984年，1986～1988年的工藝流程中的UV消光值及DOC變化進行統計結果見表－4。

　　考慮到UV消光值及DOC的分析粘度，凡降低率在10%以下者，很可能是分析誤差。為此可認為UV消光值的降低主要靠臭氧氧化，而雙層濾池的作用較小，其它工藝則更小。DOC的降低主要靠活性炭濾池的吸附作用或生物氧化分解，其他工藝均無多大作用。
　　由于有時采用原水預加氯，出廠水加入少量CLO2，故出廠水中總三鹵甲烷TTHM較原水的0.2μg/L增加2倍，達到0.6μg/L，而總有機鹵素幾乎不增加。經過8道工序處理，多氯聯苯總量PCBs則由6.61μg/L降低到5.07μg/L；6種多環芳烴的總量PAHs則由10.8μg/L降低至8.5μg/L。

　　四、幾點看法

　　蘇黎世市浪格湖水廠的凈化工藝給我們提供了以下幾點認識。
　　1.　蘇黎世湖水水質雖已富營養化，但按歐洲飲用水水源標準(1953年)，仍屬于A段，按我國地面水環境容量標準則屬Ⅱ類水源。有機物污染輕微，而他們采取了8道處理工序進行除藻、除有機物，并將TTHM，AOX保持至極低水平，對PCBs及PAHs有一定去除率，故其工藝設計過于安全，重視出水水質。
　　2.　為去除藻類，有采用微濾機再結合常規工藝的，有采用氣浮池加常規濾池過濾的；也有采用常規混凝沉淀過濾的，而蘇黎世林基水廠則將除藻與水質深度處理工藝一臭氧生物活性炭濾池結合起來，并以慢濾池殿后作保證，尚有借鑒之處。
　　3.　降低水中對紫外吸收有機物的有效措施，是臭氧氧化，而直接過濾次之；降低水中DOC的有效措施是活性炭過濾（結合O3氧氧化），而直接過濾及慢濾池過濾次之。
　　4.　浪格湖水廠采用3道過濾，故其微絮凝所投加的硫酸鋁僅2.0mg/I左右，已足以保證其出水水質。當我們借鑒其經驗，設計一個湖水處理廠工藝時，可不可增加微絮凝的硫酸鋁劑量，而省略慢濾池過濾呢？值得我們進一步研究的問題。