張華梁 陰沛軍
天津新開河水廠

　　近幾年，在給水處理過程中，我們遇到的最大難題之一是在現(xiàn)有工業(yè)設(shè)施條件下，如何處理高藻水源，在源水水質(zhì)極不穩(wěn)定狀態(tài)下，如何保證出廠水質(zhì)的穩(wěn)定性，經(jīng)過2年的努力，我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某尚А?/p>

　　一、灤河水水質(zhì)現(xiàn)狀：

　　由于上游水庫(kù)庫(kù)區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)魚致使水庫(kù)水質(zhì)已經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化，使得藻類在光線充足、溫度適宜，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富的水環(huán)境大下大量滋生，水質(zhì)惡化有增無減。
　　以1998年——2000年7月--9月源水--綠素及藻類記數(shù)情況：

年份 葉綠素 μg/l 藻類記數(shù) 萬個(gè)/l 1998年 最高147 總檢 最高1030.00 總檢 最低12.13 26次 最低83.64 9次 平均47.53 平均277.79 1999年 最高118.58 總檢 最高9716.00 總檢 最低12.42 15次 最低2035.6 18次 平均65.91 平均3674.5 2000年 最高148.24 總檢 最高16820 總檢 最低39.5 7次 最低2962 7次 平均72.09 平均5913

　　在這種惡劣水質(zhì)條件下，單純靠增大投藥量是不能保證出廠水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的，為此，我們從以下幾個(gè)方面著手解決問題。

　　二、預(yù)氯化殺藻：

　　在藻類高發(fā)期水的濁度主要是由藻類濁度造成的，因此，對(duì)高藻類的預(yù)氯化處理已經(jīng)普遍被水工業(yè)人士所認(rèn)同：預(yù)氯化的機(jī)理也就是由于氯是較強(qiáng)的氧化劑，它使得源水中的藻類與氯在一定時(shí)間接觸下，用氯的強(qiáng)氧化性將其滅活。所以，預(yù)氯化的濃度與時(shí)間的關(guān)系及定量對(duì)殺藻是至關(guān)重要的，為此，我們作了大量的燒杯實(shí)驗(yàn)。
數(shù)據(jù)列表如下：

濃度 不同時(shí)間后的余氯值 10min 20min 30min 40min 60min 2mg/l 0.3 0.2 0.1 0.1 　 3mg/l 0.7 0.5 0.3 0.2 　 4mg/l 1.2 0.7 0.6 0.5 0.3 5mg/l 1.8 1.4 1.2 1.0 1.0 6mg/l 2.5 2.0 1.6 1.6 1.4

　　預(yù)氯化后殺藻效果：（在400倍顯微鏡檢測(cè)得）
　　1）從顏色上看：依次為源水>預(yù)氯化后水>混合后水，源水中藻類呈深綠或褐色，預(yù)氯化后水顏色為淡綠色，混凝后水已按無色。
　　2）從形體上看：源水中較為完整，細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰可見，藻類有凹凸感，有立體形象，預(yù)氯化后完事的藻少了許多，形象模糊，沒有立體感；
　　3）從粒徑上看：源水中藻類完整，走徑最大的是銅綠微囊藻達(dá)160μm。
　　4）從數(shù)量上看：以99年為例。

葉綠素 μg/l 藻類記數(shù) 萬個(gè)1 　 預(yù)氯化前 預(yù)氯化后 去除率 　 預(yù)氯化前 預(yù)氯化后 去除率 最高 118.58 64.33 53.35% 最高 9716 6055 38.10% 最低 124.42 7.68 最低 2035 1112 平均 65.9 30.74 平均 3674 2274

　　從以上四個(gè)方面看，預(yù)氯化對(duì)藻類去除作用明顯，為源水進(jìn)廠后更好的處理打下良好的基礎(chǔ)。
　　為更好的在生產(chǎn)實(shí)際中運(yùn)用預(yù)氯化殺藻，經(jīng)過小試及生產(chǎn)實(shí)踐，我們認(rèn)為在源水中投加氯后30分鐘的殺藻時(shí)到達(dá)水廠后，余氯達(dá)0.3--0.5mg/l，對(duì)水廠的后續(xù)處理非常有利的。
　　雖然預(yù)氯化對(duì)殺藻起到了一定的作用，但在混凝過程中投加藥劑也是個(gè)問題，單純?cè)黾油兜\量（Fecl₃），出廠水濁度雖有明顯降低，但投加量大，增加成本，且會(huì)造成出廠水PH值下降，余鐵升高，仍致使管網(wǎng)時(shí)常出現(xiàn)“紅水”，針對(duì)這一問題，我們從98年起采用HCA作助凝劑進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并于98年夏季進(jìn)行了生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)，99年夏季應(yīng)用于生產(chǎn)，取得了令人滿意的凈不效果。
　　在大量燒杯實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)觀察混凝現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)加入HCA作助凝劑進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并于98年夏季進(jìn)行了生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)，99年夏季應(yīng)用于生產(chǎn)，取得了令人滿意的凈水效果。
在大量燒杯實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)觀察混凝現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)加入HCA助凝劑后，水中絮體“礬花”明顯增大，沉降速度加快，水中懸浮藻類及絮體明顯減少，只是在水體表面略有上浮，投加HCA量大量上浮多，并得出以下結(jié)論：（1）HCA做助凝劑，有很好的除濁和去除有機(jī)物的作用，其用量?jī)H為混凝量的1%左右，并節(jié)省混凝劑1/3用量；（2）在不同源水條件下，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定混凝劑與HCA的最佳用量，用HCA或混凝劑（Fecl₃)投加過多，會(huì)使水濁度產(chǎn)生折點(diǎn)；（3）由于HCA具有高電荷度、大分子量，如果投加過多，剩余電荷會(huì)造成膠體再脫穩(wěn)，從而出現(xiàn)水體發(fā)白，上浮增多。
　　HCA作為助凝劑使用，其投加時(shí)間即工藝中的投加點(diǎn)，對(duì)其發(fā)揮助凝效果非常關(guān)鍵，小試及生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)證明：在混凝階段總時(shí)間的1/3處加入可獲得最佳效果，因HCA有電性中和吸附架橋兩和作用，做助凝劑使用主要發(fā)揮HCA的吸附架橋作用。如投入過早，細(xì)小礬花尚未形成，HCA過早水解，其主要發(fā)揮的是電性中和作用，而削弱了吸附架橋作用；過遲，則HCA水解不足，卷曲狀的大分子鏈未充分展開，吸附架橋作用發(fā)揮不充分，所以生產(chǎn)實(shí)際中，我們選擇的投加點(diǎn)為比投加Fecl₃滯后1分鐘，效果非常好。
　　投加HCA，不僅在水質(zhì)上起到了明顯的作用，在經(jīng)濟(jì)上也是有成效的，實(shí)踐證明，投加HCA0.1mg/l可節(jié)省藥耗30-40%，投加HCA0.2mg/l，可節(jié)省藥耗60%左右，可觀的經(jīng)濟(jì)效益為每千噸水節(jié)省資金15.6元，同時(shí)由于Fecl₃投加量減少，使出水PH值上升，余鐵下降，通過近兩年的實(shí)踐，我們有如下幾點(diǎn)體會(huì)：
　　1 HCA作助凝劑作用，應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)，不同水質(zhì)期結(jié)合所作用混凝劑的具體情況，確定是否需要投加及投加量多少，必須進(jìn)行大量試驗(yàn)，把握好使用的時(shí)機(jī)與用量，才能夠收到滿意的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)閃閃。例如：在高藻期濁度相對(duì)較低時(shí)，投加HCA，在沉淀池池面上產(chǎn)生大量上浮物，對(duì)濾池運(yùn)行產(chǎn)生影響，在低溫低濁期，單投Fecl₃比用HCA作助凝劑更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
　　2 HCA在應(yīng)用過程中，應(yīng)密切注意各工藝部位出的情況，如沉淀池的上浮問題，沉淀排泥是否通暢，濾池運(yùn)行是否正常，投加HCA是否會(huì)增加水的粘度，對(duì)濾池沖洗過程濾料的流失是否有影響，我們正在對(duì)此作進(jìn)一步的正常運(yùn)行。
　　3 在對(duì)高藻水進(jìn)行預(yù)氯化的前提下，投加HCA做助凝劑效果才能充分顯現(xiàn)出來。
　　在源水高藻期，雖然過了預(yù)氯化及投加助凝劑HCA，但仍不能保證出廠水質(zhì)的穩(wěn)定性，因?yàn)橥都親CA后，只是將沉淀后的水的PH值從6.8提高到7.1左右，仍不達(dá)到出廠水在7.0以上，綜合天津市目前的管網(wǎng)水質(zhì)情況看，當(dāng)出廠水PH值達(dá)到7.0以上，就能保證管網(wǎng)不出“紅水”，為此，我們又增加了投加CaO的工作，我們?nèi)匝赜昧诵≡囋囼?yàn)----模型實(shí)驗(yàn)----生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)----生產(chǎn)投加這個(gè)過程。
　　首先我們通過分析認(rèn)為，高藻期在整個(gè)工藝水處理過程中影響PH值的因素是投加Fecl和投氯。經(jīng)實(shí)際測(cè)量，預(yù)氯化后可降低PH值0.3左右，投加Fecl₃后可降PH值1.3---1.4左右，濾前到濾后的投氯量（4——5mg/l）時(shí)，可降PH值0.4左右，所以，源水的PH值在經(jīng)過了投藥、投氯后，可降低PH值2.0左右，無灤河水的水質(zhì)在高藻期PH值達(dá)8.5左右，故此，如不調(diào)值，則出廠水的PH值在6.7左右，要保證出廠水質(zhì)的穩(wěn)定性，必須調(diào)值，采用的調(diào)值為CaO，純度在40%以上，投加量最高達(dá)20mg/L，以此，保證了出廠水質(zhì)的穩(wěn)定性。
　　在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們認(rèn)為在投加過程中應(yīng)注意幾個(gè)問題：
　　1 CaO純度是影響調(diào)值的關(guān)鍵；
　　2 CaO的投加量可通過稀釋濃度來調(diào)整，一般的濃度在2%--5%左右，大于5%時(shí)，管道將出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。
　　3、注意對(duì)操作人員的管理，嚴(yán)格工藝操作規(guī)程。
　　4、注意投加點(diǎn)的選擇，因?yàn)槲覀兪菫樘岣叱鰪S水的穩(wěn)定性而進(jìn)行調(diào)值，而CaO中含有不沉物，因此建議投加點(diǎn)選擇在反應(yīng)池和平流池進(jìn)口的銜接處，便于沖刷沉積物。
　　5、投加CaO后，影響沉淀池的出口濁度；
　　6、高峰過后，CaO沉積物較多，增加沉淀池沖刷的難度。