藻類爆發(fā)的具體的直接原因如下：
（1）水體有機(jī)質(zhì)含量過(guò)高，特別是水體中氮、磷的濃度過(guò)高；
（2）水溫高達(dá)25-35℃、光線過(guò)強(qiáng)時(shí)，即達(dá)到了藍(lán)藻生長(zhǎng)的最佳環(huán)境，所以一般在夏季的 7、8 月份是藍(lán)藻暴發(fā)的季節(jié)；
（3）水體長(zhǎng)時(shí)間處于氮磷比例失衡的狀態(tài)，但目前導(dǎo)致藍(lán)藻爆發(fā)的氮磷比例眾說(shuō)紛紜，但是可以肯定的是—氮磷輸入的持續(xù)降低是有效地對(duì)藍(lán)藻暴發(fā)長(zhǎng)期控制與管理的必要條件；
（4）水體的pH值過(guò)高，利于藍(lán)藻的生長(zhǎng)和繁殖；
（5）養(yǎng)殖品種搭配比例不合理，主要是濾食性魚(yú)類的數(shù)量過(guò)少，無(wú)法平衡水體有益藻類的生長(zhǎng)。
應(yīng)急處理
隨州水務(wù)集團(tuán)先覺(jué)廟水廠總設(shè)計(jì)供水總規(guī)模 8 萬(wàn) m3/d，即水廠最大產(chǎn)水量為 3333 m3/h，24小時(shí)自動(dòng)運(yùn)行。水廠進(jìn)水管網(wǎng)為DN1600，進(jìn)廠區(qū)后變?yōu)镈N1000進(jìn)水主管網(wǎng)，由三通分為兩個(gè)走向，分別對(duì)應(yīng)一期二期制水單元。
水廠在每年7~9月份藻類爆發(fā)嚴(yán)重。本著對(duì)水質(zhì)嚴(yán)格要求的原則，水司領(lǐng)導(dǎo)高瞻遠(yuǎn)矚，認(rèn)為先覺(jué)廟水廠需要未雨綢繆做好水廠水質(zhì)應(yīng)急體系的建設(shè)及技術(shù)應(yīng)用，保障水質(zhì)安全和居民用水需求。
于2023年3月份藻類爆發(fā)，引起水質(zhì)突變，對(duì)制水工藝加大了難度，因藻類爆發(fā)水質(zhì)惡化、危害水中物乃至人類的健康與發(fā)展，水質(zhì)應(yīng)急問(wèn)題關(guān)乎民生問(wèn)題，水廠領(lǐng)導(dǎo)高度重視，自水廠藻類爆發(fā)后，水廠領(lǐng)導(dǎo)積極尋找解決方案，我司技術(shù)人員在前往現(xiàn)場(chǎng)勘查、小試后，結(jié)合水廠常規(guī)制水工藝給出預(yù)氧化除藻方案。由于水廠中常用的氧化劑有氯、臭氧、高錳酸鉀、二氧化氯等，預(yù)氯化應(yīng)用最多，但由于產(chǎn)生的氯消毒副產(chǎn)物具有致畸、致癌、致突變的能力，對(duì)氯的使用越來(lái)越慎重。臭氧、二氧化氯均對(duì)藻類有較好的去除效果，但其造價(jià)較高、不便于操作，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生溴酸鹽、亞氯酸鹽和氯酸鹽等一些對(duì)人體有害的物質(zhì)。研究表明對(duì)藻細(xì)胞的滅活速率依次為臭氧>次氯酸鈉>高錳酸鉀，但是臭氧與次氯酸鈉在氧化過(guò)程中比高錳酸鉀更容易引起藻細(xì)胞破裂及細(xì)胞內(nèi)有機(jī)質(zhì)的釋放，因此我司的預(yù)氧化方案為增設(shè)高錳酸鉀預(yù)氧化智能化加藥設(shè)備。
水廠在通過(guò)我司方案后，增設(shè)了高錳酸鉀預(yù)氧化智能化加藥設(shè)備為應(yīng)急藻類爆發(fā)。
10月份水廠再次遇到藻類爆發(fā)，我司技術(shù)人員在水廠做高錳酸鉀及活性炭小試實(shí)驗(yàn)，PAC+KMnO4實(shí)驗(yàn)，藻類去除率在 52.72%~57.57%，而 PAC+KMnO4+活性炭實(shí)驗(yàn)，藻類 去除率在 27.29%~58.27%，從數(shù)據(jù)上看，加活性炭后，對(duì)藻類沒(méi)有明顯的積極作用，由于實(shí)驗(yàn)的偶然性和檢測(cè)的不確定性，數(shù)據(jù)顯示效果反而更差。
10 月 24 日上午，水廠根據(jù)小試結(jié)果，啟動(dòng)正式的高錳酸鉀投加設(shè)備，上午約 11:30 開(kāi)始投加高錳酸鉀，高錳酸鉀投加量為約0.25ppm，投加時(shí)，濾前水中藻類數(shù)據(jù)為1075，濾后水藻類數(shù)據(jù)為269，17:00 再次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，濾前水藻類數(shù)據(jù)為889，濾后水為228。分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，投加前后濾前水藻類減少17.3%，濾后水藻類減少15.24%，這是因?yàn)樗畯S原水藻類本身數(shù)值較低，有一些非常細(xì)小的藻類不論如何處理，仍然無(wú)法有效沉淀過(guò)濾，因此無(wú)法做到出水藻類數(shù)據(jù)為0，但通過(guò)高錳酸鉀殺藻沉淀，仍然進(jìn)一步減少了15.24%的出水藻類，與原水相比，去除率高達(dá)76%，在低基數(shù)的前提上分析，此次效果達(dá)到預(yù)期。先覺(jué)廟水廠目前水質(zhì)較好，藻類基本在500~900之間，出廠水在100~300之間，本身沒(méi)有達(dá)到需要特殊處理的地步，本次啟動(dòng)高錳酸鉀投加設(shè)備是為了在達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升出水水質(zhì)，也為后期出現(xiàn)藻類超標(biāo)事件做預(yù)演排練。
水廠在控藻除藻方面應(yīng)該注重提升各單元處理技術(shù)，在提高各處理單元的水凈化效能的同時(shí)開(kāi)發(fā)高效除藻的新工藝、深度處理工藝及聯(lián)合工藝等，以保證安全衛(wèi)生的供水。
藻類爆發(fā)的危害
富營(yíng)養(yǎng)化藻型水體的顯著特征是浮游藻類過(guò)渡繁衍。近年來(lái)“藻災(zāi)”的頻繁爆發(fā)，帶來(lái)的危害主要表現(xiàn)如下。
(1)有些藻類散發(fā)腥臭異味，影響人們生活的同時(shí)大大降低了水質(zhì)質(zhì)量;
(2)藻類懸浮或漂浮在水面，形成一層“綠色浮渣”，使水質(zhì)變得渾濁，透明度明顯降低，水體感官性能大大下降;
(3)水中溶解氧急劇下降，長(zhǎng)期處于厭氧狀態(tài)致使魚(yú)類等水生生物死亡;
(4)水體景觀得到破壞，水生生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響;
(5)藻類的出現(xiàn)影響水廠的正常運(yùn)行，pH值升高，比重小難于下沉，使得投藥量增加，且藻類常粘附在濾料表面堵塞濾池，縮短過(guò)濾周期;
(6)有些藻類及其代謝產(chǎn)物是消毒副產(chǎn)物的前體物，經(jīng)過(guò)消毒后會(huì)生成“三致”物質(zhì)，嚴(yán)重影響了飲用水的衛(wèi)生安全;
(7)如果水廠出水中有藻類殘余，管網(wǎng)中的水會(huì)產(chǎn)生后絮凝而造成二次污染;
(8)許多藍(lán)綠藻可產(chǎn)生一系列毒素:神經(jīng)毒素會(huì)損害神經(jīng)系統(tǒng)，肝毒素會(huì)導(dǎo)致腹瀉、嘔吐、肝腎等器官的損害并能引發(fā)肝癌，皮膚毒素及其它毒素也都極大的威脅著人類的健康。
水廠控藻除藻技術(shù)
1.預(yù)氧化
預(yù)氧化主要是利用強(qiáng)氧化劑滅殺藻細(xì)胞或使細(xì)胞破損，從而達(dá)到去除的目的。水廠中常用的氧化劑有氯、臭氧、高錳酸鉀、二氧化氯等。預(yù)氯化應(yīng)用最多，但由于產(chǎn)生的氯消毒副產(chǎn)物具有致畸、致癌、致突變的能力，對(duì)氯的使用越來(lái)越慎重。臭氧、二氧化氯均對(duì)藻類有較好的去除效果，但其造價(jià)較高、不便于操作，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生溴酸鹽、亞氯酸鹽和氯酸鹽等一些對(duì)人體有害的物質(zhì)。
2. 混凝沉淀
藻細(xì)胞是一種親水性帶有負(fù)電的有機(jī)體,由于藻類必須在ξ電位=0時(shí)才能脫穩(wěn)，這就要較高的混凝劑投加量才能獲得處理效果。用于除藻的混凝劑常見(jiàn)的有:高錳酸鹽復(fù)合藥劑、三氯化鐵、明礬、聚合氯化鋁鐵等，均取得了一定的去除水中藻類的效果。強(qiáng)化混凝沉淀能夠有效提高除藻效率，改善出水水質(zhì)。目前常用的強(qiáng)化混凝方法和措施主要有:在投加常規(guī)混凝劑的同時(shí)，調(diào)節(jié)水中的pH值，投加活性硅酸、有機(jī)高分子助凝劑等藥劑，或加入粘土、活性炭、石灰乳等輔助物，以及施加電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電離輻射、超聲波、紫外輻射等非藥劑處理方法。高錳酸鉀預(yù)氧化強(qiáng)化混凝對(duì)高藻的水源水有良好的去除效果，明顯優(yōu)于單獨(dú)混凝沉淀。
3. 膜濾法除藻
膜濾法是指以不同孔徑級(jí)別的選擇性透過(guò)膜為分離介質(zhì)，以壓力差或濃度差作為驅(qū)動(dòng)，從而使不同組分選擇性地透過(guò)膜，實(shí)現(xiàn)分離或提純的技術(shù)方法。目前廣泛應(yīng)用于除藻技術(shù)的主要指微濾和超濾低壓膜濾。微濾主要是利用濾網(wǎng)或微濾機(jī)的一種物理過(guò)濾方法，在國(guó)外已廣泛應(yīng)用，研究表明其藻類和浮游動(dòng)物的去除率分別達(dá)到61%和99.7%。
4. 直接過(guò)濾
當(dāng)湖泊水濁度較低時(shí)，可采用直接過(guò)濾處理。原水情況、過(guò)濾條件、運(yùn)行參數(shù)、濾池設(shè)計(jì)等條件不同，都會(huì)影響直接過(guò)濾除藻的效率。由于高藻水容易引起濾池堵塞和穿透濾床等問(wèn)題，因此在采用直接過(guò)濾除藻之前有必要投加滅藻劑或助濾劑，加強(qiáng)濾池本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并采用相應(yīng)措施改善微絮體表面性能，從而進(jìn)一步提高直接過(guò)濾的除藻效率。
5. 氣浮除藻
氣浮除藻由于藻類細(xì)胞密度小，表面帶有負(fù)電荷等特性，造成含有藻細(xì)胞的絮凝體不易下沉。氣浮技術(shù)可以使藻細(xì)胞和絮凝體粘結(jié)氣泡上浮于水面，因此近年來(lái)溶氣氣浮法除藻得到了發(fā)展, 氣浮除藻工藝可對(duì)藻類有較好的去除效果,同時(shí)不破壞藻細(xì)胞從而避免了藻毒素的釋放，若采用預(yù)臭氧化和氣浮聯(lián)用工藝能進(jìn)一步提高除藻效率。氣浮法除藻原水適應(yīng)性強(qiáng)，停留時(shí)間短，節(jié)約混凝劑等方面都有比較大的優(yōu)勢(shì)，但氣浮池排出的藻渣有機(jī)濃度高是有待解決的問(wèn)題。
6. 聯(lián)合處理工藝
聯(lián)合處理工藝處在富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)下的水體中所含的藻類及污染物具有多樣性、復(fù)雜性、暴發(fā)性等特點(diǎn)。水廠僅靠單體處理單元不能有效去除突發(fā)的藻類，為了提高處理效能，需要將各處理單元有機(jī)聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)綜合處理的效果。常見(jiàn)的組合工藝如下。
(1)原水→生物處理→混凝沉淀→過(guò)濾→GAC吸附→消毒。
(2)原水→預(yù)臭氧化一生物處理→混凝沉淀/氣浮→過(guò)濾→GAC吸附→消毒。
(3)原水→預(yù)加氯→絮凝→氣浮→過(guò)濾→加氯。
(4)原水→預(yù)加氯→混凝沉淀→GAC過(guò)濾→加氯。
(5)原水→混凝沉淀→生物陶?！盀V→活性炭吸附。
(6)原水→氣浮→生物陶?！そM合工藝處理。
(7)原水→加粉末活性炭→加高錳酸鉀→加混凝劑→混凝沉淀→微濾膜。
關(guān)于我們
武漢力禎環(huán)?？萍加邢薰?，總部位于東湖新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，是一家專業(yè)從事水處理整體解決方案的服務(wù)商，集環(huán)保新技術(shù)與新產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn) 、銷(xiāo)售為一體的企業(yè)。生產(chǎn)工業(yè)坐落于湖北陽(yáng)新經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。
公司擁有豐富的產(chǎn)品線，自主研發(fā)生產(chǎn)并填補(bǔ)國(guó)家空白的專利產(chǎn)品渦輪動(dòng)態(tài)管道混合器、智能化管道過(guò)濾器，公司以“科技之光，照亮水司高品質(zhì)供水”為核心理念，“水廠技術(shù)改造”和“管道健康衛(wèi)士”為兩個(gè)基本點(diǎn)，幫助水廠實(shí)現(xiàn)制水新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用與實(shí)踐，用豐富的管道健康評(píng)估、管道修復(fù)的經(jīng)驗(yàn)幫助水司做好管道健康保障工作。
力禎環(huán)保一直在積極探索優(yōu)化水廠工藝與水質(zhì)，開(kāi)展擴(kuò)容增量、節(jié)能降耗、水質(zhì)應(yīng)急處理、漏損控制、管道健康評(píng)估等新技術(shù)，助力解決水司痛點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，提升水司效益。
參考：張翀，趙亮，張瑩，趙慶良《藻類爆發(fā)危害及其控制技術(shù)研究進(jìn)展》2015年6月 節(jié)選
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品茶論道