水廠常規(guī)水處理工藝藻類去除初步研究

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簡介： 通過對經(jīng)常規(guī)工藝處理的某水廠的水源水、出廠水以及水表中藻類的鑒定及顯微觀察，發(fā)現(xiàn)常規(guī)水處理工藝不能完全去除水源水藻類，出廠水中攜帶有不同種屬的藻類，如綠藻、球藻、囊裸藻等，出廠水中藻類附著于水表并影響了水表的正常使用。
關(guān)鍵字：常規(guī)水處理 藻類去除

1 前言

藻類問題一直是供水行業(yè)人們關(guān)注的一大熱點，由于現(xiàn)代工、商、農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展以及生活污水的亂排亂放，導(dǎo)致淡水水源受到不同程度的影響，水體受氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)污染后水質(zhì)惡化[1,2]，水體富營養(yǎng)化進程大大加速致使藻類生長旺盛[3]，因此每年夏秋季藻類的大量繁殖都加大了水廠的水處理難度。

由于水質(zhì)監(jiān)測工作中大多只對水源水藻類進行顯微計數(shù)，對經(jīng)過常規(guī)處理后的出廠水藻類監(jiān)測關(guān)注不夠，同時人們在實際生活中發(fā)現(xiàn)水表中常有一些綠色微型植物覆蓋，影響了人們對供水水質(zhì)的信任度。因此，對水源水、出廠水藻類及水表中“綠色污染物”的鑒別跟蹤是完全必要的，我們以某水廠為例，對三者進行藻類監(jiān)測，以期為常規(guī)水處理工藝改進以及更好的保障人們的安全用水提供參考和依據(jù)。

2 研究方法

2.1 儀器與試劑

CH-30型顯微鏡（附帶Pstudio軟件成像系統(tǒng)）；魯哥氏液固定劑：稱取4g碘及6g碘化鉀，溶于100mL純水中。

2.2水源水中藻類的測定[4]

2.2.1水樣的采集

采樣每月2次，連續(xù)采集兩個月（分別為五、六月份），采集工具用分層水質(zhì)采樣器。

對水深3～10m的水體，同一取水點分別在距水面0.5m及底層0.5m處取水，兩層水各取500mL混合成一個水樣；水深大于10m的水體,采樣點采用分層取樣（每1m一水樣），各層等量混合成一個水樣（采樣時間在同一天的相近時間）。

本實驗水源水采集水樣量為1L，出廠水為10L，水表打開表盤后直接取樣，用少量無菌蒸餾水稀釋鏡檢。

2.2.2水樣的固定

測定藻類用的水樣應(yīng)立即加以固定，即殺死水樣中的浮游植物和其他生物。固定劑用魯哥氏液，固定劑用量為1L水樣中加15mL魯哥氏液，使水樣呈棕黃色即可。

2.2.3沉淀和濃縮

沉淀和濃縮在筒形分液漏斗中進行,因為一般浮游藻類的大小為幾微米到幾十微米，再經(jīng)過碘液固定后，下沉較快，所以靜置沉淀時間一般需用48h。然后用細小玻璃管以虹吸方式緩慢地吸去上層的清液，注意不能攪動或吸出浮在表面和沉淀的藻類。最后留下約20mL時，將沉淀物放入容積為30mL或50mL的試劑瓶中，試劑瓶事先應(yīng)精確的在30mL處做好標(biāo)記，用吸出的上層清液或蒸餾水沖洗分液漏斗2～3次，一起放入試劑瓶中，在計數(shù)時定容到30mL。

2.2.4計數(shù)

計數(shù)時用面積20×20mm、容量0.1mL的計數(shù)框。計數(shù)時，將計數(shù)樣品充分搖勻后，迅速吸取0.1mL樣品到計數(shù)框中，蓋上蓋玻片。計數(shù)框內(nèi)應(yīng)無氣泡，也不應(yīng)有樣品溢出。計數(shù)時顯微鏡的目鏡為10倍，物鏡為40倍。我們采用目鏡視野法計數(shù)，計數(shù)200個視野。

2.2.5計數(shù)結(jié)果

把計數(shù)所得結(jié)果換算為原來所采的水樣中藻類的數(shù)量。

計算公式：N=[(A/Ac.V)×(Vs­­­­/Va)]Ns/n

式中：N——每升原水樣中藻類數(shù)量（個/L）；

V——采樣體積（L）

A——計數(shù)框面積（mm2）；

Ac——計數(shù)面積（mm2）；

Vs——1L原水樣沉淀濃縮后的體積（mL）；

Va——計數(shù)框的體積（mL）；

n——視野數(shù)目（個）

Ns——藻類總數(shù)（個）

3 研究結(jié)果與討論

通過顯微觀察，我們發(fā)現(xiàn)水源水中藻類在五、六月份多以藍藻、綠藻和硅藻為主，其優(yōu)勢種為微囊藻屬、平裂藻屬和小球藻屬，水源水雖然經(jīng)過了水常規(guī)處理工藝的一系列絮凝、沉淀、過濾、消毒等過程，但在出廠水中仍可檢出許多種藻類，我們檢出的有十字、平裂藻、微囊藻、鼓藻等[5,6]（見附圖），同時對水源水、出廠水藻類計數(shù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，出廠水藻類的去處率五、六月份僅為94%～96%，與戎文磊等報道的常規(guī)水處理工藝同期藻類的去除率97.5%相比要低[7]，究其原因可能在于水源水中所含藻的種類和數(shù)目不同。出廠水所檢出的不同種藻類說明這些藻類對于常規(guī)水處理工藝的氯消毒有很高的耐受性，常規(guī)投加量不能完全殺滅這些藻種，而后續(xù)的絮凝、沉淀、過濾等過程對這些藻類也不能完全起作用，這樣水常規(guī)處理工藝并不能完全去除水源水中的藻類，而且藻類的去處率在一年中隨時間的不同也有所波動，加大了水廠對藻類處理的難度。對水表中綠色附著物直接取樣鏡檢發(fā)現(xiàn)附著物多為藻類且藻的種類與出廠水所含種類相同，如出廠水中含有的綠藻、色球藻、鼓藻、微囊藻等，其中尤以色球藻和微囊藻多見，同時還有一些微生物、浮游生物等，微生物和浮游生物的含有是因?qū)λ碇苯尤游醇釉噭ζ錃缢拢舱f明了水中的微小生物由于有了水表的附著場所而出現(xiàn)了繁殖現(xiàn)象，水表中藻類的檢出說明出廠水中的藻類在流經(jīng)管網(wǎng)到達水表時，由于水表密封不嚴(yán)，少量管網(wǎng)水可以流經(jīng)水表表盤，其中出廠水所附帶的少量藻類、浮游生物和微生物附著在表盤上，經(jīng)過常年累積，在合適的光照、溫濕度等良好的生存條件下，出廠水附帶的藻類在水表中繁殖生長蔓延，藻類逐漸覆蓋表盤進而影響到水表的使用，用戶看到水表積存的藻類懷疑到供水的水質(zhì)，影響到水的感官，影響了人們對供水水質(zhì)的信任，而且藻類的存在的確也會對人體造成一定的危害，如藻類會產(chǎn)生對人體有害的藻毒素，水體中的藻毒素是一種強力致癌物質(zhì)，能抑制細胞蛋白磷酸酶，導(dǎo)致細胞癌變。據(jù)報道近年來肝癌的高發(fā)率多與飲用水中存在的微囊藻毒素有關(guān)[8]，而在所檢測的該水廠中微囊藻在出廠水中仍有檢出。因此，提高出廠水藻類的去除率，強化水廠常規(guī)工藝去除藻類迫在眉睫。

附圖：出廠水中所檢出的不同種藻類。

4 研究結(jié)論

(1) 水源水經(jīng)水廠常規(guī)工藝處理后不能完全消除藻類，對出廠水的水質(zhì)及人們身體健康構(gòu)成一定的威脅。

(2) 出廠水中的藻類在五、六月份以綠藻、球藻為主，說明這些藻類對于殺菌消毒的氯有一定的耐受性，同時由于這些藻類個體微小，過濾、沉淀等不易去除，因此需要進一步強化水廠處理工藝，找到更合適的去除藻類方法。

(3) 水表中綠色附著物多為藻類，實為出廠水的藻類流經(jīng)水表常年附著累積所致，因此應(yīng)改換密封性能好、靈敏度高的水表以提高用戶對供水水質(zhì)的信任度。

(4) 水廠常規(guī)處理工藝需進一步強化，改善出廠水藻類的去除率，如增大氯的投加量，增加沉淀絮凝時間等，試驗尚在進行中。