重慶市自來水公司 王良超
目前，日趨嚴(yán)重的水源水富營養(yǎng)化及藻類的大量增殖是影響我國供水水質(zhì)的兩個重要因素。近幾年來，重慶主城區(qū)水源水藻類含量不斷增高，給自來水的工藝處理帶來困難。特別是未來三峽大壩蓄水后，重慶段處于回水區(qū)，富營養(yǎng)化及藻類成為水司保證水質(zhì)考慮的主要問題?；诖?，需探討藻類對供水處理的影響及采取的對策。
１．藻類滋生條件
藻類是水環(huán)境中的自養(yǎng)微生物。即吸收水體中的無機(jī)元素轉(zhuǎn)化為自身有機(jī)體，能生活在各種環(huán)境之中，適應(yīng)性強(qiáng)，因而它們的分布非常廣泛，各種水體均可成藻類的主要生活區(qū)域。
藻類是一種低等植物，種類很多。有單細(xì)胞，也有多細(xì)胞。主要有：藍(lán)藻、綠藻、硅藻、褐藻和金藻等。一個水體中可以有上百種藻類生存，只是由于環(huán)境條件不同出現(xiàn)的優(yōu)勢種屬不同。如在水體受污染富營養(yǎng)化時，水體中出現(xiàn)的藻類就以藍(lán)藻和綠藻為主。
藻類的生長受環(huán)境的影響和制約。
１．１光
光是藻類進(jìn)行光合作用的能源，而光的主要來源是太陽，太陽光有著明顯的時空變化，因而夏季水體中藻類含量較多。重慶使用的水源水為長江和嘉陵江水系的水，因水體在一年內(nèi)呈不同變化，在夏季為洪水高濁期，水體流速較快，通過檢測，水源藻類含量反而偏低，但在平流沉淀池中可能藻類在某一短時間內(nèi)增殖含量較高。因此如能遮住陽光，可以抑制藻類的繁殖。在城市給水處理的實(shí)踐中，可在調(diào)節(jié)池表面撒炭末，形成遮光的漂浮層以抑制藻類生長；另外在南方一些水處理構(gòu)筑物中，如斜管沉淀池、室外濾池上采取遮光措施控制藻類繁殖。
１．２溫度
水溫既影響藻類的生長和呼吸頻率，又會影響氧的溶解度。不同藻類對溫度的反應(yīng)是不同的。在每一個溫度范圍內(nèi)，都能找到優(yōu)勢種屬。根據(jù)檢測的結(jié)果，重慶水源水藻類在每年的１２月至第二年的４月上旬主要以硅藻為主，夏秋季節(jié)以藍(lán)藻和綠藻為主。
１．３ ＰＨ值
藻類適宜生長的ＰＨ值是中性區(qū)域，即ＰＨ＝６—８。藻類高發(fā)將改變水中的ＰＨ值，使其增高，可達(dá)９以上。目前，長江和嘉陵江水源水ＰＨ值一般在８．５以下。
１．４ 營養(yǎng)物質(zhì)
藻類生長需無機(jī)營養(yǎng)元素。限制其生長的主要因素是氮元素和磷元素，它決定藻類及其生存量，其中受磷影響更突出。
當(dāng)水體中富含磷酸鹽和某種形式的氮素營養(yǎng)時，就足以促使水中的藻類過量生長，即形成富營養(yǎng)化。判斷一個水體是否富營養(yǎng)化是以水中氨氮含量和磷酸鹽含量來作為標(biāo)準(zhǔn)，有的也以藻類種屬和數(shù)量作為衡量水體是否富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)近幾年對水體中的藻類數(shù)量、種屬、氨氮、磷酸鹽含量等的檢測，水源水未達(dá)富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)。只是在枯水季節(jié)這些指標(biāo)含量稍偏高。
２．藻類對原水水質(zhì)的影響
２．１對渾濁度的影響
藻類對原水渾濁度的影響主要在湖泊水、水庫水等水域。高藻期的渾濁度主要由藻類引起，含藻量愈大渾濁度隨之愈大。
２．２對原水耗氧量的影響
由于水體受到污染，藻類高發(fā)，水中有機(jī)物增大，則耗氧量必定增大。
２．３色度和異味
水中大量藻類與其它微生物的殘體形成腐殖質(zhì)，使水的色度增加，并產(chǎn)生令人厭惡的臭味。公司一部分水廠沉淀池或?yàn)V池上偶爾有此現(xiàn)象。
２．４對原水ＰＨ值和堿度的影響
由于藻類進(jìn)行光合作用消耗大量的二氧化碳，導(dǎo)致水中的碳酸鹽平衡被破壞，堿度下降，ＰＨ值升高，反應(yīng)式如下：
６ＣＯ２＋２Ｈ２ＯＣ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２
碳酸根和重碳酸根平衡破壞，造成如下反應(yīng)：
ＨＣＯ ＣＱ＋ＨＯ＋ＣＯ↑
ＣＯ＋２ＨＯ ＨＣＯ＋ＯＨ
藻類光合作用強(qiáng)弱取決于光照條件、光照時間以及藻類分布密度，因而在光照長的夏季和秋季藻類最盛，水中ＰＨ值變化尤為突出，所以有的水司將ＰＨ值變化作為藻類高發(fā)的一個指標(biāo)。
３．含藻原水對水質(zhì)凈化的影響
３．１引起混凝劑投量的增加
ａ．藻類濁質(zhì)與電位高于泥沙、粘土型濁質(zhì)，要有較多的正電荷才能使之脫穩(wěn)、聚沉。需要增加藥劑量才能滿足膠體脫穩(wěn)要求。
ｂ．由于高含藻ＰＨ值高，影響混凝劑水解成高電荷的單羥基單核絡(luò)合物。
３．２引起投氯量增加
ａ． 由于原水藻類高發(fā)，藻類滅活必然要多消耗氯量。
ｂ．水體污染，氨量較高時，中和氨必然又進(jìn)一步增高氯量，一般折點(diǎn)加氯，氯量應(yīng)是氨量的８－１０倍投量。中和０．２ｍｇ／Ｌ的氨氮，至少要消耗１．６ｍｇ／Ｌ氯量。
ｃ．水體中還原物質(zhì)較多，也增加耗氯量。
藻類高發(fā)時，當(dāng)滅活藻類的殘體進(jìn)入濾池后，縮短了濾池的運(yùn)行周期，少產(chǎn)水。由于濾池被過早堵塞，必然要洗池，使功能恢復(fù)，又增加了自來水量，從而使整個水廠生產(chǎn)能力下降。
４．采取的對策
供水部門對面臨水源水質(zhì)變壞和處理后的水質(zhì)要求提高的問題，所采取的對策是：（１）加強(qiáng)環(huán)境污染的治理。因?yàn)槟壳八幚砉に囋诩夹g(shù)上尚不能做到什么水都能處理，另外成本也不經(jīng)濟(jì)，所以要治本；（２）積極探索處理措施，使處理后的水能夠滿足安全和衛(wèi)生的要求。
結(jié)合目前水源水水質(zhì)普遍存在的問題是受到有機(jī)物污染以及由此帶來的水體富營養(yǎng)化的含藻水源，影響水處理的效果和因水中有機(jī)物在利用氯消毒處理后會產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物等情況。在水處理上所采取的措施主要包括：
４．１在水廠常規(guī)處理工藝之前增加預(yù)處理
ａ．對微污染的原水采取生物接觸氧化法進(jìn)行預(yù)處理，即通過生物處理使有機(jī)污染物和氨氮因氧化而得到降解。水經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入生物處理池，原水微生物跟生物池內(nèi)的填料進(jìn)行接觸，經(jīng)培養(yǎng)生成硝化細(xì)菌生物膜后，原水再通過填料時，原水中氨氮可經(jīng)生物硝化作用而轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，達(dá)到除氨氮的目的。
ｂ．生物接觸濾池方法去除氨氮。濾料一般表面多孔，易于形成微生物。
ｃ．采用氧化劑氧化使水中的有機(jī)物降解。過去常用氯作為氧化劑，由于能產(chǎn)生可致癌的消毒副產(chǎn)物，所以現(xiàn)多用臭氧和高錳酸鉀及其他代替。但在國內(nèi)，因?yàn)槌粞踉O(shè)備投資大、運(yùn)行耗電高，所以應(yīng)用不普及。
４．２加強(qiáng)常規(guī)水處理工藝措施
ａ．結(jié)合水源的特征，選用適合的混凝和助凝劑改進(jìn)混凝工藝，提高沉淀、過濾的效果。
ｂ．應(yīng)用高分子助凝劑改進(jìn)絮凝效果。
ｃ．改進(jìn)工藝構(gòu)筑物的形式。
４．３增加深度處理措施改善水質(zhì)
目前采用比較多的是：
ａ．增加活性炭過濾。吸附水中溶解的有機(jī)物，改善色、嗅、味，提高出水水質(zhì)。
ｂ．增設(shè)慢濾池。