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有工業設施條件下，如何處理高藻水源，在源水水質極不穩定狀態下，如何保證出廠水質的穩定性，經過2年的努力，我們取得了一定的成效。

　　一、灤河水水質現狀：

　　由于上游水庫庫區網箱養魚致使水庫水質已經富營養化，使得藻類在光線充足、溫度適宜，營養物質豐富的水環境大下大量滋生，水質惡化有增無減。
　　以1998年——2000年7月--9月源水--綠素及藻類記數情況：

年份 葉綠素 μg/l 藻類記數 萬個/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

　　在這種惡劣水質條件下，單純靠增大投藥量是不能保證出廠水水質達標的，為此，我們從以下幾個方面著手解決問題。

　　二、預氯化殺藻：

　　在藻類高發期水的濁度主要是由藻類濁度造成的，因此，對高藻類的預氯化處理已經普遍被水工業人士所認同：預氯化的機理也就是由于氯是較強的氧化劑，它使得源水中的藻類與氯在一定時間接觸下，用氯的強氧化性將其滅活。所以，預氯化的濃度與時間的關系及定量對殺藻是至關重要的，為此，我們作了大量的燒杯實驗。
數據列表如下：

濃度 不同時間后的余氯值 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

　　預氯化后殺藻效果：（在400倍顯微鏡檢測得）
　　1）從顏色上看：依次為源水>預氯化后水>混合后水，源水中藻類呈深綠或褐色，預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，細胞結構清晰可見，藻類有凹凸感，有立體形象，預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160μm。
　　4）從數量上看：以99年為例。

葉綠素 μg/l 藻類記數 萬個1 　 預氯化前 預氯化后 去除率 　 預氯化前 預氯化后 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

　　從以上四個方面看，預氯化對藻類去除作用明顯，為源水進廠后更好的處理打下良好的基礎。
　　為更好的在生產實際中運用預氯化殺藻，經過小試及生產實踐，我們認為在源水中投加氯后30分鐘的殺藻時到達水廠后，余氯達0.3--0.5mg/l，對水廠的后續處理非常有利的。
　　雖然預氯化對殺藻起到了一定的作用，但在混凝過程中投加藥劑也是個問題，單純增加投礬量（Fecl₃），出廠水濁度雖有明顯降低，但投加量大，增加成本，且會造成出廠水PH值下降，余鐵升高，仍致使管網時常出現“紅水”，針對這一問題，我們從98年起采用HCA作助凝劑進行了大量的試驗研究，并于98年夏季進行了生產性實驗，99年夏季應用于生產，取得了令人滿意的凈不效果。
　　在大量燒杯實驗中，經觀察混凝現象，發現加入HCA作助凝劑進行了大量的試驗研究，并于98年夏季進行了生產性實驗，99年夏季應用于生產，取得了令人滿意的凈水效果。
在大量燒杯實驗中，經觀察混凝現象，發現加入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，并得出以下結論：（1）HCA做助凝劑，有很好的除濁和去除有機物的作用，其用量僅為混凝量的1%左右，并節省混凝劑1/3用量；（2）在不同源水條件下，應通過實驗確定混凝劑與HCA的最佳用量，用HCA或混凝劑（Fecl₃)投加過多，會使水濁度產生折點；（3）由于HCA具有高電荷度、大分子量，如果投加過多，剩余電荷會造成膠體再脫穩，從而出現水體發白，上浮增多。
　　HCA作為助凝劑使用，其投加時間即工藝中的投加點，對其發揮助凝效果非常關鍵，小試及生產實驗證明：在混凝階段總時間的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揮HCA的吸附架橋作用。如投入過早，細小礬花尚未形成，HCA過早水解，其主要發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，吸附架橋作用發揮不充分，所以生產實際中，我們選擇的投加點為比投加Fecl₃滯后1分鐘，效果非常好。
　　投加HCA，不僅在水質上起到了明顯的作用，在經濟上也是有成效的，實踐證明，投加HCA0.1mg/l可節省藥耗30-40%，投加HCA0.2mg/l，可節省藥耗60%左右，可觀的經濟效益為每千噸水節省資金15.6元，同時由于Fecl₃投加量減少，使出水PH值上升，余鐵下降，通過近兩年的實踐，我們有如下幾點體會：
　　1 HCA作助凝劑作用，應根據不同季節，不同水質期結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，必須進行大量試驗，把握好使用的時機與用量，才能夠收到滿意的經濟效益和社會閃閃。例如：在高藻期濁度相對較低時，投加HCA，在沉淀池池面上產生大量上浮物，對濾池運行產生影響，在低溫低濁期，單投Fecl₃比用HCA作助凝劑更加經濟實惠。
　　2 HCA在應用過程中，應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，濾池運行是否正常，投加HCA是否會增加水的粘度，對濾池沖洗過程濾料的流失是否有影響，我們正在對此作進一步的正常運行。
　　3 在對高藻水進行預氯化的前提下，投加HCA做助凝劑效果才能充分顯現出來。
　　在源水高藻期，雖然過了預氯化及投加助凝劑HCA，但仍不能保證出廠水質的穩定性，因為投加HCA后，只是將沉淀后的水的PH值從6.8提高到7.1左右，仍不達到出廠水在7.0以上，綜合天津市目前的管網水質情況看，當出廠水PH值達到7.0以上，就能保證管網不出“紅水”，為此，我們又增加了投加CaO的工作，我們仍沿用了小試試驗----模型實驗----生產實驗----生產投加這個過程。
　　首先我們通過分析認為，高藻期在整個工藝水處理過程中影響PH值的因素是投加Fecl和投氯。經實際測量，預氯化后可降低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，可降PH值0.4左右，所以，源水的PH值在經過了投藥、投氯后，可降低PH值2.0左右，無灤河水的水質在高藻期PH值達8.5左右，故此，如不調值，則出廠水的PH值在6.7左右，要保證出廠水質的穩定性，必須調值，采用的調值為CaO，純度在40%以上，投加量最高達20mg/L，以此，保證了出廠水質的穩定性。
　　在生產實踐中，我們認為在投加過程中應注意幾個問題：
　　1 CaO純度是影響調值的關鍵；
　　2 CaO的投加量可通過稀釋濃度來調整，一般的濃度在2%--5%左右，大于5%時，管道將出現堵塞現象。
　　3、注意對操作人員的管理，嚴格工藝操作規程。
　　4、注意投加點的選擇，因為我們是為提高出廠水的穩定性而進行調值，而CaO中含有不沉物，因此建議投加點選擇在反應池和平流池進口的銜接處，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。