1、用硫酸銅及改變水的pH值去除水中藻類鄭州市自來(lái)水總公司白廟水廠以黃河水為水源，供水規(guī)模為36X104m3/d。黃河水經(jīng)沉砂池、調(diào)蓄池兩次自然沉淀后，正常情況下 出水濁度降至2060 NTU再經(jīng)過(guò)混合、反應(yīng)、沉淀、過(guò)濾等工序， 最后將凈化水送至城市管網(wǎng)。但自1993年入冬以來(lái)，由于黃河水流量減少，其稀釋自凈能力 減弱，水質(zhì)污染加重，水中富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)增大，造成大量藻類繁殖，再加上源水在調(diào)蓄池（容積為370X104m3/d）內(nèi)停留710 d左右， 又為藻類的繁殖提供了時(shí)間。經(jīng)檢測(cè)，水中藻類含量最高達(dá)46X106個(gè)/L,其中絕大多數(shù)為硅藻，也有少量的藍(lán)藻、綠藻等。在沉淀池上 面漂浮大量浮渣， 清水池上

2、面也出現(xiàn)少量的泡沫， 造成出廠水有明顯 的魚(yú)腥味。雖然采取了沉淀前加氯、增大混凝劑用量、縮短濾池過(guò)濾 周期等措施，使出廠水腥味有所降低，但難以從根本上消除，影響供 水水質(zhì)。結(jié)合我公司制水工藝特點(diǎn)， 為冬季出現(xiàn)高藻水的處理尋找一種有 效的辦法， 于1998年9月11月，進(jìn)行了用硫酸銅及改變?cè)膒H值去除水中藻類的試驗(yàn)研究工作。1試驗(yàn)內(nèi)容1觀察硫酸銅去除水中藻類的效果及對(duì)水中生物的影響， 找出 抑制藻類生長(zhǎng)的有效劑量。2調(diào)整原水的pH值至6.57.5（未調(diào)整前原水的pH值平均為8.1），通過(guò)改變?cè)孱惖纳姝h(huán)境觀察抑制藻類繁殖的情況。3觀察去除藻類的硫酸銅有效劑量對(duì)水中生物的影響。2試驗(yàn)條件1試驗(yàn)

3、用水取自同一時(shí)間的黃河原水。2試驗(yàn)用盛水器皿為四個(gè)約o.3 m的水缸，每個(gè)缸內(nèi)都有充氧 器。3試驗(yàn)用試劑：硫酸銅為分析純，濃硫酸為工業(yè)硫酸。4試驗(yàn)用魚(yú)為魚(yú)塘撈出的新鮮活魚(yú)。5試驗(yàn)在室外陽(yáng)光照射下進(jìn)行。3試驗(yàn)方法1在四個(gè)缸內(nèi)放入相同水質(zhì)的原水，測(cè)定水溫、pH值、藻類、NUN，探索藻類生長(zhǎng)繁殖的條件。2其中一池不加硫酸銅， 另三池加入不同劑量的硫酸銅， 放置13d，測(cè)定藻類含量，觀察去除情況，并測(cè)定銅離子殘留量。3其中一池不調(diào)pH值，另三池加酸調(diào)整pH值，放置13 d, 測(cè)定藻類含量和pH值變化情況，觀察抑藻情況。4每個(gè)缸中加入硫酸銅后再加入活魚(yú)數(shù)條，觀察魚(yú)類活動(dòng)情況。每個(gè)缸內(nèi)都用加氧機(jī)充氧，并用

4、同樣的原水?dāng)?shù)份，加入不同劑量 的硫酸銅或調(diào)整不同的pH值（6.57.5）放置一段時(shí)間后測(cè)定藻類含 量，觀察二者對(duì)抑制水中藻類繁殖的結(jié)果， 從而找出硫酸銅抑制藻類 繁殖的有效劑量和抑制藻類繁殖的適宜pH值，同時(shí)觀察有效劑量對(duì) 水中生物（魚(yú)類）的影響。4試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1和表2表1硫酸銅去除水中藻類的試驗(yàn)結(jié)果缸號(hào)1#2#3#4#試驗(yàn)條件硫酸銅投加量（mg/L）00.51.01.5投加硫酸銅前 藻類總數(shù)（個(gè)/L）1 421 010充氧投加硫酸銅后4 641 966藻類總數(shù)+94 374299 991 142 101 142 101（個(gè)/L）群藻類去除率（）799090硫酸銅投加量（mg/L）00

5、.51.01.5投加硫酸銅前 藻類總數(shù)（個(gè)/L）1 105 230充氧放入魚(yú)類投加硫酸銅后 藻類總數(shù)（個(gè)/L）3 094 644 252 624 284 202 299 991藻類去除率（%）777473銅離子殘留量（mg/L）V0.05V0.050.070.12魚(yú)類活動(dòng)情況良好良好良好良好表2調(diào)整pH值抑制藻類的試驗(yàn)結(jié)果缸號(hào)1#2#3#4#試驗(yàn)條件調(diào)整前pH值8.108.108.108.10調(diào)整后pH值未調(diào)pH7.307.567.50調(diào)整pH值前藻類總數(shù)（個(gè)/L）1 657 845充氧調(diào)整pH值后1 757 872 710 505931 551805 239藻類總數(shù)(個(gè)/L)藻類去除率(%)

6、574451調(diào)整前pH值8.158.158.158.15調(diào)整后pH值未調(diào)pH6.786.927.09調(diào)整pH值前 藻類總數(shù)(個(gè)/L)1 563 111充氧調(diào)整pH值后1 894 680 1 199 964放入藻類總數(shù)+ 15 789+ 15 7891 278 909 1 231 542魚(yú)類（個(gè)/L）群群藻類去除率(%)231821魚(yú)類活動(dòng)情況良好良好良好良好5結(jié)論在兩個(gè)月的時(shí)間中經(jīng)多次反復(fù)試驗(yàn)，得出以下結(jié)論：1在水體中投加硫酸銅抑藻的有效劑量為0.51.0 mg/L，其對(duì)水中藻類去除率可達(dá)70%- 90%2當(dāng)水體中硫酸銅的投加量為0.51.5 mg/L時(shí)，其銅離子殘 留量最大為0.16 mg/

7、L，該值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中銅離子 的允許值1.0mg/L。3調(diào)整原水的pH值至7.0左右，改變?cè)孱惖纳姝h(huán)境，也可 以抑制藻類的繁殖，其對(duì)藻類的去除率可達(dá)18%- 57%4當(dāng)硫酸銅的投加量為0.51.5 mg/L時(shí),魚(yú)類活動(dòng)情況良好。試驗(yàn)結(jié)果于1999年1月用于白廟水廠的生產(chǎn)實(shí)際，其效果與試 驗(yàn)結(jié)論完全一致。該試驗(yàn)為高藻水的處理找到了一種有效途徑。6建議藻類問(wèn)題是困擾供水水質(zhì)的一大難題，通過(guò)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用，采用硫酸銅及改變水的pH值可以達(dá)到去除水中藻類，降低甚至 消除水腥味的效果。在今后的生產(chǎn)應(yīng)用中應(yīng)著手以下工作：1投加硫酸銅和調(diào)節(jié)pH值同步進(jìn)行。藻類的生活環(huán)境和水中 的pH值有

8、密切的關(guān)系，pH值越低，藻類的繁殖越慢。雖然在試驗(yàn)中 調(diào)節(jié)pH值的效果并不明顯，但和硫酸銅同步使用，估計(jì)其效果比單 獨(dú)投加硫酸銅要好。2嚴(yán)格控制殘余銅對(duì)水質(zhì)的影響， 在試驗(yàn)中測(cè)定水中銅離子的 含量并不高，但隨著長(zhǎng)期的蓄集，就有可能形成銅污染。因此，要通 過(guò)及時(shí)清理淤泥、定時(shí)監(jiān)測(cè)等來(lái)控制銅污染的產(chǎn)生。3掌握好硫酸銅的投加時(shí)機(jī)和投加量。 應(yīng)作好水質(zhì)的監(jiān)測(cè)， 控 制投加的時(shí)間和投加量，做到適時(shí)和適量地投加，保證去除效果。4硫酸銅并不是對(duì)所有的藻類都有顯著的抑制效果， 需要進(jìn)一 步研究硫酸銅對(duì)不同藻類的抑制作用。用膜泥兩段好氧工藝對(duì)表曝進(jìn)行改造岳陽(yáng)石油化工總廠于1981年建成一套表面曝氣污水處理裝置，

9、 設(shè)計(jì)處理水量422nVh,原水CODcrC1100mg/L,出水CODcr200mg/L,停留時(shí)間為28h。隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高，政府環(huán)保部門(mén)將 表曝污水處理裝置出水CODcr標(biāo)準(zhǔn)由原來(lái)的200mg/L提高到150mg/L,并作為2000年環(huán)保達(dá)標(biāo)排放考核指標(biāo)，表曝裝置的能力和出水 質(zhì)量已不能滿足要求。1表曝裝置運(yùn)行中存在的問(wèn)題該裝置采用典型的分建式表面曝氣活性污泥工藝，CODcr去除率一直保持在83以上。隨著污水性質(zhì)的變化和排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,表 曝裝置工藝和運(yùn)行中存在的問(wèn)題愈加明顯。1.1不耐高負(fù)荷沖擊隨著污水的可生化性愈來(lái)愈差和排放標(biāo)準(zhǔn)的提高, 表曝裝置的進(jìn) 水CODcr只能控制在800

10、mg/L左右， 這樣需要大量的處理后污水或 自來(lái)水稀釋,而大量的處理后污水稀釋, 使處理系統(tǒng)內(nèi)污泥環(huán)境變差, 或是消耗大量的自來(lái)水。 系統(tǒng)抗沖擊能力變差, 尤其是在污水的可生 化性較低時(shí),沖擊影響更為嚴(yán)重。1.2污水的停留時(shí)間不夠污水在池內(nèi)停留時(shí)間（含稀釋水）為15h,當(dāng)污水中難以被微生 物降解的芳香烴和長(zhǎng)鏈烷烴濃度增高時(shí), 由于污水的可生化性下降而 導(dǎo)致CODcr去除率相應(yīng)降低。1.3池內(nèi)污水充氧不足由于表面曝氣是采用葉輪曝氣方式， 使二段好氧池不斷更新液面 和產(chǎn)生水躍獲得相對(duì)動(dòng)態(tài)的氣液接觸界面， 氣液接觸界面的多少， 僅 僅與曝氣池水體表面相關(guān)， 增大氣液接觸界面的手段只能是加快水體 表面

11、的液面更新與產(chǎn)生更強(qiáng)的水躍。 但由于表面曝氣氣液接觸界面的 形成，無(wú)論如何也擺脫不了水體表面這樣一個(gè)很窄小的范圍，因此， 曝氣量難以調(diào)控， 池內(nèi)溶解氧不足。同時(shí)，表曝機(jī)葉輪工況難以判斷， 耗電量大，機(jī)械設(shè)備多，維修量大。1.4池內(nèi)污泥與污水混合不均勻由于表曝池內(nèi)留有死角和進(jìn)水進(jìn)泥不均勻， 造成池內(nèi)泥水混合不 均勻，處理效果變差，嚴(yán)重時(shí)部分沉積在池底的污泥發(fā)生厭氧分解， 污泥變黑上浮。1.5勻質(zhì)池的調(diào)節(jié)容積小對(duì)于水質(zhì)變化大，成份十分復(fù)雜的石油化工及煉油混合高濃度有 機(jī)污水，其勻質(zhì)池一般應(yīng)設(shè)置不小于24h的調(diào)節(jié)容積。目前的勻質(zhì)池， 其總有效調(diào)節(jié)容積僅為9600m3,停留時(shí)間為11h,而且由于分兩組

12、采 用“一進(jìn)一出”的方式分別向氧化溝、A/0和表曝3套裝置供水，實(shí)際有效調(diào)節(jié)時(shí)間僅為56h,遠(yuǎn)不足以平抑其水質(zhì)波動(dòng)。2表曝改00工藝設(shè)計(jì)2.1岳化總廠J業(yè)污水來(lái)源及現(xiàn)狀岳化總廠工業(yè)污水污染物主要是有機(jī)物, 各生產(chǎn)裝置所排污水分為2大類：石油化工裝置所排污水，烯烴廠所排煉油污水。CODc平均值在15002000mg/ L;單項(xiàng)毒物嚴(yán)重超標(biāo)；污水中可生化需氧量 與生化需氧量的比值為0.40.6。2.2工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及流程2.2.1主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)水CODcKIOOOmg/L;處理水量Q=422m3/h;總?cè)莘e負(fù)荷：0.41kg:BO0/ (m.d);出水水質(zhì)：CODcK140mg/L;BOD空30mg

13、/L;SSC70mg/L;Oil10mg/L。停留時(shí)間：預(yù)處理段5h，活性 污泥好氧段28h。2.2.2工藝流程工藝流程見(jiàn)圖1。污水通過(guò)計(jì)量后進(jìn)入勻質(zhì)池，經(jīng)勻質(zhì)池均勻混合進(jìn)入預(yù)處理池，N P營(yíng)養(yǎng)鹽由投藥間導(dǎo)入預(yù)處理池進(jìn)水混合槽， 污水充分混合后進(jìn) 人預(yù)處理池，預(yù)處理池出水在進(jìn)水進(jìn)泥總渠與回流污泥混合并進(jìn)入二 段好氧池前端。處理后的污水混合液自流至沉淀池， 沉淀池上清液外 排，下層污泥大部分回流至二| MR | ALK工藝雄尊曲i二趣外粒也出段好氧池， 少量剩余污泥通過(guò)泥泵排往 堆渣場(chǎng)。2.3主要設(shè)施及特點(diǎn)2.3.1勻質(zhì)池勻質(zhì)池在改造時(shí)利用原有池子， 在池底部加裝了下彎式環(huán)路穿孔 曝氣裝置和散流

14、曝氣器。 改自然混合為強(qiáng)制攪拌混合。 改造后匆質(zhì)池 的優(yōu)點(diǎn)為：氣量調(diào)節(jié)靈活， 可根據(jù)需要調(diào)節(jié)混合強(qiáng)度，并起到了預(yù)曝 氣的作用。2.3.2預(yù)處理池預(yù)處理池為新設(shè)計(jì)構(gòu)筑物22.7mx40.95mX5m,預(yù)處理池采用生 物膜法，池內(nèi)裝有下彎式環(huán)路穿孔曝氣裝置和1650用組合填料，填料 負(fù)荷為1.1kg:BO0/(m.d) ,D6 2.0mg/L。生物膜法中的曝氣，從理論上分析，應(yīng)該是越均勻越好。曝氣氣 泡分布有一個(gè)點(diǎn)均勻、線均勻、面均勻的區(qū)別。通常的曝氣器因受服 務(wù)面積的影響，只能形成束狀均勻，或一條線均勻。而下彎式環(huán)形穿 孔管曝氣裝置則可根據(jù)不同的氣量，進(jìn)行不同的干管和支管的組合、 配套、布管，由

15、于解決了內(nèi)堵塞問(wèn)題，開(kāi)孔可小至3mm以下，密點(diǎn)陣 曝氣，相比較可以在更深水位形成均勻曝氣面， 從而提高整池曝氣均 勻性。組合填料由軟性纖維束、高分子聚合塑料環(huán)片。支撐套管、中心 繩組成。軟性纖維束用獨(dú)特的穿孔固定方式均勻的分布在塑料環(huán)片的 周邊，絲束不會(huì)脫落， 同時(shí)避免了填料中心結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象， 改善了中心 供氧， 塑料環(huán)片中間雪花狀、針刺狀結(jié)構(gòu)，又起到了良好的布水、布 氣作用，使該填料具有傳質(zhì)效果好，氧利用率高，耐沖擊，處理穩(wěn)定 等優(yōu)點(diǎn)。下彎式環(huán)路穿孔曝氣裝置和填料特別是彈性填料配合使用， 可以 連續(xù)不斷地使氣水混合流體受到劇烈的碰撞和切割作用， 把大氣泡切 割成小氣泡，從而大大地加速了氧的轉(zhuǎn)移

16、效率，提高了氧的利用率。預(yù)處理池是一個(gè)集吸附、生物絮凝、生物降解、沉淀等多功能的 綜合反應(yīng)器。 污水進(jìn)人反應(yīng)器后， 經(jīng)過(guò)充氧的污水以一定的速度流經(jīng) 填料，使填料上的生物膜與污水充分接觸， 從而使污水得到 “粗處理”1。預(yù)處理池采用下彎式環(huán)路穿孔曝氣裝置和組合填料配合使用具 有如下優(yōu)點(diǎn)：污泥活性高（泥齡低），BOD負(fù)荷高，MLSS量大，相 對(duì)來(lái)說(shuō)處理效率高，耐高負(fù)荷沖擊，剩余污泥少；能夠克服污泥膨 脹問(wèn)題，由于絲狀菌存在，能夠提高有機(jī)物的分解能力；傳質(zhì)條件 好，處理時(shí)間短；充氧效率高，有機(jī)物的氧化速度相對(duì)提高。2.3.3二段好氧池利用原有南北兩組表曝池共24格11nK11nix 5m（單格），負(fù)

17、荷0.2kg:BODS/（kg:MLSS .d） ,D6 2.0mg/ L。拆除表曝機(jī)， 分格進(jìn)水進(jìn)泥方式改為分組前端進(jìn)水進(jìn)泥，后端出水方式，加裝HS旋混曝氣器，形成推流式曝氣工藝。HS-旋混曝氣器具有大孔雙向旋流，局部強(qiáng)化旋混，動(dòng)能相互作用，球罩阻擋散流等綜合作用， 使氣相在液相中獲得了很大的旋轉(zhuǎn)擴(kuò) 散，產(chǎn)生豐富的氣液接觸界面， 從而達(dá)到穩(wěn)定的細(xì)小氣泡曝氣運(yùn)行效 果，較好地克服了微孔曝氣設(shè)備的不足， 是一種較為理想的曝氣設(shè)備。鼓風(fēng)曝氣采用3臺(tái)RF300型羅茨風(fēng)機(jī)供風(fēng)，單機(jī)風(fēng)量133mVmin, 升壓49.0kPa，2用1備。3系統(tǒng)啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)表曝裝置改造工程于2000年8月動(dòng)工,12月啟動(dòng)運(yùn)行

18、,其運(yùn)行 效果良好,各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。3.1接種悶曝從2000年12月4日開(kāi)始配水, 分別向預(yù)處理池、 二段好氧池輸 人污水和自來(lái)水，預(yù)處理池配水CODc為656mg/L;二段好氧池配 水CODc為644mg/ L。通過(guò)污泥泵將A/O裝置污泥連續(xù)輸入預(yù)處理 池和二段好氧池, 在此期間, 通過(guò)兩池放空閥及污泥泵形成兩池自身 循環(huán)。同時(shí)啟動(dòng)鼓風(fēng)系統(tǒng)和投藥系統(tǒng), 為池內(nèi)污泥快速增長(zhǎng)提供充足 的溶解氧和營(yíng)養(yǎng)鹽。污泥濃度上升至0.91.5g/L, 二段好氧池污 泥狀況較好。3.2動(dòng)態(tài)培養(yǎng)從2000年12月10日起,開(kāi)始連續(xù)向預(yù)處理池進(jìn)原水,進(jìn)水流 量控制在100-200m/h,進(jìn)水CODc

19、r控制在600800mg/L,連續(xù) 向預(yù)處理池和二段好氧池輸人接種污泥,進(jìn)行連續(xù)進(jìn)水動(dòng)態(tài)培養(yǎng)污 泥。污泥濃度雖然在12月11日有所下降,但整體上升趨勢(shì)不變, 至12月17日，污泥濃度達(dá)到2.1g/L,同時(shí)，裝置出水CODcr穩(wěn)定 在100m/L以上，CODc。去除率穩(wěn)定在85%以上，表明污泥培養(yǎng) 基本成熟。3.3污泥馴化污泥從A/0裝置接種而來(lái)，由于設(shè)計(jì)負(fù)荷及進(jìn)出水CODc、充 氧、池型不一致，必須對(duì)污泥進(jìn)行馴化。從2000年12月17日起逐漸加大了預(yù)處理池進(jìn)水流量，提高混合水CODc?？?cè)莘e負(fù)荷從0.20kgB0D5/(mi.d)提高至0.33kgBOD5】/(mg.d), 已達(dá)到設(shè)計(jì)總?cè)莘e負(fù)荷的80%,污泥濃度穩(wěn)步上升，CODcr去除率達(dá)80%,CODcr合格率達(dá)100%，至此，污泥培養(yǎng)馴化完成。3.4運(yùn)行效果在穩(wěn)定運(yùn)行期間， 原水CODc濃度平均為782.5mg/L,最高1980.6mg/L,最低325.8mg/L,平均出水CODcr為90.1mg/L, 平 均每天處理污水9650用。從裝置實(shí)際運(yùn)行情況看，進(jìn)水CODcr濃度提高，出水CODcr濃度 和CODcr去除率隨