用硫酸铜及改变水的pH值去除水中藻类
吕启忠 张可欣 牛玉香
(郑州市自来水总公司,河南 郑州 450007)
摘 要:通过用硫酸铜及改变水的pH值,对污染的黄河地面原水进行了除藻试验研究,找出了抑制藻类生长的硫酸铜有效剂量和最佳pH值,为生产实际中去除水中藻类和消除水腥味提供了科学依据。
关键词:硫酸铜; pH值; 藻类
中图分类号:TU991.25
文献标识码: C
文章编号:1000-4602(2000)05-0049-02
郑州市自来水总公司白庙水厂以黄河水为水源,供水规模为36×104 m3/d。黄河水经沉砂池、调蓄池两次自然沉淀后,正常情况下出水浊度降至20~60 NTU,再经过混合、反应、沉淀、过滤等工序,最后将净化水送至城市管网。
但自1993年入冬以来,由于黄河水流量减少,其稀释自净能力减弱,水质污染加重,水中富营养化趋势增大,造成大量藻类繁殖,再加上源水在调蓄池(容积为370×104 m3/d)内停留7~10 d左右,又为藻类的繁殖提供了时间。经检测,水中藻类含量最高达46×106个/L,其中绝大多数为硅藻,也有少量的蓝藻、绿藻等。在沉淀池上面漂浮大量浮渣,清水池上面也出现少量的泡沫,造成出厂水有明显的鱼腥味。虽然采取了沉淀前加氯、增大混凝剂用量、缩短滤池过滤周期等措施,使出厂水腥味有所降低,但难以从根本上消除,影响供水水质。
结合我公司制水工艺特点,为冬季出现高藻水的处理寻找一种有效的办法,于1998年9月—11月,进行了用硫酸铜及改变原水的pH值去除水中藻类的试验研究工作。
1 试验内容
① 观察硫酸铜去除水中藻类的效果及对水中生物的影响,找出抑制藻类生长的有效剂量。
② 调整原水的pH值至6.5~7.5(未调整前原水的pH值平均为8.1),通过改变藻类的生存环境观察抑制藻类繁殖的情况。
③ 观察去除藻类的硫酸铜有效剂量对水中生物的影响。
2 试验条件
① 试验用水取自同一时间的黄河原水。
② 试验用盛水器皿为四个约0.3 m3的水缸,每个缸内都有充氧器。
③ 试验用试剂:硫酸铜为分析纯,浓硫酸为工业硫酸。
④ 试验用鱼为鱼塘捞出的新鲜活鱼。
⑤ 试验在室外阳光照射下进行。
3 试验方法
① 在四个缸内放入相同水质的原水,测定水温、pH值、藻类、NH3-N,探索藻类生长繁殖的条件。
② 其中一池不加硫酸铜,另三池加入不同剂量的硫酸铜,放置1~3 d,测定藻类含量,观察去除情况,并测定铜离子残留量。
③ 其中一池不调pH值,另三池加酸调整pH值,放置1~3 d,测定藻类含量和pH值变化情况,观察抑藻情况。
④ 每个缸中加入硫酸铜后再加入活鱼数条,观察鱼类活动情况。
每个缸内都用加氧机充氧,并用同样的原水数份,加入不同剂量的硫酸铜或调整不同的pH值(6.5~7.5)放置一段时间后测定藻类含量,观察二者对抑制水中藻类繁殖的结果,从而找出硫酸铜抑制藻类繁殖的有效剂量和抑制藻类繁殖的适宜pH值,同时观察有效剂量对水中生物(鱼类)的影响。
4 试验结果
试验结果见表1和表2。
条件 硫酸铜投加量
(mg/L) 0 0.5 1.0 1.5 充氧 投加硫酸铜前
藻类总数(个/L) 1 421 010 投加硫酸铜后
藻类总数
(个/L) 4 641 966
+94 374
群 299 991 142 101 142 101 藻类去除率(%) 79 90 90 硫酸铜投加量
(mg/L) 0 0.5 1.0 1.5 充氧
放入
鱼类 投加硫酸铜前
藻类总数(个/L) 1 105 230 投加硫酸铜后
藻类总数(个/L) 3 094 644 252 624 284 202 299 991 藻类去除率(%) 77 74 73 铜离子残留量
(mg/L) <0.05 <0.05 0.07 0.12 鱼类活动情况 良好 良好 良好 良好
条件 调整前pH值 8.10 8.10 8.10 8.10 充氧 调整后pH值 未调pH 7.30 7.56 7.50 调整pH值前
藻类总数(个/L) 1 657 845 调整pH值后
藻类总数(个/L) 1 757 872 710 505 931 551 805 239 藻类去除率(%) 57 44 51 调整前pH值 8.15 8.15 8.15 8.15 充氧
放入
鱼类 调整后pH值 未调pH 6.78 6.92 7.09 调整pH值前
藻类总数(个/L) 1 563 111 调整pH值后
藻类总数
(个/L) 1 894 680
+15 789
群 1 199 964
+15 789
群 1 278 909 1 231 542 藻类去除率(%) 23 18 21 鱼类活动情况 良好 良好 良好 良好
5 结论
在两个月的时间中经多次反复试验,得出以下结论:
① 在水体中投加硫酸铜抑藻的有效剂量为0.5~1.0 mg/L,其对水中藻类去除率可达70%~90%。
② 当水体中硫酸铜的投加量为0.5~1.5 mg/L时,其铜离子残留量最大为0.16 mg/L,该值远远低于国家饮用水卫生标准中铜离子的允许值1.0 mg/L。
③ 调整原水的pH值至7.0左右,改变藻类的生存环境,也可以抑制藻类的繁殖,其对藻类的去除率可达18%~57%。
④ 当硫酸铜的投加量为0.5~1.5 mg/L时,鱼类活动情况良好。
试验结果于1999年1月用于白庙水厂的生产实际,其效果与试验结论完全一致。该试验为高藻水的处理找到了一种有效途径。
6 建议
藻类问题是困扰供水水质的一大难题,通过试验和生产实际应用,采用硫酸铜及改变水的pH值可以达到去除水中藻类,降低甚至消除水腥味的效果。在今后的生产应用中应着手以下工作:
① 投加硫酸铜和调节pH值同步进行。藻类的生活环境和水中的pH值有密切的关系,pH值越低,藻类的繁殖越慢。虽然在试验中调节pH值的效果并不明显,但和硫酸铜同步使用,估计其效果比单独投加硫酸铜要好。
② 严格控制残余铜对水质的影响,在试验中测定水中铜离子的含量并不高,但随着长期的蓄集,就有可能形成铜污染。因此,要通过及时清理淤泥、定时监测等来控制铜污染的产生。
③ 掌握好硫酸铜的投加时机和投加量。应作好水质的监测,控制投加的时间和投加量,做到适时和适量地投加,保证去除效果。
④ 硫酸铜并不是对所有的藻类都有显著的抑制效果,需要进一步研究硫酸铜对不同藻类的抑制作用。
电话:0371-7631688
收稿日期:1999-12-21
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