余姚首创水务有限公司 315400
摘要：针对某水厂常规工艺下的除藻工艺优化，该水厂经过前期试验摸索与实践处置，总结出一套较为完善可行性较强的除藻处理工艺，水厂通过提标改造应用于实际生产，取得了较好的预期效果和社会经济效益。
关键词：除藻 工艺优化 提标改造
Application and Discussion on the improvement of algae removal process in water purification plant
Abstract:In view of the optimization of algae removal process under the conventional process of a water plant, a set of relatively perfect and feasible algae removal process is summed up after the preliminary test and practical treatment.The water plant has achieved better expected results and social and economic benefits through the upgrading and application in actual production
Keywords: Algae Removal; Process optimization; upgrading and reconstruction
1引言
余姚某水厂设计总供水规模12万吨/日，水厂水源地为湖泊库水。水厂制水采用混凝-沉淀-过滤-消毒常规水处理工艺（详见图1）。近些年来，水厂水源地每年在季节更替期受藻类爆发，水质影响较为严重。每当水库藻类爆发至千万级每升时，以优势种群硅藻门中的针杆藻为主，形成低浊高藻类水质。水厂常规工艺无法有效除藻，致使水厂制供水能力下降，水质安全无法保障。主要表现为滤池运行周期缩短至5小时以下，出厂水中残铝含量上升接近国标限值。该水厂作为城市西北地区主供水厂，长期接近满负荷运行，亟需进行工艺优化提标改造。
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图1 改造前水厂工艺流程
2存在问题与分析
2.1水源地水质特性
该水厂水源地蓄水覆盖面广，蓄水位低，正常蓄水位15m左右，相应库容7500万立方，原水取水口距离表层只有9米左右，水库周边上游旅游业较多。致使水库源水pH值、水温、臭和味等水质指标受季节性变化大，源水中有机物含量较高，氮磷丰富易形成富营养化高藻类水质。
2.2工艺处置负荷
该水厂常规制水工艺下，只配备了絮凝剂聚合氯化铝和消毒剂次氯酸钠两种药剂投加，处置手段单一，水质突变应急处置负荷能力有限。遇水源地藻类爆发时，混凝沉淀效果差，藻类去除率低（检测结果见表1）。采取强化混凝增加絮凝剂铝盐时导致出水残铝含量升高，增加次氯酸钠投加导致出水消毒副产物含量升高，水厂无法保质保量的完成供水任务。
表1 改造前沉淀藻类去除率
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2.3水源单一性
该水源地为水厂的单一水源，在遇原水水质突变时，无备用水源调节，只能被动接收处置。
3可行性试验应用
为强化混凝，提高沉淀区藻类去除率，在藻类爆发期，水厂临时增设了粉末活性炭、高锰酸钾、聚丙烯酰胺和黄泥等多药剂联动投加，人工手动投加。实际试验数据结果见表2。
表2可行性试验工艺运行水质数据指标
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从上表实际应用结果中可看出：
单独投加的高锰酸钾、PAM助凝剂和黄泥水并没有对混凝沉淀起到较好的效果；当增设粉末活性炭几种药剂联动投加时，效果明显提高，沉淀后浊度和滤池冲洗周期向好趋势明显。
4提标改造
提标改造项目主要按照可行性实际应用试验，在该水厂加药间增加粉末活性炭投加系统一套；增加高锰酸钾投加系统一套；增加PAM制备投加系统一套；改造现有次氯酸钠、聚合氯化铝制备投加系统，自控升级改造。改造后可精准自动投加。提标改造工艺流程见图2
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图2 改造后水厂工艺流程
另外，针对该水厂单一水源地劣势，通过外管网优化联通，给水厂增设一条备用水源原水管，日供水量2.5万吨/日，作为应急备用，该水源地水质与主水源地水质指标差异较大。
5实际应用效果
5.1启动备用水源除藻效果
2018年3月底，源水针杆藻数量检测到1000万个/升，进厂原水藻类达到500万个/升，滤前水藻类达到300万个/升，水厂滤池运行周期最短缩减至10小时，启动备用水源，进厂混合原水藻类数量始终维持在1000万个/升以上，而水库取水口针杆藻数量最高达到4500万个/升，进厂原水藻类数量最高达到2000万个/升。但经过絮凝剂的投加调整及滤前水出水浊度控制，藻类去除率大大提高，基本维持在100万个/升以下（详见下图3）。水厂滤池的运行周期明显改善，基本维持在30小时以上，出厂水水质和水厂生产能力都无影响。
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图3启动备用水源后水厂工艺段水藻类计数统计
5.2启动药剂投加除藻效果
2020年进入4月，气温回升，季节更替，该水厂进厂原水藻类计数逐日升高，水厂滤池周期缩短和出水残铝含量升高的趋势变化逐渐显现。该水厂立即启动应急药剂投加处置，主要包括高锰酸钾、粉末活性炭和铝盐、次氯酸钠联动精准投加，水厂滤池周期和出水残铝含量明显得到控制。数据详见下表3
6结论
随着社会经济的快速发展，人们生产生活对水生系统的影响日益严重，水域承接的各种点源和面源多重污染影响，加剧了富营养化，致使藻类过度繁殖，特别是水源地，直接关系到人类的健康生活和安全生产。本文根据近些年来水厂为保障安全优质供水，总结在应对水源地藻类爆发处置过程中的实战经验，对水厂进行提标改造。在常规工艺下加入完善的药剂投加系统，并经实践应用，得出以下结论：
表3改造后投加药剂处置沉淀藻类去除率
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（1）水厂在水资源丰富的条件下，尽可能配备多个水源，以水质差异较大为优，可改善水生条件，利于水厂处理。
（2）粉末活性炭的投加应用在净水厂中不仅是异味吸附，也可强化助凝，减少出水残铝含量。
（3）常规水处理工艺净水厂在没有富余的土地资源或资金建设深度处理工艺，建议考虑本水厂的建设方案，提高水厂生产制水应急能力。
参考文献
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