重慶市自來水公司 王良超
目前，日趨嚴重的水源水富營養(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元素轉化為自身有機體，能生活在各種環(huán)境之中，適應性強，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。有單細胞，也有多細胞。主要有：藍藻、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踐中，可在調節(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是不同的。在每一個溫度范圍內，都能找到優(yōu)勢種屬。根據檢測的結果，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
藻類生長需無機營養(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準，有的也以藻類種屬和數(shù)量作為衡量水體是否富營養(yǎng)化標準。根據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，水源水未達富營養(yǎng)化標準。只是在枯水季節(jié)這些指標含量稍偏高。
２．藻類對原水水質的影響
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，使水的色度增加，并產生令人厭惡的臭味。公司一部分水廠沉淀池或濾池上偶爾有此現(xiàn)象。
２．４對原水ＰＨ值和堿度的影響
由于藻類進行光合作用消耗大量的二氧化碳，導致水中的碳酸鹽平衡被破壞，堿度下降，ＰＨ值升高，反應式如下：
６ＣＯ２＋２Ｈ２ＯＣ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２
碳酸根和重碳酸根平衡破壞，造成如下反應：
ＨＣＯ ＣＱ＋ＨＯ＋ＣＯ↑
ＣＯ＋２ＨＯ ＨＣＯ＋ＯＨ
藻類光合作用強弱取決于光照條件、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。
３．含藻原水對水質凈化的影響
３．１引起混凝劑投量的增加
ａ．藻類濁質與電位高于泥沙、粘土型濁質，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，中和氨必然又進一步增高氯量，一般折點加氯，氯量應是氨量的８－１０倍投量。中和０．２ｍｇ／Ｌ的氨氮，至少要消耗１．６ｍｇ／Ｌ氯量。
ｃ．水體中還原物質較多，也增加耗氯量。
藻類高發(fā)時，當滅活藻類的殘體進入濾池后，縮短了濾池的運行周期，少產水。由于濾池被過早堵塞，必然要洗池，使功能恢復，又增加了自來水量，從而使整個水廠生產能力下降。
４．采取的對策
供水部門對面臨水源水質變壞和處理后的水質要求提高的問題，所采取的對策是：（１）加強環(huán)境污染的治理。因為目前水處理工藝在技術上尚不能做到什么水都能處理，另外成本也不經濟，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。
結合目前水源水水質普遍存在的問題是受到有機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物在利用氯消毒處理后會產生的消毒副產物等情況。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處理
ａ．對微污染的原水采取生物接觸氧化法進行預處理，即通過生物處理使有機污染物和氨氮因氧化而得到降解。水經過預處理后進入生物處理池，原水微生物跟生物池內的填料進行接觸，經培養(yǎng)生成硝化細菌生物膜后，原水再通過填料時，原水中氨氮可經生物硝化作用而轉化為硝酸鹽氮，達到除氨氮的目的。
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物降解。過去常用氯作為氧化劑，由于能產生可致癌的消毒副產物，所以現(xiàn)多用臭氧和高錳酸鉀及其他代替。但在國內，因為臭氧設備投資大、運行耗電高，所以應用不普及。
４．２加強常規(guī)水處理工藝措施
ａ．結合水源的特征，選用適合的混凝和助凝劑改進混凝工藝，提高沉淀、過濾的效果。
ｂ．應用高分子助凝劑改進絮凝效果。
ｃ．改進工藝構筑物的形式。
４．３增加深度處理措施改善水質
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物，改善色、嗅、味，提高出水水質。
ｂ．增設慢濾池。