呂啟忠　張可欣　牛玉香
（鄭州市自來水總公司，河南　鄭州　450007）

　　摘　要：通過用硫酸銅及改變水的pH值，對污染的黃河地面原水進行了除藻試驗研究，找出了抑制藻類生長的硫酸銅有效劑量和最佳pH值，為生產實際中去除水中藻類和消除水腥味提供了科學依據。
　　關鍵詞：硫酸銅；　pH值；　藻類
　　中圖分類號：TU991.25
　　文獻標識碼：　C
　　文章編號：1000-4602(2000)05-0049-02

　　鄭州市自來水總公司白廟水廠以黃河水為水源，供水規模為36×10⁴ m³/d。黃河水經沉砂池、調蓄池兩次自然沉淀后，正常情況下出水濁度降至20～60 NTU，再經過混合、反應、沉淀、過濾等工序，最后將凈化水送至城市管網。
　　但自1993年入冬以來，由于黃河水流量減少，其稀釋自凈能力減弱，水質污染加重，水中富營養化趨勢增大，造成大量藻類繁殖，再加上源水在調蓄池(容積為370×10⁴ m³/d)內停留7～10 d左右，又為藻類的繁殖提供了時間。經檢測，水中藻類含量最高達46×10⁶個/L，其中絕大多數為硅藻，也有少量的藍藻、綠藻等。在沉淀池上面漂浮大量浮渣，清水池上面也出現少量的泡沫，造成出廠水有明顯的魚腥味。雖然采取了沉淀前加氯、增大混凝劑用量、縮短濾池過濾周期等措施，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。
　　結合我公司制水工藝特點，為冬季出現高藻水的處理尋找一種有效的辦法，于1998年9月—11月，進行了用硫酸銅及改變原水的pH值去除水中藻類的試驗研究工作。

1　試驗內容

　　①　觀察硫酸銅去除水中藻類的效果及對水中生物的影響，找出抑制藻類生長的有效劑量。
　　②　調整原水的pH值至6.5～7.5(未調整前原水的pH值平均為8.1)，通過改變藻類的生存環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水中生物的影響。

2　試驗條件

　　①　試驗用水取自同一時間的黃河原水。
　　②　試驗用盛水器皿為四個約0.3 m³的水缸，每個缸內都有充氧器。
　　③　試驗用試劑：硫酸銅為分析純，濃硫酸為工業硫酸。
　　④　試驗用魚為魚塘撈出的新鮮活魚。
　　⑤　試驗在室外陽光照射下進行。

3　試驗方法

　　①　在四個缸內放入相同水質的原水，測定水溫、pH值、藻類、NH₃-N，探索藻類生長繁殖的條件。
　　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1～3 d，測定藻類含量，觀察去除情況，并測定銅離子殘留量。
　　③　其中一池不調pH值，另三池加酸調整pH值，放置1～3 d，測定藻類含量和pH值變化情況，觀察抑藻情況。
　　④　每個缸中加入硫酸銅后再加入活魚數條，觀察魚類活動情況。
　　每個缸內都用加氧機充氧，并用同樣的原水數份，加入不同劑量的硫酸銅或調整不同的pH值(6.5～7.5)放置一段時間后測定藻類含量，觀察二者對抑制水中藻類繁殖的結果，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，同時觀察有效劑量對水中生物(魚類)的影響。

4　試驗結果

　　試驗結果見表1和表2。

表1　硫酸銅去除水中藻類的試驗結果 缸號 1^＃ 2^＃ 3^＃ 4^＃ 試驗
條件 硫酸銅投加量
(mg/L) 0 0.5 1.0 1.5 充氧 投加硫酸銅前
藻類總數(個/L) 1 421 010 投加硫酸銅后
藻類總數
(個/L) 4 641 966
+94 374
群　　　 299 991 142 101 142 101 藻類去除率(%) 　 79 90 90 硫酸銅投加量
(mg/L) 0 0.5 1.0 1.5 充氧
放入
魚類 投加硫酸銅前
藻類總數(個/L) 1 105 230 投加硫酸銅后
藻類總數(個/L) 3 094 644 252 624 284 202 299 991 藻類去除率(%) 　 77 74 73 銅離子殘留量
(mg/L) ＜0.05 ＜0.05 0.07 0.12 魚類活動情況 良好 良好 良好 良好

表2　調整pH值抑制藻類的試驗結果 缸號 1^＃ 2^＃ 3^＃ 4^＃ 試驗
條件 調整前pH值 8.10 8.10 8.10 8.10 充氧 調整后pH值 未調pH 7.30 7.56 7.50 調整pH值前
藻類總數(個/L) 1 657 845 調整pH值后
藻類總數(個/L) 1 757 872 710 505 931 551 805 239 藻類去除率(%) 　 57 44 51 調整前pH值 8.15 8.15 8.15 8.15 充氧
放入
魚類 調整后pH值 未調pH 6.78 6.92 7.09 調整pH值前
藻類總數(個/L) 1 563 111 調整pH值后
藻類總數
(個/L) 1 894 680
+15 789
群 1 199 964
+15 789
群 1 278 909 1 231 542 藻類去除率(%) 　 23 18 21 魚類活動情況 良好 良好 良好 良好

5　結論

　　在兩個月的時間中經多次反復試驗，得出以下結論：
　　①　在水體中投加硫酸銅抑藻的有效劑量為0.5～1.0 mg/L，其對水中藻類去除率可達70%～90%。
　　②　當水體中硫酸銅的投加量為0.5～1.5 mg/L時，其銅離子殘留量最大為0.16 mg/L，該值遠遠低于國家飲用水衛生標準中銅離子的允許值1.0 mg/L。
　　③　調整原水的pH值至7.0左右，改變藻類的生存環境，也可以抑制藻類的繁殖，其對藻類的去除率可達18%～57%。
　　④　當硫酸銅的投加量為0.5～1.5 mg/L時，魚類活動情況良好。
　　試驗結果于1999年1月用于白廟水廠的生產實際，其效果與試驗結論完全一致。該試驗為高藻水的處理找到了一種有效途徑。

6　建議

　　藻類問題是困擾供水水質的一大難題，通過試驗和生產實際應用，采用硫酸銅及改變水的pH值可以達到去除水中藻類，降低甚至消除水腥味的效果。在今后的生產應用中應著手以下工作：
　　①　投加硫酸銅和調節pH值同步進行。藻類的生活環境和水中的pH值有密切的關系，pH值越低，藻類的繁殖越慢。雖然在試驗中調節pH值的效果并不明顯，但和硫酸銅同步使用，估計其效果比單獨投加硫酸銅要好。
　　②　嚴格控制殘余銅對水質的影響，在試驗中測定水中銅離子的含量并不高，但隨著長期的蓄集，就有可能形成銅污染。因此，要通過及時清理淤泥、定時監測等來控制銅污染的產生。
　　③　掌握好硫酸銅的投加時機和投加量。應作好水質的監測，控制投加的時間和投加量，做到適時和適量地投加，保證去除效果。
　　④　硫酸銅并不是對所有的藻類都有顯著的抑制效果，需要進一步研究硫酸銅對不同藻類的抑制作用。

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電話：0371-7631688
收稿日期：1999-12-21