第30卷第11期2014年6月
中国给水排水
CHINAWATEＲ＆WASTEWATEＲVol．30No．11Jun．2014
硫酸铝与聚合硫酸铁联用去除针杆藻的研究
田胜海
(重庆市自来水有限公司，重庆400013)
针对春季嘉陵江重庆主城段水体中针杆藻突发增长、堵塞净水厂滤池的问题，采用
硫酸铝或聚合氯化铝与聚合硫酸铁混合投加的强化混凝方法，研究了不同混凝剂联用条件下对针
摘
杆藻的去除效果，并根据取得的最佳投加量参数进行生产性试验。结果表明，联合投加20mg/L的硫酸铝与30mg/L的聚合硫酸铁能有效提高对针杆藻的去除效果，另外，实际生产中使用双层滤料相比单层滤料可以延长滤池的运行周期。
关键词：嘉陵江;针杆藻;混凝;
中图分类号：TU991
聚合硫酸铁;硫酸铝
文献标识码：C文章编号：1000－4602（2014）11－0052－03
要：
ＲemovalofSynedraacusbyAluminumSulfateMixedwithPolyferricSulfate
TIANSheng-hai
（ChongqingWaterSupplyCo．Ltd．，Chongqing400013，China）
Abstract：
Tosolvetheproblemoffilterclogginginwaterworkscausedbytheabruptgrowthof
SynedraacusintheJialingＲiversectioninChongqing，theenhancedcoagulationmethodofaddingalu-minumsulfateorpolyaluminumchloridemixedwithpolyferricsulfatewasusedtoinvestigatetheremovaleffectofSynedraacus．Theproductionexperimentswereconductedusingtheoptimaldosageparameters．Theresultsshowedthatadding20mg/Laluminumsulfateand30mg/LpolyferricsulfatecouldimprovetheremovaleffectofSynedraacus．Thedual-layerfilteringmediacanextendthebackwashcycleinpro-ductioncomparedwiththesingle-layerfilteringmedia．
Keywords：
JialingＲiver；
Synedraacus；
coagulation；
polyferricsulfate；
aluminumsulfate
三峡175m蓄水引起春季嘉陵江出口段的水位升高，流速、营养盐有所下降
［1］
0．6～2h，导致供水量下降30%以上，严重影响了供水安全。
出现针杆藻堵塞滤池现象后，水厂首先启用前加氯，加大PAC投量以改善混凝，再削减滤层厚度，并进行酸洗浸泡以保证冲洗强度，恢复其过滤能力，但收效并不明显。即使沉淀池出水浊度控制在0．5NTU，滤池的正常运行时间仍不超过2h。因此，为了有效去除针杆藻，笔者开展了强化混凝试验研究，监测原水中针杆藻的变化规律，研究使用不同净水剂强化混凝对针杆藻的去除效果。
，藻类大量繁殖。嘉
陵江出口段早春水华的优势藻种属于硅藻门，约5
～7d即可完成一个世代周期。特别是2011年4
4
月，原水中的针杆藻属急速增长，达到了300×10
cell/L，覆盖了净水厂滤池表面，使滤池表面的针杆
4
藻属浓度达到1200×10cell/L。当原水中的针杆4
藻浓度达到30×10cell/L以上时，将危害生产，滤
砂变粘，滤料反冲洗的膨胀率降低；严重时，水厂的滤池反冲洗周期急剧缩短，从正常的24h缩短至
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2009ZX07424－004－05）
·52·
www．watergasheat．com田胜海:硫酸铝与聚合硫酸铁联用去除针杆藻的研究第30卷第11期
11.1
材料与方法
净水剂
可知，原水中的针杆藻浓度可以在2d之内达到最大值，暴发持续时间可达到11d以上，持续时间可能与水温、硅酸盐浓度以及原水流速等有关。
Al2O3含使用的净化剂主要包括：硫酸铝（AS），
量为15．6%；液体聚合硫酸铁（PFS），含铁量（以Fe3+计）为11%，盐基度为8%～16%；固体聚合氯Al2O3含量为29%，化铝（PAC），盐基度为40%～90%。净水剂的其他指标均符合国家现行标准。1.2
试验原水
pH值为试验原水取自C水厂，水温为15℃，
7．61，浊度为7．51NTU，溶解氧为9．50mg/L，CODMn、0．55、1．69mg/L，TP、TN分别为2．60、碱度为127mg/L，二氧化硅为4．60mg/L，硫酸盐为
4
65．90mg/L，针杆藻为160×10cell/L。强化混凝的搅拌试验
采用ZＲ4－6混凝试验搅拌机，参数设置：快搅1min，GT值为慢搅15min，静止沉淀30min，26352。为减少因测试水样体积小而引起的藻类测定误差，在一次试验中将6个烧杯的加药量参数设置为相同，并在同一位置取样，然后合并到同一试管中测定。多次分别测定PAC与PFS联用以及AS与PFS联用条件下，混凝剂投加量对针杆藻去除效果5min后再投加的影响，试验中先投加AS或PAC，PFS。1.4
藻类的检测
采用离心法检测针杆藻：先用鲁哥氏碘液固定水样，然后用高速离心机在1600r/min转速下离心浓缩15min，以确保水样中的藻类沉降于离心瓶底部；将离心好的水样通过虹吸方法弃去上清液，只留下10mL底物，然后将其置于自动振摇机上振摇混匀，转移到具塞比色管里，并定容到50mL；最后移液，在显微镜下进行计数。1.5生产试验
根据混凝搅拌试验取得的最佳药剂配置及投加量参数，在C水厂进行生产试验。在反应池前投加混凝剂，在线监测沉淀池出水的pH值，如低于7．1则适度减少PFS的投量，保证出厂水的pH值在规定范围内，同时检测原水、沉淀出水中的针杆藻浓度以及出厂水中的铁、铝含量，沉淀池排泥控制在4h一次，做好记录。
2结果与讨论
2.1原水中针杆藻浓度的变化规律
C水厂原水中针杆藻浓度的变化情况见图1。1.3
图1Fig．1
原水中针杆藻浓度的变化
VariationofSynedraacusinrawwater
2.2PAC与PFS联用对针杆藻的去除效果
混合投加PAC与PFS，不同投药量下对针杆藻的去除效果见表1。可以看出，当PFS投量不变时，单独增加PAC投量，对pH值的改变不大，对改善针杆藻的去除效果不明显。针杆藻胶体带负电荷，脱稳可能对其去除非常关键，高盐基度的PAC具有较强的吸附架桥作用，但压缩针杆藻双电层的脱稳效果不佳，因此对针杆藻的去除效果较差。
表1Tab．1PAC与PFS联用对针杆藻的去除效果ＲemovalofSynedraacusbyco-dosingPACandPFS
2.3AS与PFS联用对针杆藻的去除效果
AS与PFS联用时，不同投药量下对针杆藻的去
除效果见表2。
表2Tab．2AS与PFS联用对针杆藻的去除效果ＲemovalofSynedraacusbyco-dosingASandPFS
PFS的投加量分别为当AS、由表2可以看出，
4
20、30mg/L时，沉后水的针杆藻浓度降至30×10cell/L以下，可有效改善滤池堵塞状况，此时针杆藻
·53·
第30卷第11期中国给水排水
2.4
生产性试验效果
www．watergasheat．com
形成的矾花比较密实。由此表胶体可以较好脱稳，
明，使用阳离子混凝剂AS可强化对针杆藻胶体的脱稳效果。由于原水浊度低，而铝盐混凝剂形成的絮体轻，沉淀较困难，因此考虑在AS后投加PFS，以形成沉淀性能较好的铁絮体，强化沉淀效果。
表3Tab．3
根据强化混凝的搅拌试验结果，在C水厂进行
生产试验，在反应池前投加AS约20mg/L，在反应池中段投加PFS约30mg/L，对针杆藻的去除率可达到69%以上，具体监测数据见表3。
AS与PFS联用去除针杆藻的生产试验结果
Practicesofco-dosingASandPFStoremoveSynedraacus
可延长采用AS与PFS联用强化混凝的方案，滤池运行周期至6h以上，有效改善对针杆藻的去除效果。该方法在A水厂与D水厂进行应用，也取得了相同的效果。
藻类在光合作用下通常会引起水中pH值的升
pH高和溶解氧浓度的增加，但AS与PFS联用后，值的降低幅度较大，达到0．7，混凝剂投加量应保证
pH值的降低在水质标准规定范围内。另外，复合投加传统混凝剂
，能够在一定程度上取代预加氯的助凝脱浊功能，减少氧化剂投加量，以减少卤代有
［2～4］
含高浓度针杆藻的原水，煤砂双层滤料滤池的过滤
周期要比普通单层砂滤池的延长2h以上。参考文献：
［1］郭蔚华，王柱．三峡大坝175米实验性蓄水期间春季
．长江流域资源与环境，嘉陵江出口段硅藻变化［J］2010，19（S1）：100－105．
［2］蒋增辉．日本横滨市水厂滤池现状分析［J］．中国给
2007，23（6）：102－105．水排水，
［3］李潇潇，张跃军，赵晓蕾，等．硫酸铝/PDM复合混凝
．中国环境科学，剂对夏季太湖水的混凝脱浊［J］2008，28（4）：294－298．
［4］石颖，马军，蔡伟民．湖泊、水库水的强化混凝除藻的
J］．环境科学学报，2001，21（2）：251－253．试验研究［
机物的形成，提高供水水质的化学安全性。
在生产试验中还发现，当原水针杆藻达到160×104cell/L时，在未使用强化混凝措施的情况下，双层滤料对针杆藻的过滤能力要比单层滤料强，单层砂滤池的反冲洗周期为2～3h，而煤砂双层滤料滤池的反冲洗周期可提高到4～6h，可以延长过滤周期2h以上。另外，在针杆藻突发增长期间，不宜使用滤池回收水，同时水力循环澄清池因存在回流，对针杆藻的去除效果差，此时宜加大排泥量。实际生产中要关注出厂水的pH值、铁、铝等指标，确保其值在规定的水质安全范围内。3
结论
作者简介：田胜海（1970－
水技术研究。
E－mail：1274436210@qq．com收稿日期：2013－12－16
），男，湖南龙山人，
硕士，高工，主要从事给水工程设计与给
增加传统净水剂AS的投量可以强化对针杆藻的脱稳效果
，同时投加PFS可以提高沉淀效率，强化对针杆藻的去除效果。在实际生产中，先投加20mg/L的AS，反应5min后再投加30mg/L的PFS，可有效延长滤池运行周期至6h以上。另外，对于
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中国给水排水
CHINAWATEＲ＆WASTEWATEＲVol．30No．11Jun．2014
硫酸铝与聚合硫酸铁联用去除针杆藻的研究
田胜海
(重庆市自来水有限公司，重庆400013)
针对春季嘉陵江重庆主城段水体中针杆藻突发增长、堵塞净水厂滤池的问题，采用
硫酸铝或聚合氯化铝与聚合硫酸铁混合投加的强化混凝方法，研究了不同混凝剂联用条件下对针
摘
杆藻的去除效果，并根据取得的最佳投加量参数进行生产性试验。结果表明，联合投加20mg/L的硫酸铝与30mg/L的聚合硫酸铁能有效提高对针杆藻的去除效果，另外，实际生产中使用双层滤料相比单层滤料可以延长滤池的运行周期。
关键词：嘉陵江;针杆藻;混凝;
中图分类号：TU991
聚合硫酸铁;硫酸铝
文献标识码：C文章编号：1000－4602（2014）11－0052－03
要：
ＲemovalofSynedraacusbyAluminumSulfateMixedwithPolyferricSulfate
TIANSheng-hai
（ChongqingWaterSupplyCo．Ltd．，Chongqing400013，China）
Abstract：
Tosolvetheproblemoffilterclogginginwaterworkscausedbytheabruptgrowthof
SynedraacusintheJialingＲiversectioninChongqing，theenhancedcoagulationmethodofaddingalu-minumsulfateorpolyaluminumchloridemixedwithpolyferricsulfatewasusedtoinvestigatetheremovaleffectofSynedraacus．Theproductionexperimentswereconductedusingtheoptimaldosageparameters．Theresultsshowedthatadding20mg/Laluminumsulfateand30mg/LpolyferricsulfatecouldimprovetheremovaleffectofSynedraacus．Thedual-layerfilteringmediacanextendthebackwashcycleinpro-ductioncomparedwiththesingle-layerfilteringmedia．
Keywords：
JialingＲiver；
Synedraacus；
coagulation；
polyferricsulfate；
aluminumsulfate
三峡175m蓄水引起春季嘉陵江出口段的水位升高，流速、营养盐有所下降
［1］
0．6～2h，导致供水量下降30%以上，严重影响了供水安全。
出现针杆藻堵塞滤池现象后，水厂首先启用前加氯，加大PAC投量以改善混凝，再削减滤层厚度，并进行酸洗浸泡以保证冲洗强度，恢复其过滤能力，但收效并不明显。即使沉淀池出水浊度控制在0．5NTU，滤池的正常运行时间仍不超过2h。因此，为了有效去除针杆藻，笔者开展了强化混凝试验研究，监测原水中针杆藻的变化规律，研究使用不同净水剂强化混凝对针杆藻的去除效果。
，藻类大量繁殖。嘉
陵江出口段早春水华的优势藻种属于硅藻门，约5
～7d即可完成一个世代周期。特别是2011年4
4
月，原水中的针杆藻属急速增长，达到了300×10
cell/L，覆盖了净水厂滤池表面，使滤池表面的针杆
4
藻属浓度达到1200×10cell/L。当原水中的针杆4
藻浓度达到30×10cell/L以上时，将危害生产，滤
砂变粘，滤料反冲洗的膨胀率降低；严重时，水厂的滤池反冲洗周期急剧缩短，从正常的24h缩短至
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2009ZX07424－004－05）
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www．watergasheat．com田胜海:硫酸铝与聚合硫酸铁联用去除针杆藻的研究第30卷第11期
11.1
材料与方法
净水剂
可知，原水中的针杆藻浓度可以在2d之内达到最大值，暴发持续时间可达到11d以上，持续时间可能与水温、硅酸盐浓度以及原水流速等有关。
Al2O3含使用的净化剂主要包括：硫酸铝（AS），
量为15．6%；液体聚合硫酸铁（PFS），含铁量（以Fe3+计）为11%，盐基度为8%～16%；固体聚合氯Al2O3含量为29%，化铝（PAC），盐基度为40%～90%。净水剂的其他指标均符合国家现行标准。1.2
试验原水
pH值为试验原水取自C水厂，水温为15℃，
7．61，浊度为7．51NTU，溶解氧为9．50mg/L，CODMn、0．55、1．69mg/L，TP、TN分别为2．60、碱度为127mg/L，二氧化硅为4．60mg/L，硫酸盐为
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65．90mg/L，针杆藻为160×10cell/L。强化混凝的搅拌试验
采用ZＲ4－6混凝试验搅拌机，参数设置：快搅1min，GT值为慢搅15min，静止沉淀30min，26352。为减少因测试水样体积小而引起的藻类测定误差，在一次试验中将6个烧杯的加药量参数设置为相同，并在同一位置取样，然后合并到同一试管中测定。多次分别测定PAC与PFS联用以及AS与PFS联用条件下，混凝剂投加量对针杆藻去除效果5min后再投加的影响，试验中先投加AS或PAC，PFS。1.4
藻类的检测
采用离心法检测针杆藻：先用鲁哥氏碘液固定水样，然后用高速离心机在1600r/min转速下离心浓缩15min，以确保水样中的藻类沉降于离心瓶底部；将离心好的水样通过虹吸方法弃去上清液，只留下10mL底物，然后将其置于自动振摇机上振摇混匀，转移到具塞比色管里，并定容到50mL；最后移液，在显微镜下进行计数。1.5生产试验
根据混凝搅拌试验取得的最佳药剂配置及投加量参数，在C水厂进行生产试验。在反应池前投加混凝剂，在线监测沉淀池出水的pH值，如低于7．1则适度减少PFS的投量，保证出厂水的pH值在规定范围内，同时检测原水、沉淀出水中的针杆藻浓度以及出厂水中的铁、铝含量，沉淀池排泥控制在4h一次，做好记录。
2结果与讨论
2.1原水中针杆藻浓度的变化规律
C水厂原水中针杆藻浓度的变化情况见图1。1.3
图1Fig．1
原水中针杆藻浓度的变化
VariationofSynedraacusinrawwater
2.2PAC与PFS联用对针杆藻的去除效果
混合投加PAC与PFS，不同投药量下对针杆藻的去除效果见表1。可以看出，当PFS投量不变时，单独增加PAC投量，对pH值的改变不大，对改善针杆藻的去除效果不明显。针杆藻胶体带负电荷，脱稳可能对其去除非常关键，高盐基度的PAC具有较强的吸附架桥作用，但压缩针杆藻双电层的脱稳效果不佳，因此对针杆藻的去除效果较差。
表1Tab．1PAC与PFS联用对针杆藻的去除效果ＲemovalofSynedraacusbyco-dosingPACandPFS
2.3AS与PFS联用对针杆藻的去除效果
AS与PFS联用时，不同投药量下对针杆藻的去
除效果见表2。
表2Tab．2AS与PFS联用对针杆藻的去除效果ＲemovalofSynedraacusbyco-dosingASandPFS
PFS的投加量分别为当AS、由表2可以看出，
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20、30mg/L时，沉后水的针杆藻浓度降至30×10cell/L以下，可有效改善滤池堵塞状况，此时针杆藻
·53·
第30卷第11期中国给水排水
2.4
生产性试验效果
www．watergasheat．com
形成的矾花比较密实。由此表胶体可以较好脱稳，
明，使用阳离子混凝剂AS可强化对针杆藻胶体的脱稳效果。由于原水浊度低，而铝盐混凝剂形成的絮体轻，沉淀较困难，因此考虑在AS后投加PFS，以形成沉淀性能较好的铁絮体，强化沉淀效果。
表3Tab．3
根据强化混凝的搅拌试验结果，在C水厂进行
生产试验，在反应池前投加AS约20mg/L，在反应池中段投加PFS约30mg/L，对针杆藻的去除率可达到69%以上，具体监测数据见表3。
AS与PFS联用去除针杆藻的生产试验结果
Practicesofco-dosingASandPFStoremoveSynedraacus
可延长采用AS与PFS联用强化混凝的方案，滤池运行周期至6h以上，有效改善对针杆藻的去除效果。该方法在A水厂与D水厂进行应用，也取得了相同的效果。
藻类在光合作用下通常会引起水中pH值的升
pH高和溶解氧浓度的增加，但AS与PFS联用后，值的降低幅度较大，达到0．7，混凝剂投加量应保证
pH值的降低在水质标准规定范围内。另外，复合投加传统混凝剂
，能够在一定程度上取代预加氯的助凝脱浊功能，减少氧化剂投加量，以减少卤代有
［2～4］
含高浓度针杆藻的原水，煤砂双层滤料滤池的过滤
周期要比普通单层砂滤池的延长2h以上。参考文献：
［1］郭蔚华，王柱．三峡大坝175米实验性蓄水期间春季
．长江流域资源与环境，嘉陵江出口段硅藻变化［J］2010，19（S1）：100－105．
［2］蒋增辉．日本横滨市水厂滤池现状分析［J］．中国给
2007，23（6）：102－105．水排水，
［3］李潇潇，张跃军，赵晓蕾，等．硫酸铝/PDM复合混凝
．中国环境科学，剂对夏季太湖水的混凝脱浊［J］2008，28（4）：294－298．
［4］石颖，马军，蔡伟民．湖泊、水库水的强化混凝除藻的
J］．环境科学学报，2001，21（2）：251－253．试验研究［
机物的形成，提高供水水质的化学安全性。
在生产试验中还发现，当原水针杆藻达到160×104cell/L时，在未使用强化混凝措施的情况下，双层滤料对针杆藻的过滤能力要比单层滤料强，单层砂滤池的反冲洗周期为2～3h，而煤砂双层滤料滤池的反冲洗周期可提高到4～6h，可以延长过滤周期2h以上。另外，在针杆藻突发增长期间，不宜使用滤池回收水，同时水力循环澄清池因存在回流，对针杆藻的去除效果差，此时宜加大排泥量。实际生产中要关注出厂水的pH值、铁、铝等指标，确保其值在规定的水质安全范围内。3
结论
作者简介：田胜海（1970－
水技术研究。
E－mail：1274436210@qq．com收稿日期：2013－12－16
），男，湖南龙山人，
硕士，高工，主要从事给水工程设计与给
增加传统净水剂AS的投量可以强化对针杆藻的脱稳效果
，同时投加PFS可以提高沉淀效率，强化对针杆藻的去除效果。在实际生产中，先投加20mg/L的AS，反应5min后再投加30mg/L的PFS，可有效延长滤池运行周期至6h以上。另外，对于
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