水生生物對供水的影響和防治

1、水生生物對供水的影響和防治    摘要：目前由于城市的發(fā)達、工業(yè)的發(fā)展，地面水中幾種水生生物（水生植物和沼貽貝）對供水的影響，已為國內(nèi)外給水界上相當(dāng)關(guān)注的問題，尤其是水生植物中的藻類，更是國內(nèi)外水處理技術(shù)中的關(guān)鍵所在。現(xiàn)國內(nèi)幾乎所有湖泊水庫及部分河道供水都有藻類發(fā)生。天津地區(qū)供水，60年代就有藻類問題影響水處理，間或造成濾池堵塞，引灤后更甚。引灤水源是幾個水庫加上二百多公里輸水渠道，因之藻類比引灤前增加很多倍，84年8月上游水庫一次調(diào)查，藻類總數(shù)最高達6500萬個/升。 關(guān)鍵詞：水生生物 影響和防治 藻類問題 &#

2、160;、地面水中水生植物對供水的影響和防治水生植物對供水有直接關(guān)系的主要是藻類和根生長草，這兩種植物一般可作為水禽和魚的食品，產(chǎn)生溶解氧，凈化水質(zhì)、藻類有的還有大量的營養(yǎng)價值。但主要的還是對飲用水的影響。一、藻類對供水影響藻類有三萬種左右，大小范圍從單細胞到海草(64m長)，尺寸一般為2um-200um，主要有蘭綠藻、硅藻、綠藻和帶色鞭毛藻四種藻類。地面水中藻類的數(shù)量，在供水中認(rèn)為是屬于高藻范圍，一般以下列指標(biāo)判別：藻類數(shù)目達到100萬個升，總P達到0.2ppm，總N達到0.02ppm，并以葉綠素的含量、透明度的情況、溶解氧的數(shù)量為參考數(shù)據(jù)。藻類對供水的影響簡介如下：1.堵塞濾池、影響凝聚、

3、沉淀藻類進入濾池在濾池表面形成一層毯狀物堵塞濾池，造成濾速減低，沖洗頻率加大。硅藻，針桿藻是經(jīng)常造成此種問題的藻類。濾池還會被某些微小的藻類（微胞藻屬，小環(huán)藻屬等）穿透。由于水中藻類的存在，混凝劑也會增多，礬花密度降低，導(dǎo)致沉淀去除率下降。此外由于光合作用，水中pH值升高，以及由于藻類作用，水中溶解氧增加，使礬花上浮也影響沉淀。2.味和臭藻類使水產(chǎn)生甜、苦、酸等不同味道。一般湖泊水中春季易于繁殖針桿藻、直絲藻等硅藻，使水發(fā)生魚腥臭，夏季如有顫藻等，則會發(fā)生霉臭，金胞藻、綠藻等都發(fā)生一定的臭味。3.色色是藻類次生物，經(jīng)常是水中臭和味的一種表態(tài)，差不多藻類都有色。用戶對飲用水中有色相當(dāng)注意，常因而

4、抱怨。色有黃綠、綠、蘭綠、紅和褐色。但水中的色也可能為其他物質(zhì)污染而成，如鐵、錳和工業(yè)廢水等造成。所以發(fā)現(xiàn)水中有色，要調(diào)查發(fā)生的原因，然后再去解決。4.干擾水處理操作由于藻類在水中存在使水質(zhì)變化，也造成處理上的麻煩，生長著和死亡的藻類都會使水的pH、堿度、硬度、溶解氧和有機物起變化，而干擾了水處理操作。藻類也使有機物增加，這樣處理就得增加氯劑，添設(shè)處理措施，如需增加碳類和吸附性物質(zhì)。藻類的化學(xué)特性也使PH改變，需要更多的處理藥劑。5.污染配水管網(wǎng)供水的水大部分由氯消毒，但管道內(nèi)有容易繁殖的一些耐氯的藻類，這些藻類是由環(huán)包著細胞的凝膠性薄膜包住，抵抗著氯消毒。管網(wǎng)內(nèi)還有有生命的藻類消耗余氯，結(jié)果

5、使水中有機物增加，有機物又成為細胞及其他令人生厭生物的營養(yǎng)成分，污染管道。6.毒性某些藻類是有毒性的，如皮膚炎是由蘭綠藻中的魚腥藻造成的；枯草熱過敏癥也是有蘭氯藻中的倒囊藻存在的緣故。曾有過千余人居住地區(qū)暴發(fā)腸胃病，可能是蘭綠藻引發(fā)的。蘭綠藻由于其毒性，還會殺害魚類。7.腐蝕有的藻類對混凝土和金屬構(gòu)筑物構(gòu)成很大的威脅，它們直接在這些物質(zhì)上生長；也可在水通過時，藻類以物理和化學(xué)作用而間接腐蝕。一些種類的藻可生在混凝土上造成小坑，使混凝土破壞。藻類大多數(shù)無光不能生長，因此鋼管、鐵管等內(nèi)壁腐蝕認(rèn)為不是藻類作用所致。8.粘質(zhì)物藻類細胞成層成為粘質(zhì)物，多數(shù)硅藻和綠藻及一些鞭毛藻也產(chǎn)生粘質(zhì)物粘附在混凝土及

6、其他物質(zhì)的表面上，形成一層潤滑層，非常難看，人走在上面困難。粘附在管子內(nèi)壁暗處的一般不是藻類細胞，而是一般細菌。二、藻類的防治藻類防治有許多方法，每個地區(qū)都根據(jù)原水水質(zhì)、水源和水廠環(huán)境及藻類的種類、數(shù)量采取對應(yīng)的防治方法，獲得了相應(yīng)的效果，現(xiàn)把防治方法分別介紹（一）物理方法1.常處理藻類防治用常規(guī)的混合一反應(yīng)沉淀過濾方法，一般是有效的。據(jù)報道藻類經(jīng)過沉淀處理，最好的可除掉50%甚至更多（80%或以上），但一般認(rèn)為可能只有2030%，還有的更少，這要根據(jù)地面水中有那種藻類，及投加藥劑的種類和數(shù)量而定。以日本小雀凈水場例，該場用的是斜板和脈沖沉淀池，去除的藻類是針桿藻和星桿藻。星桿藻去除效果接近9

7、0-100%，用瓶子試驗，去除針桿藻為56%，實際運行去除效果為20-80%，還有低于10%的，平均為50%；根據(jù)目前國內(nèi)運行情況，恐怕去除效率還要低一些。濾池去除有一定的效果，如果使用雙層濾池效果更佳，小雀凈水場濾池運行一般情況，過濾周期為72h，遇有藻類嚴(yán)重時期雙層煤砂濾池縮短為20h，砂濾池只有5h不能應(yīng)用。砂濾池通過濾層表層上鋪2.5cm煤濾料，過濾周期可增加到15h左右，是雙層濾池的70-100%?？傊瑸V池去除是水處理最后一道工序，一般認(rèn)為去除到了藻類的70-85%，最高的到了95%，然不能全部去除掉。2.微濾機去除微濾機在國外已廣泛應(yīng)用。國內(nèi)撫順、武漢等地也在使用。國外有的水廠甚

8、至用微濾機可以不必經(jīng)過直接過濾。濾網(wǎng)孔國外能達到20um，孔數(shù)每平方英時16萬個，加拿大的安大略州使用20um孔徑的微濾機，在給水量相同的情況下，比不用微濾機的，混合沉淀能力可增加到二倍，反沖次數(shù)減少到四分之一，沖洗水量減少到一半，平均去除率可高達89.30%。英國進口的20um網(wǎng)徑的微濾機，在某些使用去除率為70%。國內(nèi)制造的濾網(wǎng)網(wǎng)孔每平方英時為7萬個，效率約為60%左右（撫順提供資料去除率達到75-90%，此數(shù)據(jù)偏大，可能是藻類品種不同關(guān)系緣故）。3.氣浮池去除此種池子對除藻有很好的效果，國外使用很多，英國已作為取代沉淀池的一種構(gòu)筑物。國內(nèi)蘇州建設(shè)了日產(chǎn)5萬噸移動罩式氣浮池、武漢設(shè)計了溶氣

9、釋放氣，昆明將原平流沉淀池改造成氣浮池除藻。蘇州認(rèn)為使用后，含有大量的灰綠色纖維狀藻類已被去除，武漢、昆明也認(rèn)為使用很好。這種池子適于去除比重較輕的藻類群體，對低濁度、高色度水更為合適。但國內(nèi)用此種池子，在溶氣和釋放氣泡、上浮速率、沉碴的去除處理，均存在不少問題，待進一步解決，目前除藻效率不夠穩(wěn)定。有資料估計在70-80%之間。4.遮蔽陽光在予沉池中用活性碳散于水中，形成一層黑毯，使藻類失去生長的光合作用，但散發(fā)困難。也可在原水進入處理構(gòu)筑物口或用投藥設(shè)備投加。另外用一種合成橡膠織品浮在水面，這種織品與水接觸不產(chǎn)生臭和味，但不易操作。5.人工加泥、加石灰在原水中投加混土，人工使?jié)岫燃哟?，由于礬

10、花比重增加，沉淀加速，一般濾池過濾情況良好。投石灰也可得到同樣效果。天津水廠85年去除藻類。曾投加泥土，得到較好效果，但浪費人工，只適宜于小水廠應(yīng)用。6.投加活性碳一般投加粉末活性碳，在投硫酸鋁前或與之同時投加，這樣可生成易于沉淀的礬花，但使用活性碳造價高，一般短期使用。7.不加混凝劑過濾含有藻類比較清澄的原水，不加混凝劑反而除藻效果好。濾池濾料不過粗，硅藻與大部分藻類都會被除去，在原水濁度不高（5度以下）可長時間得到優(yōu)質(zhì)的濾后水。如果在較短的過濾周期內(nèi)沖洗，則由于藻類同時被沖掉，所以認(rèn)為是解決濾池堵塞最經(jīng)濟的辦法。國外有水廠用此法，15年來濾過水常在1度以下，沖洗用水即使在長藻季節(jié)只多5%，

11、藻類特別嚴(yán)重時，沖洗用水也不過增加10%。8.分層取水為了在藻類進入水處理構(gòu)筑物前去掉，取水點若深，可采取分層取水辦法，一般冬季取上層水，夏季取下層水，暴雨季節(jié)取中層水。設(shè)計規(guī)范原稿初步擬定，湖泊、水庫水深大于10m時，取水口可考慮分層取水，其下緣距水底高度不小于1m，上緣淹沒深度也不得小于1m，并建議取水口建在含藻量較低處，及不宜設(shè)在高藻季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向的下游凹岸。9.高梯度磁分離以Fe3O4為磁種。磁分離器內(nèi)填充數(shù)微米到數(shù)十微米的填充物，試驗除藻效率可達99.5%，細菌70-90%，但在實用上，只能用于小型設(shè)備上。10.猛烈電荷或超聲波幅射去除用此法使蘭綠藻的氣泡破裂，破壞細胞而去除。但對魚和

12、其他水生有機物不利。（二）化學(xué)方法1.大量投加硫酸鋁這種方法除藻，所用藥劑一般比平時增加幾倍，效果很好。有的水廠由于絮凝效果優(yōu)越，可除掉藻類近90%。但也有的廠雖增加投藥量，過濾池沖洗周期也沒有延長。對于束絲藻和魚腸藻等藻類，即使多投3-4倍的硫酸鋁，也沒有多少效果。應(yīng)注意投鋁鹽過多，對人體健康不利。2.硫酸銅處理對于具有活性的生物和能以抑制和分解的生物是有效的。但在有硅藻的場合，則其處理結(jié)果因藻類種類不同各式各樣，有的水廠堵塞濾池是有練藻，用硫酸銅和硫酸鋁處理都有效，有的水廠即使投入1.4ppm硫酸銅也無濟于事；有的水廠為黃群藻，投加硫酸銅殺死后，還會全部復(fù)活，有的水廠為裸藻，投加硫酸銅就只

13、有50%以下的去除率。投藥量一般認(rèn)為1ppm為適宜。3.投加鐵鹽混凝劑鐵鹽形成的礬花重，對含有藻類的水有好處，有的水廠氯劑和硫酸鐵一起使用，效果更好一些。4.氯劑處理前處理投加除藻有效，用量多會引起有害臭味，個別水廠投少量的氯，因水中藻類不同，也會出現(xiàn)臭味。投量多還會使三氯甲烷過多。5.投加活性硅酸有的水廠采用，可進一步增加除藻效率，增加過濾效果。6.高錳酸鉀等去除采用高錳酸鉀除藻有成功的實例。其他樹脂胺、三嗪衍生物，硫酸銅和硝酸銀混合物，季胺化合物、有機酸、乙醛和甲酮等也可使用，但應(yīng)用范圍不廣。有資料稱可用藻苷(Algiciden)殺藻，但價格高，也不常使用。（三）生物處理、接觸氧化法除藻這

14、種方法是把一批六角形的峰窩管（孔徑10-20mm，高1000mm一段，一般為2-4段）垂直，使要處理的原水與新鮮空氣，共同從底部向上通過峰窩管，在管子循環(huán)，管內(nèi)壁漸漸形成生物膜，水連續(xù)通過時，新鮮生物膜不斷形成，老化的生物膜也不斷排出，同時水中的雜質(zhì)被附著在峰窩管的生物膜吸附，分解和澄清，這樣原水中的污染物大量的除去，水中藻類也得以很好的除去。此法對去除氨氮也特別有效果，在夏季1h的去除效果為100%，冬季4h后也可去除80%以上。日本在銚子市應(yīng)用，可使氨氮降低到0.02ppm，BOD降到2ppm，細菌和臭味全部除去，并發(fā)現(xiàn)藻類去除率高達70%。日本茨城縣霞浦水廠用此法也得到了很大的改善，他們

15、通過試驗原水中污染雜質(zhì)除去率很高，藻類也得到很好的除去，球形的小形藻類易于除去（去除80-90%），絲狀軟的蘭綠藻、顫藻和大形堅硬的斜狀藻去除效果較差（去除約60%）。以后茨城縣于1981年建成一座7200m3/d的此種生物處理設(shè)備，實踐結(jié)果是，已經(jīng)污染了水質(zhì)又變成1965年時期的潔凈水質(zhì)，臭氣消除，水質(zhì)良好，藥劑也有所減少，易于處理操作，味道也好，藻類去除率達75%。三、水草對供水影響和防治（一）水草對供水影響水草與藻類不同，有著根，莖、葉，一般可分為露出水面的水草，漂浮在水面的水草及根埋在泥土中的水草。這些水草也像藻類一樣，給水廠處理造成同樣的難題（堵塞濾池、有色、臭味，根生水草還是致病生

16、物的棲息場所），但水草也有一些用處，它給有益有機物停留，提供魚類食物，產(chǎn)生溶解氧，水草還能及時暫貯存營養(yǎng)物質(zhì)（如磷），免得不需要的大量藻類在上滋生。（二）水草防治防治水草可采用下列方法1.清除水草根據(jù)現(xiàn)實際情況可用人工鏟除，甚至用除草機械除掉，有小的河道或池沼可以抽乾，水底如堅實，可直接用鏟子鏟掉，或曬乾數(shù)日除掉。2.遮蔽方法在水中加土造成水混使變?yōu)閼腋∫后w，不使太陽集中射入水中，以減少水草生物數(shù)量，也可以在水底加塑料薄膜覆蓋，這樣太陽照射受到遮蔽，以減少水草生長，或用人造橡膠做池子、河道等襯衫里，以防水草生長或防止水滲透。3.生物控制使用魚類龍蝦、蝸牛等生物，有效的控制水草成長，但須注意，要

17、考慮在當(dāng)?shù)貤l件下是否適宜。4.化學(xué)控制使用除草劑。但目前須弄清，用其他方法是否已經(jīng)都無濟無事。國外在主管部門同意下，可使用敵草快(diguat)和endolholl。這兩種除草劑已注冊，對供水尤其是飲用水無害。這兩種劑撒入水中7-10天即可起作用。國內(nèi)尚不知道有此種性質(zhì)的藥劑。（三）防治實例天津水廠曾發(fā)生引水管道滋生水草影響水處理的問題。此水廠在引灤前曾用一段舊河道做為輸水渠道，長約2公里，形成蓄水區(qū)，水草叢生，幾年內(nèi)每到秋末冬初時期上附大量絲狀藻類（水棉藻）。這些藻類雖混凝處理，使部分沉淀，但仍有大部分隨沉淀水進入濾池，聚集在濾床表層上，形成一層絨毯狀覆蓋物，極難沖洗干凈，使水頭損失加快，濾

18、速減低，運行周期縮短。以后曾利用河泥投入，雖起了一些作用，但在大量供水的水廠用此法，工作量太大不能實現(xiàn)，應(yīng)急辦法還是要在被污染的濾池上考慮。辦法是下列幾種。1.人工清除濾池停水騰空，人下到濾池中，順序地將留在濾池表層上面的藻團取出，此法可行，但耗費人工。2.投氯處理實驗得知，用10mg/e氯劑處理，24h可以全部將水棉藻殺死，在實踐應(yīng)用此法，經(jīng)30min后，發(fā)現(xiàn)大部分絲狀體脫色并從泥團中脫離出來，反沖后可將大量藻體排出池外，但仍有較大的藻團不能排出。3.化學(xué)氣浮法經(jīng)觀察，水棉藻在自然條件下，經(jīng)光合作用產(chǎn)生氣泡。隨氣鐋的增多，藻團可以升至水面。經(jīng)過研究，采用予先配制的20%工業(yè)硫酸和20%的硫酸

19、鈉，分別裝入塑料容器。噴酒到有水彈藻的表面，5min后再迅速地將碳酸鈉溶液噴布一遍，由于碳酸鈉和碳酸作用，產(chǎn)生CO2氣體附著在水藻上，使藻團膨松，泥濤和藻團分離，并同時浮上水面，再沖洗排出。藥劑用量，每平方米砂面各為0.5kg。此種方法使用比較適宜。水棉藻主要來源于渠道中的根生水草，為了根除，還需要從渠道上水草處理作起，一個是在渠道內(nèi)加氯劑或硫酸銅殺滅，同時，要從河道環(huán)境衛(wèi)生作起，水廠因系天津供水主要水廠不能停水，就得加強水源衛(wèi)生，不準(zhǔn)兩岸居民亂潑亂倒，原有向渠道內(nèi)排泄污水的下水道改道，不準(zhǔn)向渠道內(nèi)排泄，并幾次突擊清除渠道中水草，起到了清除的作用。、地面水中沼貽貝對供水的影響和防治一、沼貽貝對

20、供水的影響水生生物具類對供水有著影響。在國內(nèi)沼貽貝就是一例。沼貽貝是一種軟體生物生活在水中，整個外形似新月形，像一個倒置的小舟，從幼小形體到1-2cm體長，顏色為黃至黑色，生殖季節(jié)主要是暖變涼水溫在10的時期，幼小沼貽貝生出后，在母體周圍或構(gòu)筑物上爬行，并可依靠內(nèi)分泌的足絲附著其上，開始營固著生活，吞食水流中細小的單細胞生物。流動的水可以改善沼貽貝通氣與飼養(yǎng)情況，且能不斷清洗掉沼貽貝在生活過程中積累的大量需要清除的排泄物和積累在體上的淤泥。在幼小沼貽貝生長的同時，老齡的沼貽貝逐漸死亡，但牢固粘附著不動，因此使沼貽貝越積累越多，影響管內(nèi)輸水。二、防治實例天津水廠輸水管道有著沼貽貝固著在管道內(nèi)壁影

21、響輸水的問題，例如天津一水廠輸水管道1450mm及1200mm直徑，長2km，經(jīng)過約二十年來輸送原水，管子內(nèi)壁即粘結(jié)著此種貝類，厚度一般為50-80mm，個別地方可達250mm，管道閘門也滿積著沼貽貝，據(jù)測算，1450mm徑管道內(nèi)壁沼貽貝厚度平均以60mm計算，管子截面積減少15.7%，輸水量減少31%。兩條管道積累的沼貽貝竟有100余噸，都牢牢的粘附在管壁上。沼貽貝除治的對策簡介如下：1.停水清除在某個時期基本不影響輸水供應(yīng)的條件下，將一根管道停止輸水，將管道分成幾個工作段，工人進入管內(nèi)用手工刮除，這方法天津用過，可以將管道內(nèi)沼貽貝刮除乾凈，但用工很多，也影響了用水。最大的缺點是刮除后沼貽貝重新發(fā)生，不能徹底清除。2.窒息清除沼貽貝只在管內(nèi)正常生長繁殖，主要靠的是管內(nèi)水的流動和水流帶去的氧氣和食物，尤其是在高溫下更重要。一般在水溫25時，如果管網(wǎng)被封閉，沼貽貝一周會大部死亡，