不同預(yù)氧化劑對(duì)提高除藻效果的比較研究

1、不同預(yù)氧化劑對(duì)提高除藻效果的比較研究2000-10-17 8:29:55尤作亮張金松梁明葛旭（深圳市自來(lái)水（集團(tuán)）有限公司水技術(shù)研究所深圳 518031 ）摘要：水源水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化和藻類(lèi)的大量增殖是影響和限制我國(guó)供水水質(zhì)的重要因素。預(yù) 氧化可以較大程度地提高藻類(lèi)的去除效果。本文對(duì)水處理中常用的液氯、二氧化氯、臭氧、 過(guò)氧化氫、高鐳酸鉀等兒種氧化劑進(jìn)行了預(yù)氧化除藻試驗(yàn)研究。發(fā)現(xiàn)兒種氧化劑都有較好 的預(yù)氧化除藻作用，但穩(wěn)定性二氧化氯對(duì)正常的混凝沉淀有干擾作用，高鐳酸鉀在其最佳 預(yù)氧化除藻投加量時(shí)會(huì)增加處理出水的色度，臭氧預(yù)氧化除藻效果最好，但臭氧可能破壞 藻類(lèi)細(xì)胞，使細(xì)胞質(zhì)外泄，對(duì)濁度的去除效果也

2、稍差；純二氧化氯和過(guò)氧化氫對(duì)藻類(lèi)和濁 度的去除效果都比較好， 是理論上比較好的預(yù)氧化劑。預(yù)氧化劑對(duì)去除藻類(lèi)與去除濁度的 最佳投加量一般并不相同，對(duì)藻類(lèi)去除需要的投加量略大一些。在八十年代，深圳市自來(lái)水水源水質(zhì)較好，只要采用混凝一直接過(guò)濾一消毒工藝或混凝沉 淀一惡臭味影響水的感官指標(biāo)；藻類(lèi)及藻源有機(jī)物為消毒副產(chǎn)物的前提物, 增加了水的消毒副產(chǎn)物質(zhì)的一個(gè)重要而迫切的方面。我們對(duì)兒種氧化劑的預(yù)氧化效果及其工藝條件進(jìn)行了初步的研究。1研究?jī)?nèi)容與方法H2O2（試驗(yàn)前以活 化劑活化和亞氯酸鹽現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生二氧化氯洛液，臭氧采用瑞士 OzoniaCFS-1A的，H2O2、高猛酸鉀為化學(xué)純?cè)噭?L,2L2.5mg

3、/LJTZ1-6（500轉(zhuǎn)/min）20（250轉(zhuǎn)/min）2分 鐘,慢速攪拌（50轉(zhuǎn)/min）2230行：取1L 水樣，分置沉降筒，每升水樣加入10-15ml Lugol 收集余液、洗滌，定容至0.1ml,置 于記數(shù)框，加蓋玻片，在10 x40 的顯微502研究結(jié)果與討論氯預(yù)氧化的除藻條件與效果氯預(yù)氧化的最佳投加量研究分取 01456mg/L 投加量的氯液，對(duì)深圳水庫(kù)原水進(jìn)行預(yù)氧化處理，結(jié)果（1）表4mg/L,84.07%97.66%,13 個(gè)白分點(diǎn)。但當(dāng)氯的投加量增至 8mg/LW，92.27%投加量不僅不能進(jìn)一步提高藻類(lèi)的去除率，反而會(huì)使藻類(lèi)的去除率下降。 據(jù)研究，這種現(xiàn)象是從而降低了藻

4、類(lèi)的去除率。原水預(yù)氯化對(duì)濁度的去除也有較明顯的效果（1）,2-4mg/L,41.94%以上，提高效果顯著。公)2 不同氯預(yù)氧化時(shí)間的除藻效果如$06。雖然采用氯預(yù)氧化可以明顯提高對(duì)原水濁度和藻類(lèi)的去除率，但有研究表明，山于原水中 含有較多的腐殖質(zhì)類(lèi)天然有機(jī)物，而氯預(yù)氧化所需要的投加量較高，因而使用氯預(yù)氧化可 能會(huì)在一定程度上導(dǎo)致氯消毒副產(chǎn)物濃度的增加，影響出廠水水質(zhì)。臭氧預(yù)氧化的除藻條件與效果在常用氧化劑中，臭氧是氧化能力最強(qiáng)的。在一定的濃度下，臭氧可以將相當(dāng)多的有機(jī)物 和無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)徹底氧化分解：較低濃度下，也可以將大分子有機(jī)物氧化為小分子有機(jī) 物，起到預(yù)氧化的作用。對(duì)于藻類(lèi)的去除也有比較

5、好的作用效果。（0.5-1.5mg/L1.5mg/L類(lèi)的去除率比不用臭氧預(yù)氧化提高個(gè)白分點(diǎn)，但再增加投加量, 對(duì)藻類(lèi)的去除率增加就不顯著了；對(duì)于濁度的去除，則以臭氧投加lmg/L 時(shí)最好，隨著投 加量的增加，出水濁度有增加的趨勢(shì)，但在l-2mg/L 的范圍內(nèi)，增加的幅度不是很大，只 有 0.16NTU。綜合對(duì)藻類(lèi)和濁度的去除要求分析，對(duì)于深圳水庫(kù)的原水水質(zhì)，采用臭氧預(yù)氧化的投加量23 臭氧預(yù)氧化的最佳投加量試驗(yàn)對(duì)藻類(lèi)形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)，臭氧對(duì)藻類(lèi)具有較大的破壞作用。顯微鏡下經(jīng)常可以見(jiàn)到氧化后斷 裂的3050%用臭氧預(yù)氧化，可能會(huì)增加水中溶解性有機(jī)物的含量，在有毒藻類(lèi)存在時(shí)， 可能會(huì)增加水中的藻毒素含

6、量，引起水質(zhì)的二次污染。為此，最好與能夠去除溶解性有機(jī) 物的后續(xù)工藝如活性炭吸附等結(jié)合使用，以保證出廠水質(zhì)。二氧化氯二氧化氯是一種優(yōu)良的消毒劑，具有很多氯所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如兒乎不產(chǎn)生三氯甲烷類(lèi)消 毒副產(chǎn)物等，在某些地區(qū)有替代氯消毒的傾向。采用二氧化氯做預(yù)氧化劑，同樣具有二氧 化氯消毒的優(yōu)點(diǎn)，而且可以較為迅速完全地氧化鐵、鐳成沉淀，再經(jīng)過(guò)濾去除。采用穩(wěn)定性和現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的兩種二氧化氯作為研究氧化劑。穩(wěn)定性C1O2預(yù)氧化除藻效果022.5.3.5mg/L投加量的穩(wěn)定性二氧化氯溶液，對(duì)原水進(jìn)行預(yù)氧化和混凝沉淀處理，結(jié)果表明，采用穩(wěn)定性二氧化氯預(yù)氧化對(duì)提高藻類(lèi)的去除率沒(méi)有效果，反而有 一定程度的（1）10

7、7度（4）,1NTU,310個(gè)百分點(diǎn)。1 不同濃度穩(wěn)定性二氧化氯的除藻效果3左 1 不同坡度證定性二劃化氛的濟(jì)藤效呆UILh（血辭.）12J3婦芒urt 一4穩(wěn)定性234叫怒化 L：對(duì)混凝沉淀出水濁度的影響盜類(lèi)數(shù) W4745.52盜類(lèi)數(shù) W4745.523.927 10佃81S5 矣左陰本8H4DR7 56朗皿X5.5Q別 4QR曲做 St CXlObLi11311.7也 4探次厶酸工89 酣蔗潮&豈卅個(gè) 322$39.09.95禳類(lèi)去除牢（%）SZ5696. W5 現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生二氧化氯預(yù)氧化試驗(yàn)結(jié)果98%0.1.5.2、34mg/L5?？梢?jiàn)，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生二氧化氯對(duì)藻類(lèi)和濁度的 去除均有一3mg/L左

8、右。 藻類(lèi)去除75.4%88.1%,1351.0%64.2%,13個(gè)百分點(diǎn)?？傊?，穩(wěn)定性二氧化氯預(yù)氧化對(duì)藻類(lèi)去除效果提高不明顯，且可能會(huì)降低濁度去除效果， 而現(xiàn)場(chǎng)制備的純二氧化氯對(duì)藻類(lèi)和濁度都有較好的強(qiáng)化去除效果。所以，在以后的試驗(yàn)中 將只釆用現(xiàn)場(chǎng)制備二氧化氯。H2O2與高鏈酸鉀預(yù)氧化的除藻效果H2O2過(guò)氧化氫是一種比較常見(jiàn)的氧化劑，其氧化還原電位比氯高、比二氧化氯和臭氧低。圖 64為不同投加量的過(guò)氧化氫對(duì)深圳水庫(kù)原水的預(yù)氧化試驗(yàn)結(jié)果。以藻類(lèi)去除分析，最佳投加 量在6mg/L左右，藻類(lèi)的去除率為90.21%,58mg/L,94.16%o與其它的預(yù)氧化劑相比，過(guò)氧化氫具有一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即它本身

9、的氧化產(chǎn)物為水，不會(huì) 向水體增加任何副產(chǎn)物，而且U 前也未見(jiàn)其氧化產(chǎn)生其它副產(chǎn)物的報(bào)道。2)爵強(qiáng)楓6 過(guò)氧化氫預(yù)氧化的最佳投加量試驗(yàn)結(jié)果咼鐳酸鉀7 的研究結(jié)果來(lái)看，投加高鐳酸鉀可以有效 提高藻類(lèi)的去除效果。其最佳投加量為1.0mg/L,97.27%（90.66%）7 個(gè)白分點(diǎn)。但出水濁度卻表現(xiàn) 出完全相反的規(guī)律，隨著髙鐳酸鉀投加量的增加，出水濁度逐漸增高。而且，高猛酸鉀具 有較重的顏色，投6mg/L 明顯的顏色。盡管后續(xù)的處理工藝可以去除一部分色度，但深圳水源 水中鐳是經(jīng)常超標(biāo)的一項(xiàng)指標(biāo)，從水質(zhì)安全的角度考慮，不宜釆用高鐳酸鉀做預(yù)氧化劑。0.40.60.811,2髙気酸鉀投抑量（呃ZL）7 高

10、猛酸鉀預(yù)氧化的最佳投加量試驗(yàn)結(jié)果兒種預(yù)氧化劑除藻效果比較山于常規(guī)除藻丄藝受水質(zhì)狀況特別是受水中天然有機(jī)物的影響較大，在不同水源水或同一 水源化除藻的作用大小。為此，我們?nèi)≡囼?yàn)所得的各氧化劑的最佳投加量（2）對(duì)同一 原水（深圳水庫(kù)水）處理，以比較其強(qiáng)化除藻效果，優(yōu)選適宜的預(yù)氧化劑。2 各預(yù)氧化劑的投加量預(yù)氧化劑對(duì)照液氯二氧化氯過(guò)氧化氫高鐳酸鉀臭氧5投加量(mg/L) 0 4.0 3.0 8.0 1.0 1.5表明，在混凝沉淀之前采用預(yù)氧化工藝可以較大程度地提高藻類(lèi)的去除 率。兒91.08%,比不進(jìn)行預(yù)氧 化的對(duì)照高13 個(gè)百分點(diǎn)；其次是二氧化氯、過(guò)氧化氫和高鐳酸鉀，它們預(yù)氧化除藻效果接近，藻類(lèi)總

11、去87%左右，比對(duì)照高出約10 82.28%,5 有增加以外，其余預(yù)氧化劑均使處理出水的濁度有所降低。 其中以過(guò)氧化氫效果最好，濁度總79.29%,73.48%64 1 個(gè)百分 點(diǎn)；可能是因?yàn)檠趸芰μ珡?qiáng)，使藻類(lèi)能大顆2 個(gè)白分點(diǎn)。如果降低臭氧8 不同預(yù)氧化劑對(duì)藻類(lèi)和濁度的去除效果應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，對(duì)于不同的原水水質(zhì)，預(yù)氧化對(duì)藻類(lèi)的去除結(jié)果不同，其至各氧化劑的除 藻作用大小也會(huì)有變化。在我們多次的試驗(yàn)中，也有液氯的除藻作用比其它氧化劑略高或 相近的結(jié)果，但總體來(lái)看還是略低于其它氧化劑。結(jié)論從以上研究結(jié)果可以得出以下結(jié)論：化密切相關(guān)，一般達(dá)到藻類(lèi)最佳去除效果所需要的氧化劑投加量略大一些；H2O2、高猛酸鉀等兒種氧化劑都有較好的預(yù)氧化作用，但穩(wěn) 定性二氧化氯對(duì)正常的混