岳舜琳
上海市自來(lái)水公司

　　在富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊水中，藻類產(chǎn)生的微量有機(jī)物會(huì)增加水的臭味、妨礙絮凝、影響消毒，腐殖物質(zhì)與氮作用生成三鹵甲烷，增加水中氨氮，影響消毒效果，由于有機(jī)物的增加會(huì)在管道中出現(xiàn)水生物，使管壁滋長(zhǎng)細(xì)菌膜，殘存著浮游動(dòng)物和微生物堵塞水表、濾網(wǎng)和水龍頭所以用湖泊水作水源的凈化水廠應(yīng)設(shè)法除藻類及其他水生生物，以防止加氯消毒產(chǎn)生鹵代有機(jī)物是一個(gè)十分重要的課題，本文著重介紹瑞士蘇黎世浪格水廠主要應(yīng)用直接過(guò)濾、臭氧活性炭過(guò)濾、慢濾池過(guò)濾凈化工藝生產(chǎn)中除藻和除有機(jī)物的效果。

　　一、蘇黎世市浪格湖水廠水源一蘇黎世湖水質(zhì)概況

　　蘇黎世湖面積68km2，容積34億m3，湖水最深136m。85%水量來(lái)自蘇黎南湖，而南湖水則由衛(wèi)林湖(walen)湖補(bǔ)給，通過(guò)利馬河泄出流量90m3/s。浪格水廠設(shè)在蘇黎世湖北端東岸，從湖面下30m處取水，以獲得水溫低，藻類少的原水。由于匯水區(qū)人口密度較大，從農(nóng)田淋澆下來(lái)的肥料、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較高，總磷達(dá)0.025mg/L，總氮大于0.90mg/L，葉綠素最大達(dá)23.5ug/L。藻類繁殖旺盛，以綠藻、金藻、硅藻占優(yōu)勢(shì)，隱藻次之、蘭藻、甲藻較少。

　　二、水質(zhì)凈化工藝的技術(shù)條件

　　該水廠始建于1960年，當(dāng)時(shí)水處理系統(tǒng)由預(yù)加氯，微絮凝一直接過(guò)濾，慢濾池過(guò)濾后加氯等與道工序組成。1967年發(fā)生氯酚事故，管網(wǎng)中細(xì)菌復(fù)蘇，用過(guò)濾除浮游藻類困難，出現(xiàn)貝殼生物一貽具(Mussel)，因而用戶對(duì)水質(zhì)的反映強(qiáng)烈。于是于1975年進(jìn)一步擴(kuò)建采用8道水質(zhì)凈化工藝。目前給水量約達(dá)2.5萬(wàn)人m3/d。
　　1.預(yù)氯化
　　氯和二氧化氯投加在進(jìn)水管的進(jìn)口處，主要?dú)缳O貝幼蟲(chóng)及藻類，一般加氯后第11天即可殺滅貽貝，加氯量為0.5～1.0mg/L，但有時(shí)一月加氯一次約10mg/L。
　　2.微絮凝
　　粉狀硫酸儲(chǔ)存于2m3儲(chǔ)槽中，利用螺旋推進(jìn)器定量地加到1.5 m3的溶解槽中，用螺桿泵通過(guò)劑量閥加到原水中，一般劑量為2.0mg/L。
　　3.中和
　　原水帶侵蝕性二氧化碳（游離二氧化碳達(dá)3.8～7.2mg/L）用石灰中和使PH=8.0～8.1左右。
　　4.雙層濾池過(guò)濾
　　雙層濾池40個(gè)，每池面積45 m2，濾層總厚度1.2～1.4m，其中石英砂0.7～0.9m，粒徑0.5～1.0mm，浮石0.5m，粒徑1.0～2.5mm。每4天沖洗一次，沖洗強(qiáng)度為水14L/sm2，氣19.5 L/sm2。
　　5.加臭氧
　　劑量一般為1.5mg/L，加到雙層濾池的水泵出水管中（用水泵將濾池出水提升到活性炭濾池），用渦流混和器進(jìn)行混和，臭氧與水在接觸室內(nèi)接觸時(shí)間不少于5分鐘。
　　6.活性炭濾池
　　14個(gè)濾池，每池面積45 m2，活性炭厚度1.30m，粒徑1.6～2.5mm，最大濾速21m/n生產(chǎn)測(cè)定證明，是生物活性炭濾池。
　　7.慢濾池
　　14個(gè)，每池面積1120 m2，最大濾速0.7m/n。
　　8.出廠水加CIO2，一般劑量0.1mg/L。

　　三、凈水效率

　　1.除藻效率
　　1988年進(jìn)水處每月投氯量達(dá)10mg/L，微絮凝投加硫酸鋁量1.5mg/L，年平均除藻效率見(jiàn)表－1

　　當(dāng)原水投加硫酸鋁后，經(jīng)雙層濾池直接過(guò)濾，可去除>20μm的浮游生物73.9%，2～20μm的浮游生物51.2%，但對(duì)于<2μm的浮游生物去除效率，故總?cè)コ蕛H有35.3%。經(jīng)過(guò)投加O3，再經(jīng)活性炭濾池過(guò)濾后，>20μm的積累去除率達(dá)到97.6%，2 –20μm的則達(dá)到87.1%，而<2μm的1.20%上各到68.1%，使總?cè)コ蔬_(dá)到82.5%。再往慢濾池過(guò)濾后，>20μm的及2～20μm的浮游生物基本上無(wú)去除作用，但對(duì)<2μm的又進(jìn)一步去除了20.7%，最終的除藻率為88.4%。
　　是否雙層濾池直接過(guò)濾不能去除<2μm的藻類？1984 、1986年的資料說(shuō)明，<2μm的浮游生物，經(jīng)雙層濾池過(guò)濾，可分別去除54%和29%，再經(jīng)加O3，活性炭過(guò)濾積累去除率分別達(dá)到77.3%和77.0%，活性炭過(guò)濾對(duì)去除<2μm的效率分別為48%和23.3%，慢濾池效率分別為5.5%和13.7%。

　　1984、1986、1988年累計(jì)總除藻率如表－2
　　由此可見(jiàn)，>2μm及2－20μm的浮游生物主要依靠直接過(guò)濾及加O3后經(jīng)活性炭過(guò)濾得到去除，而<2μm的則有時(shí)需要慢濾池過(guò)濾。
　　2.去除溶解性有機(jī)物的效率
　　該水廠在除藻過(guò)程的同時(shí)，也能去除了水中的溶解性有機(jī)物，見(jiàn)表－3。

　　　注：DOC——溶解性有機(jī)碳　　　　　　　　　AOX——可吸附有機(jī)鹵素
　　　　POBs——四種多氧朕苯總量　　　　　　　PAHs——六種多環(huán)芳炷總量。

　　經(jīng)雙濾層池過(guò)濾后，UV消光值從3.1降低到2.5，溶解性有機(jī)碳(DOC)毫無(wú)降低；加臭氧后，UV消光值從2.5降低到1.0，效果顯著；而DOC從1.16降低到1.10，降低極數(shù)；再經(jīng)活性炭過(guò)濾后，UV消光值未降低，DOC則降低到0.85；以后再經(jīng)慢濾池過(guò)濾，出廠加CLO，uV消光值及DOC變得不大。為了較為仔細(xì)地考查水處理工藝流程中的UV消光值及DOC變化情況，將水廠的1984年，1986～1988年的工藝流程中的UV消光值及DOC變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表－4。

　　考慮到UV消光值及DOC的分析粘度，凡降低率在10%以下者，很可能是分析誤差。為此可認(rèn)為UV消光值的降低主要靠臭氧氧化，而雙層濾池的作用較小，其它工藝則更小。DOC的降低主要靠活性炭濾池的吸附作用或生物氧化分解，其他工藝均無(wú)多大作用。
　　由于有時(shí)采用原水預(yù)加氯，出廠水加入少量CLO2，故出廠水中總?cè)u甲烷TTHM較原水的0.2μg/L增加2倍，達(dá)到0.6μg/L，而總有機(jī)鹵素幾乎不增加。經(jīng)過(guò)8道工序處理，多氯聯(lián)苯總量PCBs則由6.61μg/L降低到5.07μg/L；6種多環(huán)芳烴的總量PAHs則由10.8μg/L降低至8.5μg/L。

　　四、幾點(diǎn)看法

　　蘇黎世市浪格湖水廠的凈化工藝給我們提供了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。
　　1.　蘇黎世湖水水質(zhì)雖已富營(yíng)養(yǎng)化，但按歐洲飲用水水源標(biāo)準(zhǔn)(1953年)，仍屬于A段，按我國(guó)地面水環(huán)境容量標(biāo)準(zhǔn)則屬Ⅱ類水源。有機(jī)物污染輕微，而他們采取了8道處理工序進(jìn)行除藻、除有機(jī)物，并將TTHM，AOX保持至極低水平，對(duì)PCBs及PAHs有一定去除率，故其工藝設(shè)計(jì)過(guò)于安全，重視出水水質(zhì)。
　　2.　為去除藻類，有采用微濾機(jī)再結(jié)合常規(guī)工藝的，有采用氣浮池加常規(guī)濾池過(guò)濾的；也有采用常規(guī)混凝沉淀過(guò)濾的，而蘇黎世林基水廠則將除藻與水質(zhì)深度處理工藝一臭氧生物活性炭濾池結(jié)合起來(lái)，并以慢濾池殿后作保證，尚有借鑒之處。
　　3.　降低水中對(duì)紫外吸收有機(jī)物的有效措施，是臭氧氧化，而直接過(guò)濾次之；降低水中DOC的有效措施是活性炭過(guò)濾（結(jié)合O3氧氧化），而直接過(guò)濾及慢濾池過(guò)濾次之。
　　4.　浪格湖水廠采用3道過(guò)濾，故其微絮凝所投加的硫酸鋁僅2.0mg/I左右，已足以保證其出水水質(zhì)。當(dāng)我們借鑒其經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一個(gè)湖水處理廠工藝時(shí)，可不可增加微絮凝的硫酸鋁劑量，而省略慢濾池過(guò)濾呢？值得我們進(jìn)一步研究的問(wèn)題。