蘇  萍
桂林市自來水公司

　　隨著城市發展和人口活動不斷增加，環保設施未完全配套，漓江水富營養化問題日趨嚴重。桂林市瓦窯水廠位于城區漓江下游，其取水頭部位于凈瓶山下的河彎處，上游一公里以內有大的排污口三處。至枯水季節，河床外露，水流動性小，水質惡化。從96年至99年，每年冬春季節，蘭藻均大量繁殖，尤其以1999年最為嚴重，給瓦窯水廠水處理帶來極大困難。在公司生產部門的支持幫助下，瓦窯水廠逐步摸索出一些處理方法，尤其是過量投礬方式的采用，使瓦窯水廠渡過了1999年供水危機。

一  該廠處理原水中蘭藻的一些漸進做法

　　瓦窯水廠冬春期原水濁度為3～6NTU，水溫8～16℃，PH值6.9～7.2。蘭藻在水體中呈膠體絲狀，約4～20mm長，顏色白而略帶淺黃。由于河水濁度低，水中懸浮顆粒的數目少，碰撞的機會與次數也少，再加上蘭藻的絲狀體重較小，低溫水粘度較大，水中細小顆粒雜質與蘭藻的絲狀碰撞的機會更少，所以，凝聚效果很差。
1、采用加大一次氯與增加反沖洗時間
　　在蘭藻出現初期，該廠處理原水的方式僅是增加濾池反沖洗時間（由原來的8分鐘增加到15分鐘）和加大一次氯的投氯量，將一次氯由2.0～2.5mg/L增加到3.5～4.0mg/L，因有機物含量高，此時一次氯只能測到總氯，將總氯控制由原來的0.6mg/L上升到0.8mg/L。此時我們發現，大部分蘭藻被殺死或失去活力，死亡的蘭藻由白黃色變成斷絲狀的微黃色絮體，隨沉淀水流到濾池，這些絮體在濾池中與濾砂、污泥等迅速互相粘附，結成黃褐色泥毯。使濾池的工作效率很快降低，過濾周期縮短，即使延長濾池的反沖洗時間，但由于蘭藻形成的網狀泥毯粘附力較強，密度較大，反沖洗不易清理干凈，因而又影響下一個過濾周期，濾池工作周期由24小時下降至8～10小時，從而使濾池的工作周期一次比一次短。該廠不得不多次組織人力人工鏟除濾砂表面的泥毯，但只是短時間好轉（1～2天內），無法解決原水中的蘭藻問題。同時，蘭藻穿透濾層現象時有發生，影響出廠水濁度（超過3NTU）和外觀指標。（見表）
2、投加少量硫酸鋁
　　針對出廠水出現的問題，在前述措施的基礎上投入少量硫酸鋁，一般投加3～5mg/L礬量，以降低出廠水濁度，從生產運行情況來看，反應池后部有極細小的礬花出現，蘭藻與礬花有一定的松散粘附，出廠水濁度下降至2.5NT以下。同時，也不再出現蘭藻穿透層現象，但濾池的負擔卻呈加重趨勢，蘭藻與礬花疏松顆粒進入濾池后，迅速與濾砂粘附形成泥球，比重較大，反沖水沖不起來，濾池周期由投礬前的8-10小時下降至4-8小時，自用水率大為增加，產水量下降，不得不多次降壓供水，給用戶帶來不便（見表）
3、投加過量硫酸鋁
　　仔細觀察礬花，發現蘭藻與礬花有一定的粘附作用，蘭藻屬微生物范疇，帶負電的可能性較大。欲想利用增大礬量來觀察處理蘭藻的效果，將投礬量增大至10～15mg/L，這時可以觀察到反應池中后部出現疏松的白色礬花大顆粒。同時，將蘭藻吸附成團，蘭藻由原來的絲狀體變成團狀，進入沉淀后，由于顆粒的密度因吸附蘭藻而增大，在沉淀池內即可沉淀，進入濾池的蘭藻大為減少，從而減輕了濾池負擔，濾池工作周期恢復到13～18小時以上，反沖洗時間也由原來的15分鐘恢復到10分鐘。（見表）

二  采用過量投礬方式處理蘭藻的理論論據

　　對硫酸鋁等金屬鹽混劑來說，其混凝機理中同時具有吸附架橋和電性中和脫穩作用。當投量很多時，還具有卷掃作用。
　　硫酸鋁Al₂（SO₄）₃.18H₂O溶于水后，立即離解出AL³⁺，水合高子水解時，配位水分子可以失去H⁺而形成單羥基單核配合物，反應如下：

　　[Al(H₂O)₆]³⁺+H₂O → [Al(OH)(H₂O₅]²⁺+H₃O⁺

　　單羥基單核配合物進一步分解
　　[Al(OH)(H₂O₅]²⁺+ H₂O → [Al(OH)₂（H₂O）₄]⁺+H₃O⁺

　　[Al(OH)₂(H₂O₎₄]²⁺ H₂O → [Al(OH)₃（H₂O）₃]⁺+H₃O⁺

　　這種水解過程中還存在許多中間過程，這是因為，初步水解產物中的羥基OH^-具有橋鍵性質。在由(H₂O)₆]³⁺最終趨于[Al(OH)₃（H₂O）₃]的中間過程中，羥基可把單核配合物通過橋鍵配合或縮聚成多核配合物或高聚物。據有關資料認為，可能存在Al₆(OH)₁₄]⁴⁺、[Al₆（OH)₁₅]³⁺、[Al₂（OH）₂₀]⁴⁺......等等。
　　當硫酸鋁投加過量時，水體PH值降低，高電核低聚合度的多核配合離子或者離聚合度的氫氧化鋁鹽占主要地位，可以吸附卷帶水中的膠粒或帶負電藻類進行沉淀分離，這種現象稱沉淀物的卷掃作用，對處理低濁度、高密度蘭藻原水較為有效。

三  還必須注意的幾個問題

　　1、應增大一次氯的投加量，因為未被氯氣殺死的蘭藻結合成的礬花，在日照下進行光合作用，很快產生氧氣形成氣泡附于礬花上，使其在沉淀內上浮而難于沉淀，極易重新隨沉淀水流進濾池。另外，也避免蘭藻在凈水構筑物中繁殖。
　　2、定期將沉淀池積泥排凈，避免蘭藻尸體因在池底停留時間過長發臭而重新浮起。
　　3、處理原水時凈水構筑物盡可能在滿負荷以下，避免負荷過大使沉淀水上升速度加快將礬花藻體帶入濾池。
　　4、應在沉淀池后部配水槽內安裝格網，以攔截部分從沉淀池流出的蘭藻，來進一步保護濾池。

四  成功實例

　　從1999年3月中旬開始，瓦窯水廠供水得到保證，期間從3月10月～4月20日，瓦窯水廠原水水質極度惡化，蘭藻最多時在原水中如雪片一般，COD高達6.15mg/L，溶解氧最低降到0.39mg/L，原水出現腥臭味，但由于采取上述一系列措施，尤其是采用過量投礬方式，使濾池工作基本正常。同時，由于出廠水濁度降低（在1.0NTU以下），對原水中的有機物，異味的去除也有一定效果，出廠水均達到國家飲用水水質標準。
　　1999年11月1日，瓦窯水廠取水頭部再次出現高密度蘭藻，其它兄弟水廠也出現類似情況，供水受到影響，但瓦窯廠采用過量投礬方式，將投礬量加至12～18mg/L（原水水濁度4.6～5.2NTU），供水正常，濾池周期未受影響，出廠水水質合格。
　　值得欣慰的是，瓦窯水廠取水頭部水質惡化問題已引起市人大、環保等部門重視，相信漓江水質有望得到改善。