用硫酸铜及改变水的pH值去除水中藻类

① 试验用水取自同一时间的黄河原水。 ② 试验用盛水器皿为四个约 0.3 m3 的水缸，每个缸内都有充氧器。 ③ 试验用试剂：硫酸铜为分析纯，浓硫酸为工业硫酸。 ④ 试验用鱼为鱼塘捞出的新鲜活鱼。 ⑤ 试验在室外阳光照射下进行。
3 试验方法
① 在四个缸内放入相同水质的原水，测定水温、pH 值、藻类、NH3-N，探索藻类生长繁殖的条件。 ② 其中一池不加硫酸铜，另三池加入不同剂量的硫酸铜，放置 1～3 d，测定藻类含量，观察去除 情况，并测定铜离子残留量。 ③ 其中一池不调 pH 值，另三池加酸调整 pH 值，放置 1～3 d，测定藻类含量和 pH 值变化情况，观 察抑藻情况。 ④ 每个缸中加入硫酸铜后再加入活鱼数条，观察鱼类活动情况。 每个缸内都用加氧机充氧，并用同样的原水数份，加入不同剂量的硫酸铜或调整不同的 pH 值(6.5～ 7.5)放置一段时间后测定藻类含量，观察二者对抑制水中藻类繁殖的结果，从而找出硫酸铜抑制藻类繁殖 的有效剂量和抑制藻类繁殖的适宜 pH 值，同时观察有效剂量对水中生物(鱼类)的影响。
藻类去除率(%)
57
44
51
调整前 pH 值 8.15
8.15
8.15
8.15
充氧
调整后 pH 值 未调 pH 6.78 调整 pH 值前 1 563 111 藻类总数(个/L)
6.92
7.09
放入 鱼类
调整 pH 值后 藻类总数 (个/L)
1 894 680 1 199 964 1 278 909 1 231 542
＜0.05 0.07
0.12
鱼类活动情况 良好
良好 良好 良好
表 2 调整 pH 值抑制藻类的试验结果
缸号
1＃
2＃
3＃
4＃
试验
条件
调整前 pH 值 8.10
8.10
8.10
8.10
充氧
调整后 pH 值 未调 pH 7.30
7.56
7.50
调整 pH 值前 1 657 845 藻类总数(个/L)
调整 pH 值后 1 757 872 710 505 931 551 805 239 藻类总数(个/L)
藻类去除率(%)
79
90
90
硫酸铜投加量 0
0.5 1.0 1.5 充氧
(mg/L)
放入
投加硫酸铜前 1 105 230
鱼类
藻类总数(个/L)
投加硫酸铜后 3 094 644 252 624 284 202 299 991 藻类总数(个/L)
藻类去除率(%)
77
பைடு நூலகம்74
73
铜离子残留量 ＜0.05 (mg/L)
4 试验结果
试验结果见表 1 和表 2。
表 1 硫酸铜去除水中藻类的试验结果
缸号
1＃
2＃
3＃
4＃
试验
条件
硫酸铜投加量 0 (mg/L)
0.5 1.0 1.5 充氧
投加硫酸铜前 1 421 010 藻类总数(个/L)
投加硫酸铜后 藻类总数 (个/L)
4 641 966 299 991 142 101 142 101 +94 374 群
1 试验内容
① 观察硫酸铜去除水中藻类的效果及对水中生物的影响，找出抑制藻类生长的有效剂量。 ② 调整原水的 pH 值至 6.5～7.5(未调整前原水的 pH 值平均为 8.1)，通过改变藻类的生存环境观察 抑制藻类繁殖的情况。 ③ 观察去除藻类的硫酸铜有效剂量对水中生物的影响。
2 试验条件
用硫酸铜及改变水的 pH 值去除水中藻类
郑州市自来水总公司白庙水厂以黄河水为水源，供水规模为 36×104 m3/d。黄河水经沉砂池、调蓄池两 次自然沉淀后，正常情况下出水浊度降至 20～60 NTU，再经过混合、反应、沉淀、过滤等工序，最后将净化 水送至城市管网。 但自 1993 年入冬以来，由于黄河水流量减少，其稀释自净能力减弱，水质污染加重，水中富营养化 趋势增大，造成大量藻类繁殖，再加上源水在调蓄池(容积为 370×104 m3/d)内停留 7～10 d 左右，又为 藻类的繁殖提供了时间。经检测，水中藻类含量最高达 46×106 个/L，其中绝大多数为硅藻，也有少量的蓝 藻、绿藻等。在沉淀池上面漂浮大量浮渣，清水池上面也出现少量的泡沫，造成出厂水有明显的鱼腥味。虽 然采取了沉淀前加氯、增大混凝剂用量、缩短滤池过滤周期等措施，使出厂水腥味有所降低，但难以从根本 上消除，影响供水水质。 结合我公司制水工艺特点，为冬季出现高藻水的处理寻找一种有效的办法，于 1998 年 9 月—11 月， 进行了用硫酸铜及改变原水的 pH 值去除水中藻类的试验研究工作。
+15 789 +15 789
群
群
藻类去除率(%)
23
18
21
鱼类活动情况 良好
良好
良好
良好
5 结论
在两个月的时间中经多次反复试验，得出以下结论： ① 在水体中投加硫酸铜抑藻的有效剂量为 0.5～1.0 mg/L，其对水中藻类去除率可达 70%～90%。 ② 当水体中硫酸铜的投加量为 0.5～1.5 mg/L 时，其铜离子残留量最大为 0.16 mg/L，该值远远低 于国家饮用水卫生标准中铜离子的允许值 1.0 mg/L。 ③ 调整原水的 pH 值至 7.0 左右，改变藻类的生存环境，也可以抑制藻类的繁殖，其对藻类的去除 率可达 18%～57%。 ④ 当硫酸铜的投加量为 0.5～1.5 mg/L 时，鱼类活动情况良好。 试验结果于 1999 年 1 月用于白庙水厂的生产实际，其效果与试验结论完全一致。该试验为高藻水的处 理找到了一种有效途径。
6 建议
藻类问题是困扰供水水质的一大难题，通过试验和生产实际应用，采用硫酸铜及改变水的 pH 值可以 达到去除水中藻类，降低甚至消除水腥味的效果。在今后的生产应用中应着手以下工作： ① 投加硫酸铜和调节 pH 值同步进行。藻类的生活环境和水中的 pH 值有密切的关系，pH 值越低，藻 类的繁殖越慢。虽然在试验中调节 pH 值的效果并不明显，但和硫酸铜同步使用，估计其效果比单独投加硫 酸铜要好。 ② 严格控制残余铜对水质的影响，在试验中测定水中铜离子的含量并不高，但随着长期的蓄集，就 有可能形成铜污染。因此，要通过及时清理淤泥、定时监测等来控制铜污染的产生。 ③ 掌握好硫酸铜的投加时机和投加量。应作好水质的监测，控制投加的时间和投加量，做到适时和 适量地投加，保证去除效果。 ④ 硫酸铜并不是对所有的藻类都有显著的抑制效果，需要进一步研究硫酸铜对不同藻类的抑制作用。