给水系统水藻去除解决方案

来源：Hydroflux 发布时间：2019-06-02 330

泵与过滤技术前沿

现有水厂的主要缺点之一是爆发藻华。用于缺氧处理和最终废弃物稳定化的废水池和泻湖也经常被藻华覆盖。池塘内脱氮或化学/生物磷还原的低效，通常会导致大量的藻华。而藻华会对饮用水和废水循环过滤系统的运行和维护带来很多问题。

在澳大利亚，池塘、河流、湖泊和泻湖是工业和市政水循环的重要组成部分。这些“地表水”系统是供水和废水处理循环的重要组成部分。在循环水和先进的水处理过程中，地表水系统是水和废水处理过程的一部分。由于地表水的使用成本相对较低，以及池塘/泻湖系统在废水处理中发挥着重要作用，因此，地表水系统受到了普遍的重视。

虽然藻类被视为浅根植物，但由于“积垢”问题，它们对所有饮用水和三级处理系统构成威胁。积垢是由藻类的小孢子引起的，孢子附着在填充介质和膜过滤系统的粗糙表面上。随着时间的推移，过滤系统会因为过滤介质上细胞物质的积聚而受到堵塞。这种积垢降低了处理厂的处理能力。使这一问题更加突出的是，死亡和分解的藻细胞为其它形式的缺氧和有氧细菌提供了必要的营养，使它们能够在过滤介质和整个处理厂中形成生物膜。通过有效去除供水中的藻类，可显著降低饮用水和过程水装置中膜的更换成本。

一些藻类菌株比其它菌株的问题更大。在澳大利亚经常发现的一种特别麻烦的是蓝绿藻（蓝细菌的一种）。蓝绿藻华对人类健康、动物和环境构成危害。一般通过加氯对水进行消的方式来控制微生物的生长。蓝藻水华在处理过的水的常规消毒过程中产生有毒的次级代谢产物，称为蓝藻毒素。饮用含有蓝藻毒素的水对健康会产生包括（但不限于）对肾脏、肝脏和胃肠炎的损害。

除了蓝藻毒素，氯化的副产品还包括产生三卤甲烷。三卤甲烷（THMs）是消毒用氯和水中有机物反应后产生的化合物。如果浓度高，THMs会具有癌症等健康风险。在许多食品工业中，THMs受到严格管制，生产过程中往往需要高品质的工艺水和饮用水。地表水供应中的藻类和随后产生的THMs的增加可能导致生产设施包含产品质量问题。

可能是因为无法减少地表水系统中的营养物质，人们很难控制藻华。许多地表水供应受到季节性水华的困扰，而季节性水华与无法控制的农业养分流失密切相关。

同样，升级池塘/泻湖以提高氮、磷去除率的成本可能高得难以承受，在这种情况下，需要采用其它方法对水中的藻类进行处理。

溶解气浮法（DAF）的应用是解决藻类聚集问题的有效方法。DAF是一种通过气泡吸附方式改变污染物颗粒密度，以去除悬浮物、净化废水的处理工艺。这可以通过在浮选槽中加压，释放水中溶解空气的过程来实现。与其它去除藻类的澄清技术相比，DAF的优势在于其典型的气泡尺寸为10-40μm，非常适合附着在细藻絮体上。

藻类细胞没有足够高的密度，自然沉降的速度不利于澄清。为了实现沉淀，澄清器中的藻絮体大小必须比DAF技术所需的大几倍，从而导致化学成本更高。由于DAF的颗粒密度相对较低，仅需少量的空气就可以将藻类从废水中分离出来。这意味着DAF系统的占地面积和资本成本也相对较低。

对于由财务回报驱动的水处理项目，由于下游处理工艺操作和维护成本的显著节省以及整体处理能力的提高，典型的DAF系统可以提供少于10到12个月的投资回报率。

废水处理工程师面临的真正挑战是对化学添加过程的管理。混凝剂和某些情况下的混凝剂与水混合，以提高藻类的去除率。如果在混凝过程中不小心处理，藻类细胞可以高度剪切敏感，防止任何后续分离。

此外，用于补偿剪切效应的过量混凝剂和絮凝剂化学剂量可能对下游膜工艺产生不利影响，并且不必要地增加运行成本。用于去除藻类的专业DAF系统（如Hydaf工艺）已经改进了化学注入技术，以优化藻类絮体结构，同时将化学剂量率降至最低。

随着我们有限的水资源越来越紧张，人们越来越需要改变当地的水源供应。工业界和公众将进一步关注含氮地表水或废水的处理，为饮用水和工艺用水提供可靠的水源。如果要安全可靠地处理这些源头，必须解决处理过程中藻华的影响。

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