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1、水生生物对供水的影响和防治摘要：目前由于城市的发达、工业的发展，地面水中几种水生生物（水生植物和沼贻贝）对供水的影响，已为国内外给水界上相当关注的问题，尤其是水生植物中的藻类，更是国内外水处理技术中的关键所在。现国内几乎所有湖泊水库及部分河道供水都有藻类发生。天津地区供水，60年代就有藻类问题影响水处理，间或造成滤池堵塞，引滦后更甚。引滦水源是几个水库加上二百多公里输水渠道，因之藻类比引滦前增加很多倍，84年8月上游水库一次调查，藻类总数最高达6500万个/升。 关键词：水生生物 影响和防治 藻类问题 、地面水中水生植物对供水的影响和防治水生植物对供水有直接关系的主要是藻类和根生长草，这两种植
2、物一般可作为水禽和鱼的食品，产生溶解氧，净化水质、藻类有的还有大量的营养价值。但主要的还是对饮用水的影响。一、藻类对供水影响藻类有三万种左右，大小范围从单细胞到海草(64m长)，尺寸一般为2um-200um，主要有兰绿藻、硅藻、绿藻和带色鞭毛藻四种藻类。地面水中藻类的数量，在供水中认为是属于高藻范围，一般以下列指标判别：藻类数目达到100万个升，总P达到0.2ppm，总N达到0.02ppm，并以叶绿素的含量、透明度的情况、溶解氧的数量为参考数据。藻类对供水的影响简介如下：1.堵塞滤池、影响凝聚、沉淀藻类进入滤池在滤池表面形成一层毯状物堵塞滤池，造成滤速减低，冲洗频率加大。硅藻，针杆藻是经常造成
3、此种问题的藻类。滤池还会被某些微小的藻类（微胞藻属，小环藻属等）穿透。由于水中藻类的存在，混凝剂也会增多，矾花密度降低，导致沉淀去除率下降。此外由于光合作用，水中pH值升高，以及由于藻类作用，水中溶解氧增加，使矾花上浮也影响沉淀。2.味和臭藻类使水产生甜、苦、酸等不同味道。一般湖泊水中春季易于繁殖针杆藻、直丝藻等硅藻，使水发生鱼腥臭，夏季如有颤藻等，则会发生霉臭，金胞藻、绿藻等都发生一定的臭味。3.色色是藻类次生物，经常是水中臭和味的一种表态，差不多藻类都有色。用户对饮用水中有色相当注意，常因而抱怨。色有黄绿、绿、兰绿、红和褐色。但水中的色也可能为其他物质污染而成，如铁、锰和工业废水等造成。所
4、以发现水中有色，要调查发生的原因，然后再去解决。4.干扰水处理操作由于藻类在水中存在使水质变化，也造成处理上的麻烦，生长着和死亡的藻类都会使水的pH、碱度、硬度、溶解氧和有机物起变化，而干扰了水处理操作。藻类也使有机物增加，这样处理就得增加氯剂，添设处理措施，如需增加碳类和吸附性物质。藻类的化学特性也使PH改变，需要更多的处理药剂。5.污染配水管网供水的水大部分由氯消毒，但管道内有容易繁殖的一些耐氯的藻类，这些藻类是由环包着细胞的凝胶性薄膜包住，抵抗着氯消毒。管网内还有有生命的藻类消耗余氯，结果使水中有机物增加，有机物又成为细胞及其他令人生厌生物的营养成分，污染管道。6.毒性某些藻类是有毒性的
5、，如皮肤炎是由兰绿藻中的鱼腥藻造成的；枯草热过敏症也是有兰氯藻中的倒囊藻存在的缘故。曾有过千余人居住地区暴发肠胃病，可能是兰绿藻引发的。兰绿藻由于其毒性，还会杀害鱼类。7.腐蚀有的藻类对混凝土和金属构筑物构成很大的威胁，它们直接在这些物质上生长；也可在水通过时，藻类以物理和化学作用而间接腐蚀。一些种类的藻可生在混凝土上造成小坑，使混凝土破坏。藻类大多数无光不能生长，因此钢管、铁管等内壁腐蚀认为不是藻类作用所致。8.粘质物藻类细胞成层成为粘质物，多数硅藻和绿藻及一些鞭毛藻也产生粘质物粘附在混凝土及其他物质的表面上，形成一层润滑层，非常难看，人走在上面困难。粘附在管子内壁暗处的一般不是藻类细胞，而
6、是一般细菌。二、藻类的防治藻类防治有许多方法，每个地区都根据原水水质、水源和水厂环境及藻类的种类、数量采取对应的防治方法，获得了相应的效果，现把防治方法分别介绍（一）物理方法1.常处理藻类防治用常规的混合一反应沉淀过滤方法，一般是有效的。据报道藻类经过沉淀处理，最好的可除掉50%甚至更多（80%或以上），但一般认为可能只有2030%，还有的更少，这要根据地面水中有那种藻类，及投加药剂的种类和数量而定。以日本小雀净水场例，该场用的是斜板和脉冲沉淀池，去除的藻类是针杆藻和星杆藻。星杆藻去除效果接近90-100%，用瓶子试验，去除针杆藻为56%，实际运行去除效果为20-80%，还有低于10%的，平均
7、为50%；根据目前国内运行情况，恐怕去除效率还要低一些。滤池去除有一定的效果，如果使用双层滤池效果更佳，小雀净水场滤池运行一般情况，过滤周期为72h，遇有藻类严重时期双层煤砂滤池缩短为20h，砂滤池只有5h不能应用。砂滤池通过滤层表层上铺2.5cm煤滤料，过滤周期可增加到15h左右，是双层滤池的70-100%。总之，滤池去除是水处理最后一道工序，一般认为去除到了藻类的70-85%，最高的到了95%，然不能全部去除掉。2.微滤机去除微滤机在国外已广泛应用。国内抚顺、武汉等地也在使用。国外有的水厂甚至用微滤机可以不必经过直接过滤。滤网孔国外能达到20um，孔数每平方英时16万个，加拿大的安大略州使
8、用20um孔径的微滤机，在给水量相同的情况下，比不用微滤机的，混合沉淀能力可增加到二倍，反冲次数减少到四分之一，冲洗水量减少到一半，平均去除率可高达89.30%。英国进口的20um网径的微滤机，在某些使用去除率为70%。国内制造的滤网网孔每平方英时为7万个，效率约为60%左右（抚顺提供资料去除率达到75-90%，此数据偏大，可能是藻类品种不同关系缘故）。3.气浮池去除此种池子对除藻有很好的效果，国外使用很多，英国已作为取代沉淀池的一种构筑物。国内苏州建设了日产5万吨移动罩式气浮池、武汉设计了溶气释放气，昆明将原平流沉淀池改造成气浮池除藻。苏州认为使用后，含有大量的灰绿色纤维状藻类已被去除，武汉
9、、昆明也认为使用很好。这种池子适于去除比重较轻的藻类群体，对低浊度、高色度水更为合适。但国内用此种池子，在溶气和释放气泡、上浮速率、沉碴的去除处理，均存在不少问题，待进一步解决，目前除藻效率不够稳定。有资料估计在70-80%之间。4.遮蔽阳光在予沉池中用活性碳散于水中，形成一层黑毯，使藻类失去生长的光合作用，但散发困难。也可在原水进入处理构筑物口或用投药设备投加。另外用一种合成橡胶织品浮在水面，这种织品与水接触不产生臭和味，但不易操作。5.人工加泥、加石灰在原水中投加混土，人工使浊度加大，由于矾花比重增加，沉淀加速，一般滤池过滤情况良好。投石灰也可得到同样效果。天津水厂85年去除藻类。曾投加泥
10、土，得到较好效果，但浪费人工，只适宜于小水厂应用。6.投加活性碳一般投加粉末活性碳，在投硫酸铝前或与之同时投加，这样可生成易于沉淀的矾花，但使用活性碳造价高，一般短期使用。7.不加混凝剂过滤含有藻类比较清澄的原水，不加混凝剂反而除藻效果好。滤池滤料不过粗，硅藻与大部分藻类都会被除去，在原水浊度不高（5度以下）可长时间得到优质的滤后水。如果在较短的过滤周期内冲洗，则由于藻类同时被冲掉，所以认为是解决滤池堵塞最经济的办法。国外有水厂用此法，15年来滤过水常在1度以下，冲洗用水即使在长藻季节只多5%，藻类特别严重时，冲洗用水也不过增加10%。8.分层取水为了在藻类进入水处理构筑物前去掉，取水点若深，
11、可采取分层取水办法，一般冬季取上层水，夏季取下层水，暴雨季节取中层水。稿初步拟定，湖泊、水库水深大于10m时，取水口可考虑分层取水，其下缘距水底高度不小于1m，上缘淹没深度也不得小于1m，并建议取水口建在含藻量较低处，及不宜设在高藻季节主导风向的下游凹岸。9.高梯度磁分离以Fe3O4为磁种。磁分离器内填充数微米到数十微米的填充物，试验除藻效率可达99.5%，细菌70-90%，但在实用上，只能用于小型设备上。10.猛烈电荷或超声波幅射去除用此法使兰绿藻的气泡破裂，破坏细胞而去除。但对鱼和其他水生有机物不利。（二）化学方法1.大量投加硫酸铝这种方法除藻，所用药剂一般比平时增加几倍，效果很好。有的水
12、厂由于絮凝效果优越，可除掉藻类近90%。但也有的厂虽增加投药量，过滤池冲洗周期也没有延长。对于束丝藻和鱼肠藻等藻类，即使多投3-4倍的硫酸铝，也没有多少效果。应注意投铝盐过多，对人体健康不利。2.硫酸铜处理对于具有活性的生物和能以抑制和分解的生物是有效的。但在有硅藻的场合，则其处理结果因藻类种类不同各式各样，有的水厂堵塞滤池是有练藻，用硫酸铜和硫酸铝处理都有效，有的水厂即使投入1.4ppm硫酸铜也无济于事；有的水厂为黄群藻，投加硫酸铜杀死后，还会全部复活，有的水厂为裸藻，投加硫酸铜就只有50%以下的去除率。投药量一般认为1ppm为适宜。3.投加铁盐混凝剂铁盐形成的矾花重，对含有藻类的水有好处，
13、有的水厂氯剂和硫酸铁一起使用，效果更好一些。4.氯剂处理前处理投加除藻有效，用量多会引起有害臭味，个别水厂投少量的氯，因水中藻类不同，也会出现臭味。投量多还会使三氯甲烷过多。5.投加活性硅酸有的水厂采用，可进一步增加除藻效率，增加过滤效果。6.高锰酸钾等去除采用高锰酸钾除藻有成功的实例。其他树脂胺、三嗪衍生物，硫酸铜和硝酸银混合物，季胺化合物、有机酸、乙醛和甲酮等也可使用，但应用范围不广。有资料称可用藻苷(Algiciden)杀藻，但价格高，也不常使用。（三）生物处理、接触氧化法除藻这种方法是把一批六角形的峰窝管（孔径10-20mm，高1000mm一段，一般为2-4段）垂直，使要处理的原水与新
14、鲜空气，共同从底部向上通过峰窝管，在管子循环，管内壁渐渐形成生物膜，水连续通过时，新鲜生物膜不断形成，老化的生物膜也不断排出，同时水中的杂质被附着在峰窝管的生物膜吸附，分解和澄清，这样原水中的污染物大量的除去，水中藻类也得以很好的除去。此法对去除氨氮也特别有效果，在夏季1h的去除效果为100%，冬季4h后也可去除80%以上。日本在铫子市应用，可使氨氮降低到0.02ppm，BOD降到2ppm，细菌和臭味全部除去，并发现藻类去除率高达70%。日本茨城县霞浦水厂用此法也得到了很大的改善，他们通过试验原水中污染杂质除去率很高，藻类也得到很好的除去，球形的小形藻类易于除去（去除80-90%），丝状软的兰
15、绿藻、颤藻和大形坚硬的斜状藻去除效果较差（去除约60%）。以后茨城县于1981年建成一座7200m3/d的此种生物处理设备，实践结果是，已经污染了水质又变成1965年时期的洁净水质，臭气消除，水质良好，药剂也有所减少，易于处理操作，味道也好，藻类去除率达75%。 三、水草对供水影响和防治（一）水草对供水影响水草与藻类不同，有着根，茎、叶，一般可分为露出水面的水草，漂浮在水面的水草及根埋在泥土中的水草。这些水草也像藻类一样，给水厂处理造成同样的难题（堵塞滤池、有色、臭味，根生水草还是致病生物的栖息场所），但水草也有一些用处，它给有益有机物停留，提供鱼类食物，产生溶解氧，水草还能及时暂贮存营养物质（如磷），免得不需要的大量藻类在上滋生。（二）水草防治防治水草可采用下列方法1.清除水草根据现实际情况可用人工铲除，甚至用除草机械除掉，有小的河道或池沼可以抽乾，水底如坚实，可直接用铲子铲掉，或晒乾数日除掉。2.遮蔽方法在水中加土造成水混使变为悬浮液体，不使太阳集中射入水中，以减少水草生物数量，也可以在水底加塑料薄膜覆盖，这样太阳照射受到遮蔽，以减少水草生长，或用人造橡胶做池子、河道等衬衫里，以防水草生长或防止水渗透。3.生物控制使用鱼类龙虾、蜗牛等生物，有效的控制水草成长，但须注意，要考虑在当地条件下是否适宜。4.化学控制使用除草剂。但目前须弄清
