北極星水處理網訊:導讀:上海黃浦江水源和長江水源為兩大不同水系,長江水源水質優於黃浦江水源,特別是青草沙水庫建成後,原水水質有了進一步改善。由於青草沙水庫的富營養化,藻類易繁殖,給水廠制水帶來一定困難。針對青草沙水庫原水水質特點,闡述了青草沙水庫切換過程及藻類繁殖季節的水質問題及解決方法。
2010年前上海飲用水原水的70%取用黃浦江上遊引水水源,30%取用長江口陳行水庫水源。2010年建成青草沙水庫,庫容4.3億m3,供水能力719萬m3/d,中心城區和部分區縣水廠切換青草沙水源後上海70%原水取用長江水源。
黃浦江上遊原水切換為青草沙水庫原水後,原水水質有了很大提高,取水安全得到保障,但在黃浦江上遊原水切換為青草沙水庫原水過程中遇到了許多水質問題,如自來水出現白色漂浮物、藻類引起濾池堵塞、原水pH高引起出廠水鋁偏高超標、藻類產生異味物質影響供水水質、藻類產生藻毒素等,需採取措施解決這些問題,以保障供水水質。
1.自來水燒開後白色雪花結晶漂浮物的形成原理及消除
在原水切換為青草沙水庫水後,出現了自來水燒開後水中有白色雪花結晶漂浮物的情況,經ICP-MS全譜分析測定,白色結晶漂浮物主要含有鈣、矽。隨著溫度升高(加熱),水中的碳酸氫根離子轉化成碳酸根離子與鈣離子結合形成碳酸鈣難溶於水,同時由於水中存在一定量的矽,因此白色漂浮物中含有一定量的矽酸鈣結晶,結晶較輕,易形成白色雪花漂浮物,經電子顯微鏡檢測晶體呈針狀。為了驗證白色雪花漂浮物的成分,配製和青草沙原水鈣、矽濃度相當的溶液,加入和出廠水等量的碳酸氫根,調整pH與出廠水相同,煮沸冷卻後觀測到同樣的白色雪花狀漂浮物,經電子顯微鏡檢測,模擬水樣的結晶形狀也呈針狀,進一步證明白色雪花漂浮物為碳酸鈣和矽酸鈣的混合結晶體。
同樣使用長江水源陳行水庫原水的出廠水並無此現象。經分析,可能存在以下差異:①青草沙水庫到水廠有40多km,頂管渠道和鋼管內壁採用水泥內襯,水泥主要成分是二氧化矽,經檢測青草沙水庫出水到水廠矽含量增加近5 mg/L。②經檢測,兩個水庫鈣含量相近,但磷含量有一定差距,陳行水庫總磷在0.1 mg/L左右,而青草沙水庫總磷在0.02 mg/L左右。青草沙水庫建設圍庫致水停留超過2年時間,使磷沉澱降解了很多,如磷增加白色雪花漂浮物是否會消失,為了證實這點,在水中加入0.05 mg/L磷酸根,青草沙原水水廠出廠水燒開後就沒有了白色雪花漂浮物,因為磷酸鹽的存在抑制了碳酸鈣矽結晶的形成。
碳酸鈣矽結晶形成的白色漂浮物無毒,青草沙水庫水總硬度約160 mg/L,為《生活飲用水衛生標準》限值450 mg/L的1/3。青草沙水庫使用後周轉速度加快,磷自然會升高,白色結晶會慢慢減少,且隨著時間的推移,水泥中矽析出量也會減少,白色結晶的現象就會消失,對此對市民作了正面解釋。在青草沙水源使用3個月後這個現象確實消失了。
2.投加次氯酸鈉有效殺滅藻類降低水廠濾池堵塞
青草沙水庫雖然建造於江中,但地處長江下遊,總磷總氮較豐富(見表1),庫容量大,停留時間較長,藻類容易繁殖。
青草沙水庫藻細胞數一般在1×107~1×108個/L(見表2),春天以硅藻為主,夏天以藍綠藻為主。
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