飲用水中藻類污染及其控制技術(shù)

郭海森

（珠海市水資源中心 廣東珠海 519020）

飲用水中藻類污染及其控制技術(shù)

郭海森

（珠海市水資源中心 廣東珠海 519020）

近年來，我國地表水體富營養(yǎng)化愈加嚴重，這導(dǎo)致藻類污染成為飲用水安全的重要影響因素，其中藻類及其副產(chǎn)物如藻毒素等的污染，是近幾年造成重大供水災(zāi)害的首要原因。此文就飲用水中的藻類污染問題，研究了藻類及藻毒素的檢測方式以及給水處理時藻類的控制技術(shù)等，并針對未來的發(fā)展趨勢給出了建議。

藻類 藻毒素 控制技術(shù)

1　飲用水藻類污染的危害

近年來，水體富營養(yǎng)化對給水處理帶來很大困難，其中藻類及其副產(chǎn)物首當其沖。主要包括藍藻門、綠藻門、硅藻門、裸藻門和隱藻門，而藍藻門中的顫藻、微囊藻、平裂藻，綠藻門中的柵藻、十字藻，來自硅藻門的小環(huán)藻、直鏈藻，還有裸藻和隱藻等。此外，微囊藻被檢測出的頻率最高。

水體的富營養(yǎng)化會對市政供水產(chǎn)生以下危害：

1.1在水廠運行管理方面的影響

藻細胞通常帶負電荷，其穩(wěn)定性較強，極難凝聚。為了使其成功混凝，我們經(jīng)常會摻加更多的混凝劑；與此同時，當藻類水量達到一定程度時，尤其是濾池中藻類數(shù)量大于2×106個/L 的情況下，會產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

1.2在水體水質(zhì)方面的影響

藻類的分泌物一般散發(fā)出魚腥味或土霉味，這導(dǎo)致了時常會有用戶投訴發(fā)生。土臭素、2-甲基異冰片（2-MIB）在藻類分泌物中最常見然而用普通的處理工藝卻無法把它們除去，所以還需要用臭氧-活性炭工藝對藻類分泌物進行加工處理。此外，在藻類的高發(fā)季節(jié)為保證水質(zhì)達標，可采用投加粉末活性炭等應(yīng)急措施。

水體中的藻類死亡后會分解并釋放藻毒素，藻類死亡后分解也會產(chǎn)生腐殖質(zhì)。這不但使得水的色度增加，還產(chǎn)生可溶性的氯化消毒副產(chǎn)物的重要前體物。所以，在藻類的高發(fā)時期，人們?yōu)榱讼麥缭逅度氲拇罅肯緞┘觿×擞泻Φ母碑a(chǎn)物產(chǎn)生。

1.3在管網(wǎng)方面的影響

單單采用常規(guī)工藝處理達不到徹底除去藻類的目的，途中很多藻類會進入到市政供水的管網(wǎng)，這些藻類會在管網(wǎng)上分解，而分解物可為微生物繁衍提供營養(yǎng)，這將使配水管網(wǎng)中細菌再生長，水體發(fā)生二次污染。

2　藻類污染的檢測

2.1藻類的檢測

水體中的藻類檢測有測定葉綠素a 和顯微鏡計數(shù)兩種方法。葉綠素a 是估算藻類生物量的重要指標，常用熒光法、分光光度法、和HPLC 法等檢測方法。顯微鏡計數(shù)法可采用標準單位、自然單位與總細胞計數(shù)3 種，是通過顯微鏡與計數(shù)框進行直接定量的一種方法。使用顯微圖像處理系統(tǒng)進行觀察可提高準確率，降低錯檢漏檢等問題的出現(xiàn)概率；使用倒置顯微鏡來測定藻類，也可使得測定結(jié)果的穩(wěn)定性和準確度大為提高。

2.2藻毒素的檢測

淡水水體中藍藻門中的微囊藻很容易產(chǎn)生藻毒素。定性定量分析微囊藻毒素的常見方法有化學法（HPLC、LC/MS）、小鼠生物測試、蛋白磷酸酶抑制分析法（PPIA）、細胞毒性監(jiān)測技術(shù)、酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）等，化學法和ELISA應(yīng)用最為廣泛。采用HPLC法對水中微囊藻毒素進行定量分析的檢出限低、準確率高。采用ELISA法也可定量分析水中微囊藻毒素，檢出限為0.2ng/mL。

3　飲用水藻類常用的控制技術(shù)

傳統(tǒng)凈水工藝的藻類去除率低。藻細胞在攪拌時易破碎并釋放出毒素，提高水體中藻毒素濃度。預(yù)處理技術(shù)、組合處理工藝、強化常規(guī)工藝等的發(fā)展可大為增強傳統(tǒng)工藝的除藻效果。

3.1預(yù)處理技術(shù)

除藻預(yù)處理技術(shù)常見的有物理法、化學法與生物法等。物理法常用設(shè)備是微濾機，一般先利用機械進行篩分、再強制截留將雜質(zhì)從水源水中去除。生物法和化學法在除藻上的應(yīng)用更為廣泛。這些年，采用生物預(yù)處理技術(shù)除藻類的研究很多。一般生物預(yù)處理對綠藻的去除率較低，對裸藻、硅藻、藍藻的去除率較高。而化學預(yù)處理是加入化學氧化劑（雙氧水、高錳酸鉀、高錳酸鉀復(fù)合藥劑（PPC）、二氧化氯、氯氣、臭氧等）和某些鹽類去除藻類。

3.2強化工藝技術(shù)

強化工藝技術(shù)，它利用各種方法對混凝、沉淀、過濾等單元工藝進行強化，目的是增強藻類去除效果。它一般采用增加混凝劑量、優(yōu)化混凝條件等手段。由于藻類的密度較小，可采用氣浮工藝取代沉淀工藝來改造常規(guī)工藝，以便更好的除藻。此外，改變?yōu)V料的組成、表面性質(zhì)與過濾方式等方法也可以提高濾池的除藻效率。

3.3組合處理技術(shù)

臭氧—氣浮組合技術(shù)適用于低有機質(zhì)、低濁的水體，這項技術(shù)現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛，它的除藻和藻毒素效率都非常之高。氣浮、臭氧、活性炭等能夠與生物法同時使用，相結(jié)合后的除藻效果很好。有研究表明，臭氧—生物陶粒技術(shù)的除藻效果比單獨使用生物陶粒除藻的效果提高了約25%。組合處理技術(shù)的發(fā)展使得藻類及其副產(chǎn)物的去除效果大為改善。

4　結(jié)語

近年來，水中藻類的檢測多采用葉綠素a 法和顯微鏡計數(shù)法；而藻毒素則常用特定的分析儀器進行檢測。新型、準確、快速的藻類和藻毒素檢測計數(shù)方法的開發(fā)是當前研究的熱點之一。預(yù)氧化、預(yù)氯化、氣浮、強化混凝技術(shù)等是現(xiàn)今較多采用的除藻技術(shù)。生物預(yù)處理及其組合技術(shù)因其水質(zhì)安全性高、出水穩(wěn)定、可有效去除藻類和藻毒素的特點，日益被重視。但是水廠除藻還應(yīng)針對藻類季節(jié)性爆發(fā)的特點進行研究，以便提高飲用水安全水平。

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1674-2060（2016）05-0046-01