水厂锰和藻类超标问题分析及改进措施

摘 要：本文结合自来水厂锰和藻类超标问题，在分析超标原因的基础上，探讨了锰和藻类超标去除技术和改进措施，取得了较好的效果，对于水厂工作人员具有一定的指导意义。

关键词：水厂;藻类;锰;取水口

五莲县水务集团有限公司坐落于山东省日照市，是五莲县重要的城市水务基础设施投融资平台，同时负责水源开发利用与工程建设，是五莲县城市供水、制水及输配水的工程投资建设和运营管理的主要单位，在乡村振兴战略实施过程中，负责乡镇污水处理、排放及中水回用的投资建设和运营管理。

1 水厂锰超标问题分析及改进措施

1.1 锰超标污染问题

五莲县水务集团有限公司下属某水厂于2017年-2018年间多次发生锰和藻类超标问题，现场技术人员在综合分析锰和藻类超标原因的基础上，探讨了控制锰和藻类含量的技术措施。

造成水库水质变化的因素可分为外源性污染和内源性污染两大类。其中水库外源性污染指的是，地表径流在进入水库之前，由于工农业生产排污管理不规范，导致大量的污染物汇入水库，外部污染物流入后，主要是沉积在水库底层所造成的水质污染;水库内源性污染主要是在水库水体自然循环过程中，水库底部污染物翻搅到中上层造成污染，或者是水体自身的部分物质导致的污染。

2017年6月12号开始，水厂原水锰含量超标，水厂原水锰从0.2mg/L逐步升高，7月份已经超过1.0mg/L，最高值达到2.2mg/L，超标22倍。

1.2 锰超标室内试验分析

现场工作人员在发现锰含量超标后的第一时间，开展了预氧化除锰试验，安排3组高锰酸钾预氧化除锰试验，考虑到原水的锰含量在1.5mg/L左右，高锰酸钾的投加量设定为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg/L。试验结果显示，高锰酸钾预氧化的除锰效果较差。分析认为，水库原水的氨氮含量超过1.0mg/L。在有过量的氨氮（超过0.5mg/L）存在的水体中，水体呈还原态。此时，采用高锰酸钾预氧化除锰效果微弱。

同时，计划使用氧化剂除锰。安排了一组二氧化氯预氧化除锰试验和一组次氯酸钠预氧化除锰试验，试验结果可知，在严重恶化的水质条件下，投加氧化剂除锰是没有效果的。

1.3 锰超标问题现场勘测

水厂的净水处理工艺采用了常规处理，原水→混凝剂→管式混合→折板絮凝→斜管沉淀→普通快滤→加氯消毒→出水，该水厂没有清水池，该处理工艺对锰、氨氮等污染严重的原水水质无处理能力。

通过现场检查，初步判断水厂原水锰和氨氮严重超标的问题，与原水取水口的位置密切相关。由于原水管进水口位于水库末端，位置应在死库容之上、有效库容的底部。如果水库周边连续暴雨，大量地表径流进入水库，会导致输水管道附近淤泥大量积聚，并随着原水进入输水管道内，由于原水取水量较少，取水口周围水的流动性较差，水质逐步恶化。

1.4 原水水质检测结果

水质检测中心经过7/16、17、18号连续三天的取样分析，检测数据证实了之前的分析结果，水库原水的锰含量低于0.2mg/L，渠道、水厂原水的锰含量超过1.0mg/L。水厂原水锰超标的问题，主要是源于取水口位于水库输水管道上，底部淤泥的污染导致水质恶化，锰、氨氮等指标严重超标。

1.5 锰超标原因分析

水厂原水锰和氨氮严重超标问题的根本原因是水系被严重污染，加上锰和有机污染物在水库底部常年累积。在夏天来临之际，水温升高，水体处于厌氧状态，水库底泥中四价锰被还原为二价锰，随底泥上浮所致。水厂采用常规净水处理工艺，难以除去原水中含有的高浓度锰，虽然一般在理论上在水厂中采用预加氯以及投加高锰酸钾强氧化剂等措施，具有很好的除锰效果。但因水中含有高浓度氨氮，降低了水中的氧化还原电位，导致投加高锰酸钾除锰效果欠佳。

其次，与水厂原水取水口位置密切相关。由于原水取水口是利用水库放水洞放水，放水洞位于水库底部，靠近底泥处，取水量较少，取水口周围水的流动性较差，水质逐步恶化。

通过取样分析发现，锰在水库中的分布具有明显分层现象，水库中上层范围内锰含量均符合国家标准要求，只有靠近底泥的很小范围内，锰含量才严重超标。

1.6 锰超标控制分析

水厂锰超标控制工程措施：①利用水库放水洞加大放水量，将水库放水洞口内及附近淤泥冲刷掉，但该措施放水量太大，造成水资源浪费;放水后，原水的锰含量迅速下降，但是，当停止放水后，水厂的原水锰含量仍然维持在1.0mg/L以上。显然，短时间的放水解决不了根本性问题。而且，水库也不可能允许长时间排水;②变更水厂原水取水口位置，加高水库涵洞底高程或采用虹吸取水方式，取水库中下层水，避免底泥污染，该方案为较优方案。

2 水厂藻类超标问题分析及改进措施

2.1 藻类超标问题

2017年8月13号开始，由于气温升高，降雨量增多，氮、磷等物质大量进入水库，水库开始出现水体富营养化现象。卫生部推荐饮用水源水中藻类卫生标准警戒限值为21万/L，按照此标准，第一次取样进厂水源水超标80倍，第二次取样进厂水源水超标332倍。具体数据如下表所示。

2.2 藻类超标问题危害分析

首先，从自然环境角度分析，藻类超标会影响水体的水质，从而影响水中植物的光合作用，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，藻类大量繁殖，形成一层“绿色浮渣”，易产生有害气体，发散臭味。其次，从水厂供水角度分析，藻类超标会造成水厂处理难度增大，增加净水成本，易导致出厂水色度、浑浊度、微生物指标难以控制，危害县城居民饮水安全。

2.3 藻类超标问题原因

通过检测表明，水库藻类含量超标严重的根本原因是水系被污染，加上生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥产生的氮、磷等物质大量进入水库。在盛夏水温升高，光照充足，营养物质丰富的条件下，水庫中的藻类快速繁殖、增多。

水厂采用常规净水处理工艺，水厂处理工艺相对比较简单，没有深度处理工艺，难以除去原水中含有的大量藻类，导致除藻效果欠佳。在理论上水厂采用投加单过硫酸氢钾、增加预前加氯、提高净水剂投加量等应对措施，对于除藻具有较好效果。

2.4 藻类超标控制分析

分析藻类控制的工程技术措施，增加生物滤池等深度处理工艺，预防藻类进入管网。投加单过硫酸氢钾、增加预前加氯、提高水中氯含量的方法加强氧化杀藻效果、提高净水剂投加量增加聚沉效果、投加活性炭吸附异味、增加沉淀池排泥冲洗次数、增加虹吸滤池反冲洗次数。

5 结语

通过上文的分析，可以看到，导致水厂锰和藻类超标的根本原因是水体污染，水厂可采取一定的工程技术手段去除锰和藻类，但是常规的技术手段存在治标不治本、需要持续使用处理剂和增加工艺流程的问题，部分单位也提出了优化取水口位置的方案，取得了一定的成效，但是如不能根本上提升原水水质，长此以往必然导致水厂效益下降，水处理技术人员和研究学者应探讨研究更加高效节能的锰和藻类超标去除技术及相应的处理剂，提升水厂水处理能力。

参考文献：

[1]王文辉.歙县二水厂应对水库水铁锰超标问题的处理措施[J].净水技术，2019，38（09）：145-146.

[2]杜凌楠.某市水厂水库水源锰超标的原因分析及应急处理措施[J].城镇供水，2019（03）：32-37.

[3]张正德，王剑.太华水厂原水锰超标处理工程实例[J].净水技术，2017，36（S2）：51-52+102.

作者简介：

庄振峰（1990- ），男，民族：汉族，籍贯：山东省日照市人，学历：本科，毕业于陕西省榆林学院，现有职称：助理工程师，研究方向：水质检测。