The treatment of High Algae Content Chaohu Lake Source Water by HCA-1 Cation Water Treatment Chemical
合肥市自來(lái)水公司中心化驗(yàn)室
姚 萱

　　摘要：巢湖是合肥市供水水源之一，多年來(lái)由于水體富營(yíng)養(yǎng)化程度不斷加劇，水體中藻類繁殖，藻含量最高時(shí)達(dá)5億個(gè)/L，給制水生產(chǎn)帶來(lái)困難。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室及生產(chǎn)上應(yīng)用，我們證實(shí)在使用無(wú)機(jī)混凝劑的同時(shí)籍助HCA-1的強(qiáng)陽(yáng)離子基團(tuán)和活性吸附基團(tuán)，可將藻類大量吸附下沉，提高混凝效果，在保證出水水質(zhì)的前提下節(jié)約藥耗15～30%，降低制水成本12.7～23.6%,因其便于投加、運(yùn)輸、儲(chǔ)存，因而它是一種高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的凈水材料。
　　關(guān)鍵詞：HCA-1高藻水、陽(yáng)離子、巢湖

　　Abstract:Chaohu lake is one of the sources of water supply in Hefei.Since the eutrophication in the lake is more and more serious these years,the algae propagates to large amount,up to five hundred million per litre.Tthat leads to a bad effect on flocculation.Through laboratory test and full-scall investigations,we found that the application of inorganic coagulant together with HCA-1,using its strong cation radical and the active adsorption radical,can adsorb a puantity of algae,and then the algae can be removed after sedimentation,Meanwhile the application of HCA-1 can improve the effect of coagulation,to achieve the same water supply quality,the coagulant dosage was reduced by 15-25% and the water-product costs can be reducedby 12.7-23.6%,It is convenient in additive and transportation and store.So HCA-1 is one kind of effective and economical water treatment chemical.
　　Keywords:HCA-1 High algae content water cation chaohu lake

　　一、產(chǎn)品簡(jiǎn)述

　　HCA-1陽(yáng)離子凈水劑屬二甲基二烯丙基季胺鹽，由江蘇太倉(cāng)化工建材總廠和上海理工大學(xué)聯(lián)合研制生產(chǎn)，由江蘇省衛(wèi)生防疫站監(jiān)督檢驗(yàn)，質(zhì)量符合生活飲用水處理劑標(biāo)準(zhǔn)。市售HCA-1固含量為40%，分子量在10萬(wàn)左右，陽(yáng)離子度>90%，殘余單體3.9%，商品的毒性及致畸變性實(shí)驗(yàn)由蘇州醫(yī)學(xué)院及第地琿醫(yī)大學(xué)檢測(cè)證實(shí)：急性經(jīng)口毒為輕度蓄積性；Ames試驗(yàn)、微核發(fā)生率及精子畸變率證明HCA-1原液無(wú)致敬突變作用。在生產(chǎn)應(yīng)用中HCA-1的投加量低于0.3mg/L，遠(yuǎn)低于毒性試驗(yàn)中所提出的5%應(yīng)用液的濃度，因而在使用上是較安全的。
　　HCA-1屬陽(yáng)離子型線型高分子聚合物，水溶性好，能完全溶解于水呈真溶液。其作用機(jī)理是籍助聚合物本身含有的陽(yáng)離子基因和活性吸附基團(tuán)，對(duì)懸浮膠粒和含負(fù)電荷的物質(zhì)通過(guò)電中和和吸附架橋等作用使之失穩(wěn)、絮凝。由于有機(jī)高分子有極高的聚合度故其架橋作用遠(yuǎn)較多核型無(wú)機(jī)混凝劑強(qiáng)烈。
　　在巢湖高藻期，大量藻類飄浮在池的上部，水體PH值上升，混凝效果差，出水水質(zhì)下降，水大量藻類進(jìn)入濾池增加了濾池的負(fù)擔(dān)。由于藻類表面帶負(fù)電荷，易與陽(yáng)離子型HCA-1接觸，使其絮凝成才，加速其沉淀去除。雖然加液氯可去除部分藻類，但成本高，同時(shí)易造成鹵代烴的大量生成。

　　二、實(shí)試室小試：

　　實(shí)驗(yàn)室燒杯試驗(yàn)使用六聯(lián)攪拌機(jī)進(jìn)行，于1000mL燒杯中置1000mL水樣，加入藥劑后以300r/min，接著以100r.min反應(yīng)8min，靜止沉淀20min后測(cè)定上清液的余濁。混合及反應(yīng)部分的G值分別為192及43.85^-1，GT值分別為23040和21024。試驗(yàn)時(shí)將HCA-1配制成1%的稀溶液的，混凝劑采用亞鐵氯化液FeSO₄CL₂=7:1(簡(jiǎn)稱鐵）、液體聚合鋁AL₂O₃：12%（簡(jiǎn)稱鋁），以HCA-1作為助凝劑，以不同混凝劑、不同的投加量及助凝劑的投加之間進(jìn)行對(duì)比，從各系列試驗(yàn)中確定每次實(shí)驗(yàn)的最佳投量。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表：

　　在試驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，投加HCA-1后礬花出現(xiàn)時(shí)間早，分離效果好，下降迅速。從上表中可以看出：HCA-1投加量少，不論與聚合鋁和亞鐵氯化液作用都可起到助凝作用；在水體藻類含量、PH值高時(shí)其助凝效果同樣明顯，且與亞鐵作用較鋁鹽為好，制水成本下降，因而有必要進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，以進(jìn)下驗(yàn)證其結(jié)果。

　　三、生產(chǎn)性試驗(yàn)：

　　將HCA-1配制成5%濃度，放入高位池中溶解，充分?jǐn)嚢?，重力投加。試?yàn)時(shí)選取合肥第五水廠的兩套完全平行的處理系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)參數(shù)和建筑物結(jié)構(gòu)完全相同?？刂扑亢头磻?yīng)池出水濁度基本相同。用亞鐵氯化液（FeSO4:Cl2=7:1)和液體聚合鋁（Al₂O₂：12%）作為混凝劑。其中2^#反應(yīng)池在投加混凝劑的同時(shí)投加液氯以殺藻助凝，而3^#反應(yīng)池在混凝劑投回lmin后，投加HCA-1水溶液。對(duì)比兩組沉淀池出水余濁、藥耗。檢測(cè)頻度為每小時(shí)一次。在試驗(yàn)中兩組反應(yīng)池亞鐵氯化液投加量固定在20mg/L，用計(jì)量泵來(lái)調(diào)節(jié)聚合鋁的投加量。試驗(yàn)期間源水濁度78～230NTU，藻類含量1.76～4.6億個(gè)/L，PH值：9.18。試驗(yàn)日期為6月10～14日，以沉淀池較反應(yīng)池出水濁度的去除率考察其凈水效果。試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2：

　　在生產(chǎn)試驗(yàn)過(guò)程中我們觀察到，3^#沉淀池由于投加了HCA-1池面的浮藻明顯減少，意義不僅在于提高出水水質(zhì)，且減輕了濾池的負(fù)擔(dān)。投加0.1mg/LHCA-1后3#池的實(shí)際制水成本較2^#池下降12.7%，且原水藻類含量越高效果越明顯。
98年6月19日--22日在同樣取用巢湖源水的合肥第四水廠也進(jìn)行了HCA-1的投加試驗(yàn)，HCA-1平均投加量為0.25mg/L，投藥點(diǎn)采用混合后lmin和絮凝中段各攤販一半劑量的方法試驗(yàn)后將數(shù)據(jù)與試驗(yàn)前后的沉淀池出水水質(zhì)和藥耗進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果為在相同沉淀池出水水質(zhì)的條件下，投加0.25mg/L的HCA-1可節(jié)約藥耗30%。四水廠在98年、99年高藻期間均采用投加HCA-1來(lái)處理巢湖高藻水，凈水效果明顯。實(shí)際制水成本下降23.6%。出水水質(zhì)經(jīng)國(guó)家城市供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)合肥監(jiān)測(cè)站檢測(cè)水質(zhì)符合《國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。

　　四、 結(jié)論

　　以HCA-1為助凝劑處理巢湖高藻水具有明顯效果，適用的PH值的范圍也較廣。在保證出水水質(zhì)的前提下，當(dāng)投加量在0.1--0.25mg/L時(shí)可節(jié)約藥耗15——30%，降低制水成本12.7--23.6%，遏制了鋁鹽、液氯大量投加所帶來(lái)的負(fù)作用。投加HCA-1后，池面浮藻明顯減少，減輕了濾池的負(fù)擔(dān)。產(chǎn)品毒性低，投加量少，投加方式簡(jiǎn)單，運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便，是一種高效、經(jīng)濟(jì)、安全的凈水材料。

參考文獻(xiàn)
（1）費(fèi)渭泉 蘭州市自來(lái)水公司 陽(yáng)離子型有機(jī)高分子混凝劑HCA-1處理蘭州水，城鎮(zhèn)供水.1993:1:7-10