自来水厂藻类去除的几种方法

在当前自来水生产体系中，地表水因其广泛的分布性，成为众多自来水厂的核心水源。然而，地表水体中普遍滋生的蓝藻、硅藻、绿藻等藻类生物，却给水处理流程带来了严峻挑战。这些藻类不仅会代谢产生对人体健康构成威胁的藻毒素，还会使水体散发刺鼻的生物臭味，严重影响饮用水的安全性与感官品质。为应对这一难题，自来水厂已形成多种成熟的藻类去除工艺，下文将对各类技术的原理、效果、优势及局限性展开详细阐述。

化学法：快速控藻的传统手段

化学药剂法是自来水厂在水源地（如湖泊、水库）或处理前端控制藻类生长的常用技术，其核心原理是通过投加化学药剂抑制藻类代谢或直接杀灭藻类。目前主流的除藻剂可分为以下几类，各类药剂的性能差异显著：

二氧化氯：在应对藻类污染严重的地表水源时表现突出，不仅除藻效率高，且安全性良好 —— 即使在投加量较大的场景下，也能满足水质安全标准，同时不会对水体的色度、嗅味等感官指标造成负面影响，是当前综合性能较优的除藻药剂。

硫酸铜：需将投加浓度控制在 1.0mg/L 以上才能有效抑制藻类生长，但存在明显局限性：过量投加会导致水体中铜盐浓度超标，可能引发后续水质风险，因此实际应用中需严格把控剂量，谨慎使用。

预氯化工艺：主要作用是提前杀灭藻类，破坏其细胞结构，使藻类在后续沉淀、过滤环节更易被去除。但该工艺存在显著弊端 —— 氯会与水体中的有机物反应生成三卤甲烷等消毒副产物，增加饮用水的健康隐患。

高锰酸钾：除藻效果较为理想，但对投加量的控制要求极高：过量投加会导致水体颜色异常（如呈现紫红色），还可能引入新的污染物，影响后续处理流程。

高铁酸盐复合药剂：作为新型预氧化剂，其优势在于不仅能显著提升藻类去除效率，还能避免对水质产生副作用，不会引入额外污染物，是近年来备受关注的化学除藻升级方案。

过滤法：物理截留的针对性技术

过滤法中，微滤机是专门用于去除水中浮游生物与藻类的设备，其核心工作部件为特制的多孔隔离装置，通过物理截留实现藻类分离。目前自来水厂常用的微滤机孔径范围为 10~45 微米（其中 35 微米孔径为主流选择），该技术的性能特点如下：

除藻效率：整体去除率约为 50%~70%，但对藻类种类存在明显选择性 —— 对于体积较小的藻类，去除率大幅降低，最低仅为 10% 左右；且这类小型藻类会消耗更多的混凝剂，间接增加后续处理的药剂成本。

辅助处理效果：对水体浊度的去除能力较弱，浊度降低幅度仅为 5%~20%，因此无法通过微滤机减少后续混凝环节的药剂投加量，在整体水处理流程中更多起到 “预处理除藻” 的辅助作用。

与混凝沉淀的对比：尽管微滤机在藻类去除效率上略优于传统混凝沉淀工艺，但在浊度、色度及 CODMn（高锰酸盐指数，反映水体有机物含量）的去除效果上，远不及混凝沉淀，因此难以单独作为核心处理单元，需与其他工艺配合使用。

气浮法：针对轻絮体的高效分离技术

由于藻类及其絮体密度较小，传统沉淀工艺难以实现有效分离，而气浮法通过向水体中通入微小气泡，使气泡与藻类絮体结合形成浮渣，再通过刮渣装置去除，恰好解决了这一难题。该技术在实际应用中的表现与优化方向如下：

核心优势：固液分离速度快，可达 5~8m/h；处理后产生的污泥浓度高，减少了污泥处理量；同时能节约药剂消耗，综合处理成本较低。目前我国昆明、苏州、无锡等藻类污染较为严重的城市，已在自来水厂中广泛应用该技术，且取得了良好的除藻效果。

现存问题：首先，气浮过程中产生的藻渣含水量高、易腐败，处理难度较大；其次，藻渣分解会释放异味，导致气浮池周围操作环境恶劣，对工作人员健康不利；此外，在高藻期，原水浊度大幅升高时，气浮池的除浊效果会明显下降，难以兼顾藻类与浊度的同步去除。

工艺优化：近年来，行业内逐渐采用 “沉淀 - 气浮联用” 的组合工艺 —— 先通过沉淀工艺去除原水中的较大颗粒杂质，降低水体浊度；再通过气浮法针对性去除藻类及剩余细小悬浮物，使除藻效率与除浊效果得到同步提升，有效弥补了单一气浮法的不足。

混凝法：强化升级后的高效除藻方案

传统混凝沉淀工艺对藻类的去除效率较低，主要原因是藻类表面带负电荷，与常规混凝剂形成的絮体结合能力弱。而通过 “强化混凝” 技术，可显著改善这一问题，其核心思路是通过优化混凝条件或添加辅助药剂，增强混凝剂与藻类的作用效果。

强化混凝的常用实现方式包括：在投加硫酸铝等常规混凝剂的基础上，通过调节水体 pH 值（使 pH 处于混凝剂最佳作用范围），或加入活性硅酸、藻胺酸钠等无机助凝剂，或搭配聚丙烯酰胺等有机高分子助凝剂。这些措施能有效促进藻类颗粒的絮凝团聚，形成更易沉淀的大絮体。

相关研究数据表明，采用强化混凝技术后，混凝沉淀的除藻效率可从传统工艺的不足 50% 提升至 90% 以上，同时还能兼顾浊度、色度的去除，成为自来水厂沉淀环节的核心除藻技术之一。

生物法：绿色环保的生态处理技术

生物处理除藻技术以 “生态友好” 为核心优势，其原理是利用生物膜（如生物滤池中的填料表面生物膜）上的微生物群落，通过絮凝、吸附、氧化分解及原生动物吞噬等多种作用，实现藻类的去除。该技术的性能特点与应用价值如下：

除藻效果：对藻类具有显著的去除能力，在富营养化原水的处理试验中，藻类去除率稳定在 50%~70%，在优化运行条件下（如控制水温、溶解氧、水力停留时间），去除率最高可超过 80%。

附加价值：除去除藻类外，生物处理还能同步降低原水中的总氮、可生物降解有机物等污染物，同时改善水体浊度，减少后续处理单元的负荷，实现 “一举多得” 的处理效果。

技术优势：全程无需投加化学药剂，不会产生二次污染，符合 “绿色水处理” 的发展方向；但该技术对运行条件（如温度、水质波动）较为敏感，且生物膜的培养与维护需要一定周期，初期启动成本相对较高。

自来水厂除藻工艺的实际应用与展望

上述五类除藻技术在技术可行性、经济成本及运行管理便利性方面均有成熟表现，实际应用中需根据水源水质、藻类种类及处理规模，采用 “分环节、组合化” 的应用策略：

在取水头部（水源地入口），通常优先采用化学药剂法（如投加二氧化氯）进行预处理，提前抑制藻类生长，减少进入水厂处理系统的藻类总量；在水厂内部的沉淀环节，则以气浮法或强化混凝法作为核心除藻技术 —— 实验数据表明，这两种工艺的协同作用可将藻类去除率稳定提升至 90% 以上，确保后续过滤、消毒环节能高效处理剩余污染物。

随着地表水富营养化问题的日益突出，藻类污染已成为饮用水净化领域的关键挑战，除藻技术的研发与优化也受到行业内的广泛关注。未来，自来水厂除藻工艺将朝着 “低药剂消耗、高处理效率、无二次污染” 的方向发展，如生物法与物理法的深度联用、新型高效除藻药剂的研发等，将为保障饮用水安全提供更有力的技术支撑。

齐力科技30年制水经验，可以为您提供适合于您的定制化整体解决方案，欢迎随时联系。