一、水厂预氧化工艺简介

当原水季节性地出现高浊、高含砂、高氨氮、高耗氧量和高藻等状况时，会对以混凝、沉淀、过滤和消毒为核心的常规水处理工艺的运行稳定性产生严重干扰，导致水厂混凝剂和消毒剂消耗大为增加，沉淀排泥和滤池冲洗频次增加，消毒效果下降和出水感官性状与一般化学指标以及消毒副产物指标出现超标现象。预处理就是在原水进入常规水处理工艺前，针对原水水质特性采取一定的处理措施，减少后续处理工艺的负荷，消除干扰后续工艺稳定运行的不利因素，保障供水安全。

当原水发生突发污染时，通过强化各种预处理措施的能力进行提前干预，可对有效控制突发污染所产生的不利影响发挥积极的作用。

目前预处理的工艺包括物理、化学和生物等方法，作为净水预处理工艺，物理预处理法包括了高浊度水预沉淀、活性炭吸附、黏土吸附等工艺，化学法包括预臭氧、预氯化、二氧化氯预氧化、双氧水预氧化、高锰酸钾预氧化等。

二、二氧化氯预氧化简介

二氧化氯是一种强氧化剂，二氧化氯预氧化的主要特点如下:

（1）与有机污染物反应具有高度选择性，基本不与有机腐殖质(主要是富里酸和腐殖酸)发生氯化反应，生成的有机卤化物和三卤甲烷类物质几乎可以忽略不计;

（2）有效控制藻类等水生生物繁殖;

（3）有效破坏水体中的微量有机污染物，如酚类、苯并花、蕙醒、氯仿、四氯化碳等

（4）有效氧化某些无机物质，如Mn2+、Fe2+、S2-、CN-等;

（5）脱色除臭，尤其是酚类引起的异臭;

（6）促进胶体和藻类脱稳，使絮凝体有更好的沉降性。

从预氧化设备投资、药剂预氧化能力、预氧化有害副产物控制等各方面对比，二氧化氯是氧化能力强、设备药剂经济性好、有害副产物可控、现在最常用的预氧化方法。采用二氧化氯预氧化可以有效的除藻、除臭和味、除锰铁，并有氧化助凝作用。

三、二氧化氯预氧化除藻

藻类是一种常见的水生植物，采用地表水做水源的水厂，每年夏秋季节都不同程度受到藻类侵袭的影响。藻类会引起水体浑浊、变绿并释放有害物质，藻类还能与含氯消毒剂如液氯、漂白粉、次氯酸钠等反应产生三氯甲烷等有毒副产物，藻类会降低出厂水余氯值，增加消毒剂用量，藻类会影响絮凝效果，导致絮凝剂用量增加、沉淀排泥频次增加、滤砂反洗频次增加、产水效率下降、滤砂板结，藻类还会附着在净水构筑物表面，不断滋长，难以清理。所以藻类必须进行处理。

二氧化氯预氧化用于除藻，可以有效的杀灭藻类，二氧化氯对藻类的控制主要是因为它对苯环有一定的亲和力，可以改变苯环而没有气味。叶绿素中的吡咯环与苯环非常相似，二氧化氯也可以作用于吡咯环。这样，二氧化氯氧化叶绿素，植物代谢终止，使蛋白质中的合成中断。这种反应对植物的损害在于原始脱水引起的高渗收缩（质壁分离），这是一个不可逆转的过程，导致藻类死亡。二氧化氯具有良好的除藻效果，水中一些藻类的代谢产物能被二氧化氯氧化，而且不产生三氯甲烷等有毒副产物。

四、具体应用场景

二氧化氯用于预处理，为达到除锰铁、除藻类等需要，应该在絮凝剂投加之前5分钟投加。有预反应池的，直接在预反应池入水端通过扩散器或者扩散管投加，预反应池应有避光措施，防止二氧化氯光解。没有预反应池的，可以在原水管道投加。在原水管道投加，注意点如下：

1、水厂原水采用自流方式，按照1m/s的流速，应该在絮凝剂投加之前m（及以上）投加；

2、水厂原水采用泵加压方式，按照2.5m/s的流速，应该在絮凝剂投加之前m（及以上）投加；

3、二氧化氯对金属腐蚀大，投加管及管件应采用PVC或者PE材质，原水管道采用钢管的，需将投加管深入到原水管中心，不可贴管壁投加。

4、二氧化氯投加浓度控制在防爆浓度以下（8-10g/L），根据水厂处理量，除藻的理论投加量可以取0.3mg/L-1.0mg/L，为达到藻类灭活效果，需要在絮凝剂投加之前的原水保证一定的二氧化氯余量在0.05-0.1mg/L之间。

5、应用案例

临沂某地表水源藻类爆发，在使用二氧化氯预氧化之前，受藻类影响，絮凝效果很差，使用固体絮凝剂投加量在20-25g/t的情况下，才能保证有絮凝区有絮凝效果，但是沉淀区絮凝物上翻，不能沉淀，设备排泥由原来的24小时缩短至6小时，设备反洗时间由18小时缩短至10小时左右。设备产量从t/h降至t-t/h，出厂水浊度1.1-1.7NTU。

在增加二氧化氯预氧化除藻以后，预氧化二氧化氯投加量0.3mg/L，絮凝剂投加之前二氧化氯余量0.07mg/L。固体絮凝剂投加量降低至8-11g/t，絮凝效果明显好转，絮体变大，沉淀区斜管之上无明显的絮凝物，沉淀区滤前水浊度降低至0.3NTU，滤后水浊度0.11-0.2NTU，设备产量-t/h，接近设计产能，排泥时间18h，反洗时间40h以上。