净水工艺‘红虫’防治

净水工艺‘红虫’防治 净水工艺红虫防治 供水x分公司x引水厂 2010年1月12日 净水工艺‘红虫’防治 近年来水源地微污染问题日益严重，红虫、嗅味等问题不断困扰供水企业。尽管目前对红虫是否携带和传播病原体还没有明确的结论，但对水质的感官指标产生严重影响。红虫主要种类是摇蚊虫、水蚤和水丝蚓，它们的习性、特点等相差很大，水厂防治应根据其特点制定。红虫产生根本是原因原水富氧化严重，进厂水含有红虫活体及虫卵和在净水工艺中产生二次繁殖，在水厂通过采取技术措施及加强管理可以减轻和杜绝红虫事件的发生。 一、红虫的习性 摇蚊虫 一、摇蚊幼虫的生活习性及分布: 摇蚊分属昆虫双翅目摇蚊科，由于身体内含有血红蛋白而成红色。摇蚊的生活史经过卵—幼虫—蛹—成虫四个阶段。有的两年只有一个世代，有的一年却有七个世代，但大多数每年有两个世代，第一个在春季(5—6月)，第二个在夏季(8—9月)。 摇蚊的卵产于水面，卵块内有300—700个卵。初卵的摇蚊幼虫具 6天浮游生活后，转入底栖生活，利用藻类、腐屑、趋光性，经过3— 细沙、淤泥、唾液腺所分泌丝状物筑巢，多数种类筑成两头开口的管型巢。随着幼虫转入底栖，幼虫由趋光性改为背光性。幼虫经四次蜕皮后进入蛹阶段，每蜕皮1次，体色加深，从淡红色、鲜红色、深红色至变成黑褐色的蛹。幼虫的食性，除了环足摇蚊属Cricotopus中某些专吃 植物的种类外，其余种类可分肉食性与杂食性两大类。肉食性种类以甲壳类、寡毛类和其他摇蚊幼虫为食。而杂食性则以细菌、藻类、水生植物和小动物为食。幼虫摄食方式有:粘食、滤食、沉食、采食和捕食几种。 摇蚊分布很广，其幼虫几乎在任何水域中均可见到，它们适应性亦强，如在海拔3200余米的青海湖、海拔4000多米的西藏阿里班公湖附近均有分布。在阿塞拜疆，一年积雪达8个月之久的哈里湖，也有羽摇蚊的栖息。大多数种类幼虫生活在淡水中，但也有在盐份很高的水体中生活的，如盐生摇蚊T.gr.salinarius，它不但在氯离子浓度较高的青海湖中生存，也能在碱性苏打型的水体中生存。 二、摇蚊幼虫在水处理中的发生与分布规律: 天然水体污染程度的加重，直接导致底栖动物多样性明显降低，而适应富营养水体的摇蚊类水生昆虫在水体中却占优势地位，在水体富营养严重时常可发现大量的摇蚊科幼虫。摇蚊幼虫在水厂中的产生经由两个方面，一方面摇蚊在水源在地表水体水面产卵并在水中繁殖，大量的摇蚊幼虫及虫卵个体随着水流进入水处理系统，通过挂网实验发现进入水厂的原水中含有大量的摇蚊虫卵及低龄的幼虫;另一方面，摇蚊成虫在水处理流程中的沉淀池等敞开水面产卵并在水中繁殖。这两个形成因素协同作用，使得摇蚊幼虫污染问题很难通过单一的办法来解决。 摇蚊幼虫孳生要有理想的筑巢场所，观察发现在水处理工艺中平流沉淀池由于只有四壁可以适合幼虫的筑巢，所以摇蚊幼虫污染现象比较轻微;而对于斜板(斜管)沉淀池，由于斜板(斜管)表面粗糙， 易于沉积矾花淤泥，因而摇蚊幼虫可以在斜板(斜管)上及沉淀池的池底利用絮凝体、泥土等筑巢，以水中的藻类、有机物为食，并羽化为摇蚊成虫;摇蚊成虫在沉淀池池壁上产卵，卵孵化成幼虫后，一些幼虫沉入池底生长，一些就随水流进入滤池。由于刚孵化的幼虫直径仅80um，对常规的滤池有可能穿透并进入清水池，就可能在清水池内进行二次繁殖或直接进入管网。 三、摇蚊幼虫污染防治技术: 1、物理防治: 物理防治是利用机械，以及声、光、电、温度等条件，捕杀、诱杀或驱除害虫。近年来，在这方面研究得较多的是光电诱杀，利用蚊虫的趋光性，用一定波长的灯光，将害虫诱来，再用灯外的高压电去杀，或用机电动力将蚊虫吸入网内。 2、化学防治: 化学药剂对生物的灭活作用主要是由于生物接触药剂后其体内的蛋白酶遭到破坏，不能参与氧化还原系统的活动，代谢机能发生障碍而引起的。化学药剂可通过吸附、渗透作用或直接破坏生物体壁的结构而进入到生物体中。药剂氧化性能的高低导致其在摇蚊幼虫灭活率方面的差异，需要有强氧化能力的化学药剂、并且有足够的作用时间，才能对其进行有效灭活。 3、环境防治: 环境防治是通过环境改造以防止或减少害虫的孳生繁殖。环境的治是对昆虫生态学的实际应用，它是根据害虫生物学的特点，对害虫 生活环境治理，使之不利于害虫的生长、繁殖，而达到防治害虫的目的。 摇蚊幼虫以水中的有机物碎屑、细菌及藻类为食。强化混凝，通过投加聚丙烯酰胺助凝，控制待滤水浊度小于3NTU，可以提高原水中有机物和藻类等的去除率，减少幼虫的食物来源，使其生活环境质量下降，降低幼虫的生存机率;针对摇蚊幼虫可在沉淀池底泥中越冬生活的特点，增加冬季和秋季的大强度清洗工作，可以除去底泥中存在的摇蚊幼虫，抑制其再度生长繁殖;加强滤池管理，保证滤池的正常运行，滤池池壁要勤洗刷，对气水反冲洗滤池的池底水区要经常排空，以保持池体的清洁，同样可以减少摇蚊幼虫的滋生机率。 4、生物操纵技术: “生物操纵”技术其内容就是利用生态系统食物链摄取原理和生物的相生相克关系，通过改变水体的生物群落结构来达到改善水质恢复生态平衡的目的。摇蚊幼虫是多数经济鱼类的优良天然饵料，在浮游阶段时，可被不少幼鱼摄取;当转入底栖时，则是底层鱼类鲤、鲫、青鱼等的良好铒料。鱼类属于水生生态系统中食物网的顶级消费者，放养大型不同食性的鱼类，势必影响鱼类的群落结构，并对其他生物群落，特别对饵料生物群落产生极大的影响，进而影响整个生态系统的结构和功能。所以利用生物种群间的捕食关系，从生态学的角度入手，可以通过生物操纵技术来抑制摇蚊幼虫的滋生。 周令等人对原水前加氯的情况下沉淀池养鱼的可行性进行了试验研究，试验鱼种采用鲫鱼鱼苗。结果表明:(1)、沉淀水余氯,1.0mg/L，鱼苗在沉淀水中生长良好，没有出现不适应症状;(2)、鱼喜食摇蚊幼 虫特别是老龄红虫，有利于灭蚊和控制红虫数量;(3)、几种鱼类配合放养，使鱼在沉淀池中呈立体分布，有利于消灭不同生活习性的各发育阶段的摇蚊幼虫;(4)、放养鱼苗的沉淀池出水浊度及氨氮含量与未放养鱼沉淀池出水相差不大，说明鱼的正常活动及其排泄物不会影响沉淀效果。 摇蚊虫幼虫 摇蚊虫 ] 水蚤的生活习性及特点 中引水厂原水中常见白色小虫为桡足类，体长一般为0.3,3mm。身体在左右侧扁、分节不明显，具有一块两片合成的甲壳，包被子于躯干两侧。头部有明显的黑色复眼，复眼四周有许多水晶体，第二触角十分发达，枝角状为主要游泳器官。 水蚤其生活史包括:卵、幼虫和成虫。成虫只有在不良环境中形成休眠卵为两性生殖，其余多为单性生殖。雌性水蚤将卵产在孵育囊中，幼虫孵化后由母体产出。幼虫多为雌性，直接发育，不变态。在成长过程中平均每两天蜕一次皮，7一10天后开始产卵。 水蚤生长的最适温度是18 ,25 ?在实验室条件下，第一批幼虫出现后，18?时约10d出现第二批幼虫;20?下为7天左右;25?下时 间更短，每3,4d便可释放出幼虫;在高于30?和低于6?的情况下基本无幼虫出现。每一批有十几只幼虫。成虫20?下能存活50天以上，而25?时约40天。水蚤能适应很大范围的温度，在4?低温下放置24小时后，在室温中能正常活动。 水蚤适宜pH为6.5一9.5，最佳7.2,8.5。实验室中，观察到水蚤在pH=4和10的溶液中能存活较长时间，在pH?3与?11溶液中不能存活。 水蚤生命力较强，对溶解氧要求不高，能承受从0至过饱和的溶解氧。这是因为水蚤体内血液中含有血红素，可携带大量的氧进行呼吸。 水蚤以细菌、藻类、酵母菌等单细胞生物及微小生物为食。取食时，口周围的附肢有规律地摆动，食物随水流进入口中，行滤食方式。 (生殖有孤雌生殖和有性生殖，在温度适宜，食料丰富的良好环境，进行孤雌生殖，由单性产生的卵，卵黄少，卵膜薄称“夏卵”，不受精，可直接发育成蚤。在环境比较差的条件下，产生1~2个不透明的“冬卵”，其必须受精才能发育。) 水蚤具有明显的趋光性(既在光照强度高的情况下做背光运动，在光照强度底的情况下做向光运动)，光线的刺激可以引起水蚤的昼夜垂直移动，如中剑水蚤夜间分布在水体的表层，而白天分布主要取决于水体的透明度，(在贫营养湖中昼间可降至30,40m的水深处，而在水色很深的富营养湖中仅在2,4m的水深处)。另研究表明，剑水蚤的桡足幼体垂直、迁移能力较成体弱，至于无节幼体几乎无垂直移动的能力。 温度对大型水蚤寿命的影响 温度(摄氏度) 平均心跳次数(次/s) 平均寿命(天) 8 1.69 108.18 18 4.26 41.62 28 6.48 25.59 温度对大型水蚤繁殖的影响 温度(摄氏生殖速率/生殖量/最平均寿命产卵量(10度) 繁殖胎数高卵数(平(天) 天) (10天) 均胎) 15 2.7 44.6 50 120.4 20 3.0 37.0 37 111.0 25 4.4 26.3 30 115.7 在7?时的生殖量比25?时约高6倍 大型水溞(枝角类) 剑水蚤(桡足类) 溞类是枝角类的统称，属无脊椎动物，甲壳纲，鳃足业纲。身体短小(体长0.2,1 mm，视具体种类而定)，长圆形，分为头部和躯部，侧扁，体节不明显。除头部裸露外，身体其余部分包被于透明的介形壳瓣内。头部有2对明显的触角，第1对触角较小，第2对特别发达，可分为内枝和外枝，能在水中划动，为运动器官。胸肢4-6对，摆动时可产生水流，上有长刚毛，可将食物过滤后送入口中。雌雄异体，春夏两季连续多次孤雌生殖，产生大量个体。适合枝角类实行无性生殖的水质条件如下:水温:17-30?; pH: 6.5-8.5;咸度:淡水种可耐咸度2 -3g/L,海水种则可耐高咸度;溶解氧:1 - 5mg/L,溶解氧超过5mg/L时，繁殖力会下降。 枝角类的适应性广，繁殖力强，生长迅速。滤食性枝角类从水中滤取细小的食物，如酵母菌、细菌、单细胞藻类、原生动物以及有机腐屑，其中以细菌与腐屑最为重要。 水溞的血液含血红素，血红素溶于血浆，肌肉、卵巢和肠壁等组织的细胞中也含血红素。血红素的含量常随环境中溶解氧的高低而变化。水体中含氧量低，水溞的血红素含量高;水体中含氧量高，水溞的血红素含量低。由于在污染水体中溶解氧含量低，清水中含量高，所以在污染水体中的水溞颜色比清水中红些。这就是水溞常呈不同颜色的原因，是适应环境的表现。可以用水蚤的特点判断水体的清洁程度。 水丝蚓的生物学特征 1、水丝蚓简介 水丝蚓(亦称丝蚯蚓、红线虫、水蚯蚓等)是淡水中最常见的底栖动物，属环节动物门、寡毛纲、近孔寡毛目、颤蚓科(Tubi(ficidac)、水丝蚓属(Limnodrilus)。是淡水底栖动物区系的重要组成部份。本属虫体长35,65mm，体色红褐，成熟个体可见戒指状环带和刚毛，背刚毛呈钩状、末端分二叉。体内有或长或短的阴茎，以及圆柱状的阴茎鞘。阴茎鞘外有螺旋状的肌肉环绕，是本属十分重要的特征。 水丝蚓属全世界记载有lO种以上，其中霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)为世界分布的优势种。 水丝蚓通常生活在微流水、有机质丰富的水底淤泥中。在腐殖质多的地方， 有机污染常为严重，氧气往往缺乏，它们在缺氧的环境中，从泥底伸出大部分身体，不断摆动，很有节奏，以此促进水流 形成，以利虫体进行气体交换，水中氧气越少，则摆动越快。它们象陆生蚯蚓一样，吞食泥土，同时从土中摄取细菌、有机碎屑颗粒以及底栖藻类，有时也取食一些土中的微型动物，通过肛门排遗蚓粪。喜温，最适水温15--28?。 各种水丝蚓在水生生态系统中，特别是富营养化的水体中，是很重要的分解生物，它们吞食水中和底泥中的有机碎屑颗粒、腐殖质和微小生物，而本身又被水中其它生物(如鱼、蛙、蛇、龟鳖等)所取食，因此，在生态系统的能量流动和物质循环中起着极为重要的作用。 水丝蚓为雌雄同体，异体受精。交配时，两个个体前端以腹面相结合，各雄孔排出精液到对方受精囊内贮存。交换精液后分开。卵成熟后，环节分泌粘物形成带状的卵袋(卵茧)。卵产于卵袋内，卵袋向前移动到受精囊孔处，精液流出而使卵子受精。卵袋由身体前端脱落沉于水底泥中。卵袋两端开口处自动收缩而封闭成为椭圆形的卵茧。受精卵在卵茧中发育成为小蚯蚓。从受精卵孵出幼蚓所需的时间随水温高低和种类不同而不同，生长发育的速度也因水温高低不同而有所差别。水丝蚓寿命通常80天左右，少数能活到120天。水丝蚓繁殖力极强。水丝蚓和陆生蚯蚓一样，再生能力很强，切断后能很快再生成完整的个体。 2、水丝蚓常见种类简介 我国已知水生寡毛类共5科约28属70余种，分属于两个 目。一、是近孔寡毛目(Plesiopora)，如颞体虫科(Aeolosomatidae)、颤蚓科(Tubifieidae)、仙女虫科(Naididae)、线蚓科(Enehytraeidae)属本目，二、是前孔寡毛目(Prosopora)，如带丝蚓科(Lumbriculidae)属本目。 目前较常见、分布范围较广、数量比较大的种类有如下几种，现简单介绍。 (1)尾鳃蚓(Branchiura)，属颤蚓科。在我国各地广泛分布。 2(2mm。常卷曲，活体伸延时尾鳃蚓虫体较粗，直径约1(2, 长度达100mm以上，固定标本约30-70mm，平均53mm。活体紫红色，体节185或更多，每节背腹均有刚毛。性成熟个体头后X一?体节上有一明显的环带，呈灰白色隆肿块。体后部约1,3处始，背腹正中线每节有一对丝状的鳃，最前面的最短，逐渐增长，有60-160对之多(如图1)。这是本种与其它水丝蚓的明显区别。该属中惟一的种是苏氏尾鳃蚓(B(sowerbyi) (图1(1)。 苏氏尾鳃蚓多分布于沟渠流水两侧的3-5cm的泥层中，尚属喜氧种类。生活时淡红色的尾鳃伸出泥土，以伸展的鳃丝为平面作上下摇动，其频率达每分钟100次左右。受惊扰时尾鳃立刻缩入泥中。在高温或缺氧时，尾鳃伸出更长且鳃丝伸展更开。苏氏尾鳃蚓的蚓茧呈卵圆形或蚕豆形，长径1.186,2.745微米，短径l.047—1.733微米。淡褐色，胶膜透明，一个卵茧通常内含卵粒l,4个，多者达7个。 卵随发育程度不同，呈现或深或浅的褐黄色。蚓茧的一端有一个突出似塞子的“柄”，孵出的幼蚓的孵化时间随水温高低而不同，,,,,?时约需,,天，,,,,,?时,,天。 (,)霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeistri).是一种广泛 分布的水丝蚓(图,.,)。霍甫水丝蚓体较细长，体直径约0.,,,.,mm，体长约35,55mm，无腮。体褐红色而后部略呈黄绿色，这与中华颤蚓不同。环带似戒指状。霍甫水丝蚓分布在腐殖质丰富的泥中，浓度可达,0cm以下,较耐低氧。水中氧充足时虫体红褐色，缺氧时常群裹成一团停留在泥表近水面或深藏泥中。平常生活时，虫体伸出泥土，频率约每分钟,0,,0次。对光线和惊扰十分敏感，能迅速缩入泥中。霍甫水丝蚓的蚓茧略似纺锤状，但两端都有一个突出的塞子样的段“柄”。卵茧深褐色，胶膜不甚透明，内含卵粒一般为,枚，多者,枚。蚓茧孵化时间，在水温,,,,,?时，约,0,,,天。 此外，常见的还有颤蚓科的中华颤蚓(Tubirex sinicus)(图,.,)。体长,0,,,0mm固定，宽约,mm。体色微红。颤蚓科的淡水单孔蚓(Monnpylephoruslimosus)(图,.,)，体长约,,,,mm,体最宽约,mm,生活时颜色淡白色，后端微红。仙女虫科的尾盘蚓(Dero sp),体后端有一尾鳃盘。 水丝蚓喜欢群集于培养基表层3,5cm处，经常尾部露于培养基的表层泥土外面，当水中缺氧时，常以其尾部伸出泥表面摆动增加水流而有利于呼吸，如果严重缺氧时，则往往在培养基泥表面集合成团浮于水面。水丝蚓蛋白质含量高达70,以上，粗蛋白中氨基酸齐全，霍甫水丝蚓总脂量为18(68,，比测定的任何一种淡水浮游动物都高24培，总脂量中所含必需脂肪酸(ZFA)，在虫体相对干重条件下，也比测定的任何一种淡水浮游 动物高出17(24,-29(21,。是各种水产养殖动物，如鱼、虾、贝、蛙、鳖等水产经济动物的动物性饵料的重要来源之一。 水丝蚓在污水自净中，能发挥很好的作用。在一定范围中，其种群数量随污染程度的增加而增加，在富营养化的水体中，由于有机质的分解大量消耗水中的氧气而造成水体缺氧，而水丝蚓又是比较耐缺氧的，其它生物在这样的水体中往往不能生存或种类极少，这些比较耐缺氧的水丝蚓由于缺少竞争者而大量繁殖，数量往往很大。因此，有些人主张用单位面积中水丝蚓的数量来作为水体污染程度(富营养化)的指标。 二、水厂可采取的技术措施 1、在取水口养殖鱼和泥鳅，减少源水中红虫数量。 2、加强原水预处理(化学)，减少原水中红虫及卵数量。 3、采用以物理防治为主的方法，影响和干扰摇蚊正常的繁殖环境。如:利用灯光驱蚊的方法虽然能够起到一定的作用，但是还不够彻底。 4、定期清洗清水池和天天清扫水池池壁、集水槽，保持水池的清洁，也能够起到抑制红虫栖息和产卵的效果。 5、定期用高浓度的消毒液定期长时间浸泡运行的反应池、沉淀池、滤池(6小时以上解决池壁虫卵问题)及定期清洗反应池、沉淀池底部积泥防止摇蚊虫、水丝蚓在水厂的二次繁殖，在红虫爆发期间缩短排泥周期。 6、在运行过程中尽量减少滞水区，防止摇蚊虫、剑水蚤在滞水 区产卵繁殖。 7、恒水位过滤的滤池反冲洗时，应将滤池中的表层水排放，减少气反冲洗时在水中产生的红虫、小鱼碎片在过滤时带入清水池影响水质并适当延长反冲洗时间。 8、利用水面喷雾和池中养鱼的方法也能起到控制红虫发生的目的，但是与此同时要考虑成本和是否增加池中副产物。 9、在反应池、沉淀池及滤池加装遮阳网，主要作用:?切断摇蚊虫生长环节，控制在净水工艺中二次繁殖问题。?减少当使用二氧化氯预氧化时，二氧化氯遇光分解问题。?控制生物粘泥在净水工艺生长(斜板、集水槽、池壁等地方)。 10、滤池反冲后间隔10分钟投入运行，据资料红虫穿透滤池主要发生在滤池反冲洗后10分钟。 11、定期用盐水或高浓度高锰酸钾等消毒剂浸泡滤料并在红虫爆发期间缩短过滤周期，防止红虫在滤料中的二次繁殖。 12、在沉淀池至砂滤池之间加装拦网。水厂滤池的出水端加装绑有100 目尼龙滤布的拦网，这能够有效截住水中的摇蚊幼虫、水蚤，大大减少其进人砂滤池的数量。上午8时左右将集水槽拦网清洗一遍，把前一天截到的红虫、蚊蜕皮等及时清除。由于摇蚊幼虫在上午10时左右孵化，所以在1时左右需再清洗一遍拦网，以清除拦截到的摇蚊幼虫。 13、根据水温及红虫情况，及时调整出厂水消毒剂余量，控制管网内的二次繁殖。 14、降低出厂水COD、AOC、BDOC等水质指标，使红虫在管网因Mn 贫养难以生存及二次繁殖。 15、突击投加大量预氧化剂杀灭反应、沉淀及滤池的红虫。 16、定期清理清水池。 三、阶段性工作: 1、年初各水厂清洗反应池、沉淀池的斜板及底部积泥，破坏红虫在净水工艺中的生长环境。 2、xxx水厂用高锰酸钾浸泡消毒吸水间，减少红虫在吸水间的二次繁殖，降低原水中红虫数量。 3、强化预氧化，在xxx投加高锰酸钾及高纯二氧化氯。 4、调整出厂水消毒剂余量。 5、滤池反冲后间隔10分钟投入运行，据资料红虫穿透滤池主要发生在滤池反冲洗后10分钟。 通过前期各项措施应用，红虫问题得到了较好的控制。水厂将在以后的工作中及红虫多发季节，密切注意红虫的数量变化，及时采取投加预氧化剂等各项措施来控制红虫，将红虫及时消灭，要根据水厂实际情况调整出投加预氧化剂的量和工艺运行，尽量不要多加，一方面减少成本，另一方面减少水中剩余副产物，同时加强净水工艺管理完善总结各项技术控制措施，确保出厂水质。 Xxxx供水公司 2010-9-20