首页 > 分享 > 救命！水厂沉淀池飘满“抹茶奶盖”怎么办？

救命！水厂沉淀池飘满“抹茶奶盖”怎么办？

花匠小妙招
2025-09-10 02:52

供水人懂的都懂——每年三伏天都是水质保卫战！原水变身“藻类培养皿”，有机物爆表，沉淀池秒变“抹茶奶盖现场”。这不，最近某水厂小哥的求救帖刷屏了：

急！救我水命！

我厂招工

家人们谁懂啊！沉淀池飘满绿泡沫+藻类，在线向各位大佬求解（拜托拜托｡◕◡◕｡）

除藻课代表

上预氧化！

福尔摩斯党

速查水源！可能是原水发生水华

气泡侦探

原水有没有气泡，是不是吸入空气了？

清淤狠人

池底有没有积泥？有条件建议把池子彻底清洗干净

我不是干自来水的

意大利面就应该拌42号混凝土……（走错了吧喂）

别急！在最近的《净水技术》期刊上，有一篇文章便针对夏季自来水厂沉淀池漂浮物问题做过全面研究，深度剖析了其发生原因并给出了控制措施，或许可以为各位水厂一线人员提供借鉴。

文章推荐——自来水厂沉淀池漂浮物的发生及控制

本篇文章针对上海某自来水厂春夏季沉淀池漂浮物问题，探究了其特征、成因及控制措施。通过现场调研与室内分析，发现漂浮物主要分两类：矾花膜状漂浮物（黄色，沉淀池头部）和片状漂浮物（黄绿色，中后部），形成周期约2天。成因与高温季藻类增殖、预臭氧投加、沉淀池底部有机质积累及缺氧环境密切相关。实践表明：增强排泥效率、提高水体流动性可有效控制漂浮物，降雨亦能缓解富集。该研究具有系统性和典型性，可为水厂水质提升及生产管理提供实用借鉴。

1.水厂工艺

发生漂浮物的自来水厂，其原水为长江水源，工艺流程包括预臭氧、混凝沉淀、砂滤、臭氧生物活性炭、消毒，夏季藻类严重时在预臭氧后同步投加0.5 mg/L次氯酸钠，进一步氧化去除藻类和有机物。混凝剂春夏季使用酸性硫酸铝，秋冬季使用聚硫氯化铝，沉淀池为平流式，折板絮凝及沉淀反应时间约为125min，利用虹吸式排泥绗车进行排泥。

2.漂浮物特征

2.1 外观及成分

根据现场观察，沉淀池漂浮物可分为两类：

第一种是矾花膜状漂浮物：主要分布于沉淀池前端1/3区域，呈直径2~3 cm的点状或斑块状絮体（图1a）。其主体成分为黄色“矾花”，夹杂零星藻类细胞，外观由初始浅咖色逐渐转为黄绿色。

第二种是片状漂浮物：集中出现于沉淀池中后部，可形成直径≥10 cm的连片结构（图1b）。基底为黄色积泥，表层富含丝状藻类及微型动物（轮虫、原生动物），藻泥紧密结合使整体呈黄绿色。

（a）矾花膜状漂浮物

（b）片状漂浮物

图1漂浮物类型

2.2 形成过程

两类漂浮物的动态演化过程存在显著差异：

矾花膜状漂浮物主要形成于沉淀池前端，漂浮单元由絮凝池流入，初始阶段呈黄色矾花膜状，随水流向沉淀池后端漂移中可逐渐累积富集，约2d时间至沉淀池尾部，形成大量小片状分布的漂浮物，表面逐渐变为黄绿色（图2a）。推测漂浮物在漂移过程中，里面夹杂的藻类细胞及孢子在适宜的光照和温度条件下发生增殖，从而表面呈黄绿色。

片状漂浮物主要形成于沉淀池中部，漂浮单元源于水体底部上浮或池壁上脱落的片状积泥。积泥在一定条件下脱落后进入水中，螺旋上浮至表面，向沉淀池后端漂移中逐渐累积富集，约2d可至沉淀池尾部，表面为黄绿色（图2（b））。

（a）矾花膜状漂浮物发生过程

（b）片状漂浮物发生过程

图2 漂浮物形成过程

3.产生原因分析

参考前人对自来水厂沉淀池污泥上浮的研究基础，从不同角度对本次漂浮物可能产生原因进行了探索分析。

3.1 温度

调研发现，沉淀池漂浮物集中发生于春夏季（3-8月），以4月中下旬为高发期，秋冬季仅零星出现。这与上海亚热带季风气候下水温持续≥15℃（3月中下旬至8月底）及强光照条件直接同步（图3），体现显著的季节性特征。

图3 长江水源水温变化

3.2 原水水质

在2022年极端高温期间，上海某些自来水厂沉淀池漂浮物覆盖面积达历史峰值，期间长江原水藻类密度和叶绿素a含量激增至往年同期的10倍以上。监测分析表明：漂浮物分布面积与进厂原水叶绿素a呈极显著正相关（r=0.37, p≤0.01），与浑浊度显著负相关（r=-0.26, p≤0.05），而与pH、CODMn、TP无显著关联（图4）。因此，本次研究水厂沉淀池漂浮物的形成受饮用水水源浑浊度、叶绿素a含量等水质影响。

注：CA表示漂浮物分布面积；TUR表示浑浊度；Chla表示叶绿素a。

图4 原水水质与漂浮物分布面积的相关性矩阵

针对沉淀池漂浮物现象，对上海市区及郊县范围内共计17家水厂开展了调研。结果显示，5家水厂沉淀池发生过或正在发生漂浮物现象，且均采用了预臭氧工艺。根据水厂工作人员反馈，采用预臭氧后，漂浮物出现的频次和面积明显增多。推测沉淀池漂浮物的发生可能与预臭氧的投加及作用机理有关。

臭氧与污染物反应后形成氧气，产生复氧效果；污染物被氧化后生成二氧化碳等小分子气体，产生气浮效果。预臭氧的投加及反应过程产生的复氧效果有利于促进藻类生长和微生物代谢，气浮效果导致矾花不易沉降及沉泥上浮，整体易促使沉淀池形成漂浮物。

另外发现，采用预臭氧工艺但沉淀池无漂浮物发生的水厂，80%在絮凝区增加了旋流或机械搅拌装置。进一步推测，预臭氧工艺带来的气浮和复氧效果利于漂浮物的形成，但絮凝区的旋流、搅拌使混凝反应更均匀充分，利于矾花的沉降，抑制漂浮物的生成。沉淀池发生漂浮物水厂及工艺参数如表1所示。

表1 沉淀池发生漂浮物水厂及工艺参数

3.3 内源环境

沉淀池排泥水中的富营养化底泥（监测显示TN 1.60~1.99 mg/L、TP 0.030~0.035 mg/L，已处于富营养化状态）为丝状藻类提供物质基础，使其在底泥中高度富集，使得藻细胞密度达原水0.4~4.1倍，叶绿素a浓度达1.7~14.2倍（图5）。沉淀池前端水体浑浊度<10 NTU的高透明度环境促进光照透射，触发藻类代谢：夏季高温下，藻类光合作用产生大量氧气，在附着基质（积泥）中形成微气泡降低密度；同时藻类气囊结构提供额外浮力，二者协同驱动片状漂浮物从池底/池壁脱落上浮，形成“藻-泥共生”的黄绿色片状漂浮物。

图5不同工艺段出水藻细胞密度、叶绿素a含量

同时，该研究对水厂不同工艺段出水CODMn、化学需氧量及溶解性有机质等有机物指标进行了监测，如图6所示。沉淀池排泥水中有机物浓度显著高于其他工艺段，其COD达进厂原水的1.8~14.3倍、化学需氧量达原水的1.3~17.7倍，成为有机物的核心富集区。有机碳组分分析显示，排泥水中腐殖质、生物多聚物等小分子有机物占比激增，这些物质直接表征底泥微生物活性增强。16S rDNA检测进一步证实：排泥水及底泥以变形菌门（专性厌氧菌）为绝对优势类群。综合表明：预臭氧处理将原水大分子有机物降解为小分子物质，经絮凝沉淀富集至池底，通过提升微生物活性和厌氧代谢强度，最终驱动积泥上浮形成漂浮物。

图6 不同工艺段出水有机物含量

此外，通过对沉淀池水体溶解氧分布的监测发现，沉淀池水体溶解氧受季节影响显著，夏季溶解氧质量浓度为0.50~9.65 mg/L，明显低于秋冬季。夏季沉淀池水体溶解氧呈垂向分层分布，底部溶解氧接近0，处于严重缺氧状态（秋冬季无此现象），如图7所示。高温季节下，池底缺氧环境触发污泥腐化，促使厌氧微生物代谢产生甲烷等气体，导致污泥上浮。根据现场观测，正在上浮过程中的漂浮物腹侧黄色基质上存在大量气泡如图8所示，推测可能为微生物厌氧代谢及污泥腐化生成。

图7 沉淀池不同水深溶解氧含量

图8 上浮中的片状漂浮物

4.控制对策

漂浮物现象对自来水厂生产及水质安全存在重大风险。自现象发现以来，在研究漂浮物的发生特征及形成机制的基础上，探索性地采取了针对性的防控措施。在实施相应措施后，漂浮物现象得到了显著控制。

4.1 喷淋干扰

根据现场观测，大面积分布的漂浮物是由一个个的漂浮单元逐渐富集累积而成，形成的漂浮本体质地疏松易破碎，尤其是矾花膜状类型。夏秋高温季若出现降雨天气，沉淀池漂浮物的形成及分布面积明显减少。统计显示，当降雨量高于5mm时，发生漂浮物的沉淀池个数明显下降（图9）。推测降雨对漂浮物的抑制作用与其跌落产生的干扰作用有关，同时，一定程度的水体扰动可促进水体上下流的混匀和矾花沉降，抑制矾花膜漂浮单元的生成。因此，采取物理措施直接对漂浮物进行干扰或者破碎，可直接缓解漂浮物的富集和累积，抑制大面积漂浮的形成。

图9 降雨对漂浮物产生的影响

基于此，模仿降雨的物理干扰作用，于沉淀池头部安装喷淋装置，用于沉淀池矾花膜状漂浮物的防控及应急控制（图10）。生产应用后发现，安装并启用喷淋干扰装置后，沉淀池高温季节矾花膜状漂浮物分布面积明显减小，漂浮物发生频次明显减少，漂浮物现象得到明显缓解。

图10 沉淀池头部安装喷淋装置

4.2 缩短水力停留时间，增加流动性

对比两个设计参数相同的沉淀池发现：采用间歇运行模式（白天运行/夜间停止）的沉淀池漂浮物发生率显著高于24小时连续运行的沉淀池。这其中的原因在于春夏季高温环境下，间歇运行导致水力停留时间延长，池底厌氧状态加剧（溶解氧下降），促进污泥腐化产气，同时高藻高有机物原水进一步削弱矾花沉降效率。水厂据此探索调整运行方式，缩短沉淀池水力停留时间，增强水体流动性，3天内使大面积矾花膜状漂浮物得到了有效控制（图11）。

图11 沉淀池工艺优化前后漂浮物分布

4.3 排泥工艺优化

根据水厂沉淀池及排泥水中有机物的组成及分布特征，推测采取措施提高沉淀池的排泥效率，去除底泥中厌氧反应、污泥腐化发生的物质基础，可大力削弱底泥中微生物活性，从根本上缓解厌氧状态和污泥孵化，抑制底泥上浮。

采取了2种方式缩短污泥停留时间，提高排泥效率，优化排泥工艺，防止底泥上浮。首先将排泥周期从48h压缩至24h，使污泥停留时间缩短50%，大幅削减底泥污染物富集量；同步将虹吸排泥车升级为泵吸式设备，排泥速度由98 m³/h提升至220 m³/h，以减少沉淀池底泥的停留时间，削弱沉淀池底部污染物富集，缓解底部厌氧状态。水厂泵吸排泥绗车改造完成后，漂浮物现象得到控制。

5.小结

针对春夏季上海某自来水厂沉淀池水面出现大量漂浮物的现象，开展了漂浮物的发生特征和形成原因调研分析，并采取了针对性防控措施，使漂浮物现象得到控制，形成的主要结论如下。

（1）漂浮物主要包括矾花膜状漂浮物和黄绿色片状漂浮物2种类型，前者主要形成于沉淀池头部，由矾花漂浮累积而成，后者主要形成于中后部，由池壁或者底部底泥脱落上浮而成。

（2）漂浮物形成受春夏季进厂原水水质波动及水厂工艺综合影响，原水高温季藻类生物量偏高，水厂预臭氧气投加及沉淀池底部有机质偏高、缺氧厌氧等环境条件均有助于漂浮物的发生。

（3）喷淋干扰、增强水体流动性及排泥效率等措施，能够明显缓解和控制漂浮物的发生。