水厂沉淀池摇蚊防治技术.pdf

藻类一红虫：水厂沉淀池摇蚊防治技术水厂沉淀池摇蚊防治技术*陈益清1 刘丽君1 王长平2 彭克强2 尤作亮1 张金松11、深圳市水务(集团)有限公司水技术研究所2、深圳市水务(集团)有限公司东湖水厂深圳5 1 8 0 3 1擅耍：2 0 0 3 年5 月初到7 月底，深圳某水厂沉淀池摇蚊大规模爆发，期间，分别采用物理设备捕杀摇蚊成虫、沉淀池内外环境治理、化学药剂杀灭幼虫、微生物杀虫剂杀灭幼虫等方法防治摇蚊孳生，生产试验结果表明，固定式和移动式风力吸蚊机能有效捕杀摇蚊成虫，但不能从根本上防治摇蚊大规模孳生；沉淀池外环境的治理基本上不能防治摇蚊，沉淀池内环境清洗能有效降低摇蚊幼虫密度，但受到沉淀池结构特别是斜管积泥程度和池底排泥设施的影响，难以从根本上清除摇蚊幼虫；加氯杀灭摇蚊幼虫的生产性试验结果表明，采取加氯静态和动态浸泡沉淀池杀灭摇蚊幼虫能够有效控制水厂摇蚊孳生，有效控制摇蚊达到1 0 天以上，此后没有大规模爆发，同时，采取加氯防治摇蚊工艺不会导致水厂出厂水余氯和消毒副产物超标；采用微生物杀虫剂直接浸泡沉淀池，取得了很好的防治效果。摇蚊完全控制时间达到5 0 天以上，之后没有大量爆发。关键词：摇蚊摇蚊幼虫水厂沉淀池防治红虫摇蚊幼虫是分属昆虫双翅目长角亚目的摇蚊幼虫。摇蚊的整个生长发育过程包括四个阶段，即卵、幼虫(俗称红虫)、蛹和成虫(摇蚊)”】。我国南方高温高湿季节长，藻类含量高，为摇蚊幼虫的大量繁殖提供了有利条件，导致水中摇蚊幼虫大量孳生。摇蚊幼虫影响饮用水的安全一方面影响饮用水感官指标，另一方面摇蚊幼虫携带的细菌和病毒，很难与氯气接触而灭活，进而导致疾病传播，某些摇蚊是重要的变应原，引起过敏性变态反应疾病。在日本，非洲若干国家多有记录。周承和温廷桓等(1 9 9 4，1 9 9 6)报道了江苏太湖的红裸须摇蚊(P r o p s i l o c e r u s国家高技术研究发展计划(8 6 3 计划)课题：南方地区安全饮用水保障技术资助(2 0 0 2 A A 6 0 11 2 0)a k a m u s i)和太湖裸须摇蚊(P t a i h u e n s i s)在每年深秋(1 0 1 2 月)大量羽化，引起人类气喘、鼻炎和皮炎等过敏性疾病旺1。摇蚊幼虫经常污染城市供水系统，英国的艾塞克斯城(E s s e x)，美国的洛厄尔城(L o w e l l)、塔科马市(T a c o m a)，中国的广东、四J I I、江苏、浙江等地区都相继发生过比较严重的红虫污染p 7 1。因此，摇蚊防治成为保障饮用水安全必不可少的环节。2 0 0 3 年5 月初到7 月底，深圳某水厂沉淀池摇蚊大规模爆发，沉淀池壁摇蚊成虫密度达到每平方分米3 0 0 个以上，沉淀池排泥中3 4 龄期摇蚊幼虫密度达到1 0 0 0 条，升以上，并且观察到砂滤池中有低龄幼虫穿透。每天清晨和黄昏大量摇蚊婚飞形成蚊柱。沉淀池大量摇蚊孳生一方面直接影响水厂正常生产，另一方面大量摇蚊幼虫、虫卵孳5 3 8 藻类一红虫：水厂沉淀池摇蚊防治技术生增加了向滤池穿透的风险，导致摇蚊虫卵和幼虫进入清水池从而进入输配管网。严重影响饮用水安全保障，为此，在摇蚊大量爆发期间通过几组沉淀池对照开展了一系列的摇蚊防治的生产试验。1 摇蚊物理防治技术供水系统摇蚊大规模爆发，摇蚊成虫在沉淀池聚集，一方面影响水质安全，另一方面也影响水厂的正常生产，为了消除摇蚊大规模爆发带来的影响，研制了物理设备捕杀摇蚊成虫，并对其进行了技术经济分析。1 1 固定式风力吸蚊机研制固定式风力吸蚊机用于捕杀供水系统摇蚊成虫，在一个轴流风机进风口处安装3 只2 0 W 诱蚊灯，利用诱蚊灯的诱蚊作用将摇蚊引诱到风口附近，风机通过风力作用将摇蚊成虫通过风筒吸人到收集网袋中，网袋中摇蚊由于风力作用脱水死亡。摇蚊通常在早上或者傍晚时分聚集活动，在此时间运行风力吸蚊机能够有效捕杀摇蚊。1 1 1 固定式风力吸蚊机对摇蚊种群密度的控制摇蚊很少在各沉淀池之间迁移，选择第4 号沉淀池做摇蚊控制实验研究，3 号沉淀池为对照沉淀池，实验过程中停止洗池，在此基础上考察吸蚊机对摇蚊种群密度的控制情况。实验从洗池第一天开始，连续开机1 4 天，观察和对比各个沉淀池的摇蚊种群密度。14 天后，4 号沉淀池摇蚊种群密度有少量降低，没有达到防治摇蚊孳生的目的。1 1 2 固定式吸蚊机最佳工作时间的确定根据初步观察，摇蚊在傍晚时活动频繁，吸蚊机在各个时间段吸蚊效果有差异，确定吸蚊机的最佳工作时间可以减少能耗，延长吸蚊机寿命。实验从傍晚5 点开始，到早晨”点结束，每两小时收集摇蚊并称重。结果表明摇蚊活动最为频繁的时间段为傍晚19：0 0 2 0：3 0 以及早晨5：0 0 5：3 0，前后共2 t b 时。1 1 3 诱蚊最佳色光的确定将各单色灯管放置在沉淀池池边正对着溢水沟槽处，灯管间接距离2 米以上，以消除各色灯管之间的相互影响，选择灯管下面3 块等面积池砖，每天观察池砖上摇蚊数量，计算摇蚊密度。观察7 天，数据记录见表1。表1 吸蚊机最佳色光吸蚊密度(i n d c m 2)N O 1N O 2N O 3N O 4N O 5N O 6N O 7日期红，黄，绑蓝白光蓝紫紫外6 月5 日7 0 0 n m5 8 0 n m5 1 0 n m4 7 0 n m4 2 0 n m2,5 4 n m6 月6 日0 0 4 60 0 7 10 0 5 0O 0 5 8 0 0 3 3O 0 2 1O 0 0 46 月7 日O 0 5 40 0 6 70 0 5 80 0 7 10 0 2 5O 0 1 70 0 0 46 月8 日0 0 5 80 0 6 3O 0 4 60 0 6 3 0 0 2 90 0 2 5O 0 0 46 月1 0 日0 0 6 30 0 5 00 0 4 20 0 6 70 0 2 90 0 1 70 0 0 46 月1 1 日0 0 4 60 0 3 7 50 0 3 30 0 4 2O 0 2 1O 0 1 2 506 月1 2 日0 0 2 2 90 0 3 30 0 2 50 0 2 2 90 0 0 80 0 0 80 0 0 4A v e r 0 0 3 7 50 0 50 0 3 30 0 2 2 90 0 1 30 0 0 800 0 4 70 0 5 30 0 4 10 0 5 0 0 0 2 3O 0 1 60 0 0 3摇蚊对各种色光的趋光效应有差异，表1 的结果表明，摇蚊对黄色和蓝色光的趋光效应最强，对紫色和紫外光的趋光效应较低，因此固定式吸蚊机宜使用蓝色和黄色灯做诱蚊灯。1 2 移动式吸蚊机移动式风力吸蚊机将整个风机固定在移动设备上，能够在移动过程中捕杀摇蚊，同时在风机进风口处安装吸蚊管，在风机出风口处安装收集网袋，捕杀过程中将吸蚊管对准摇蚊蚊柱。通过风力作用将摇蚊吸人到风机中，并最终富集在蚊虫收集袋中，摇蚊在风力作用下脱水死亡。傍晚时分摇蚊成群飞舞此时吸蚊效果最佳，每个沉淀池上面靠近岸边的摇蚊基本上能被吸杀完全，每池操作时间约为2 0 分钟。白天摇蚊栖息在池边或溢水沟槽边上，用高压水枪冲洗池5 3 9 藻类一红虫：水厂沉淀池摇蚊防治技术壁时，把摇蚊驱赶到到池两侧，摇蚊成柱状飞舞，此时吸蚊效果很好，单池在2 0 分钟内大部分摇蚊被吸杀。固定式和移动式风力吸蚊机能有效捕杀摇蚊成虫，但这种方法只能捕杀摇蚊成虫，摇蚊成虫捕杀完以后，第二天又有大量摇蚊蛹羽化生成摇蚊，所以物理捕杀方法难以从根本上防治摇蚊大规模孳生。2 环境治理防治摇蚊孳生环境治理是蚊虫防治的一个重要手段胂1，摇蚊爆发期间，对沉淀池周边环境进行针对摇蚊孳生的外环境治理，清除摇蚊成虫栖息地，清洁沉淀池池壁，摇蚊种群密度没有显著降低。通过考察斜管沉淀池池壁、斜管以及沉淀池池底底泥，发现摇蚊幼虫的主要栖息地在沉淀池斜管两侧和池底底泥，为此通过高压水龙头以及人工对摇蚊幼虫的栖息地采取了高强度的清洗，对照实验结果表明，经过沉淀池内环境治理以后，第二天摇蚊成虫种群密度显著下降为原来的1 7，但由于摇蚊繁殖速度快，几天以后摇蚊密度又恢复到防治前的水平。沉淀池内环境治理防治摇蚊孳生的实验结果表明，清洗沉淀池内部环境能显著降低摇蚊密度，但该水厂沉淀池的斜管使用有一定年限，积泥较多，难以彻底清洗，所以通过内环境治理很难完全清洗掉摇蚊幼虫，另一方面由于该沉淀池池底排泥不彻底，清洗完毕以后，含有大量摇蚊幼虫和虫卵的池底底泥难以彻底排净，导致摇蚊再度繁殖。对照另一水厂的平流沉淀池而言，每年通过一次彻底的清洗沉淀池能够有效防治摇蚊孳生，可见，对于内部环境清洗较为完全的沉淀池而言，可以通过内环境治理有效预防和控制摇蚊孳生；而对于内部环境清洗不完全的沉淀池而言，还需要借助其他的防治措施来控制摇蚊孳生。3 摇蚁化学防治技术化学药剂过氧化氢、次氯酸钠、高锰酸钾、石灰水、氯、二氧化氯等均能有效杀灭摇蚊幼虫，本实验中选用加氯来控制摇蚊孳生。水厂沉淀池共8 组，选取6 组进行试验。试验分为两个阶段。第一阶段为静态浸泡：沉淀池少量进水，加氯时间为2 3 小时，浸泡时间为4 0 t J,时。在沉淀池中选择3 个点测定余氯，试验开始期间每4 个小时对水体中的余氯进行测定，通过调节进水量和加氯量控制沉淀池的余氯浓度。第二阶段为不停产的动态试验：选择其中一个沉淀池在正常进水情况下连续向沉淀池前端加氯，氯采用加氯机用水射器投加。实验期间定期监测沉淀池、沉后水、滤后水余氯和消毒副产物，测定沉淀池摇蚊幼虫密度和成虫密度等指标，摇蚊以只，每平方分米为单位。3 1 加氯静态浸泡沉淀池防治摇蚊效果图1 是加氯浸泡时间对沉淀池摇蚊幼虫死亡率和成虫密度的影响，包括底泥中和水体里的摇蚊幼虫死亡率。浸泡前期，余氯浓度较底，摇蚊幼虫死亡率较低，随着浸泡时间增加，余氯浓度增加到15 m g L 时，幼虫死亡率显著增加，底泥中幼虫死亡率要略高于水体中幼虫死亡率，当浸泡时间达到3 0 d ,时时，大部分幼虫死亡，此时停止加氯，继续浸泡一段时间后幼虫全部死亡；相对应的，摇蚊成虫密度显著下降，一方面是氯本身能够驱赶成虫，另一方面由于加氯杀灭了幼虫和蛹，切断了蛹羽化成成虫的过程，从而从根本上控制了摇蚊产生。沉淀池经过高浓度氯浸泡后，摇蚊及幼虫被5 4 0 藻类一红虫：水厂沉淀池摇蚊防治技术 l-r n e h图1 加氯浸泡时间对沉淀池摇蚊幼虫死亡率和成虫密度的影响O24681 01 21 4T n m e d图2 加氯静态浸泡沉淀池对摇蚊防治持效期的影响完全去除，但由于外源性成虫和虫卵、幼虫的输入，在一定时间后，摇蚊及幼虫又有所增加，为此，考察了加氯静态浸泡沉淀池对摇蚊防治持效期的影响。图2 是四个沉淀池分别经过加氯静态浸泡沉淀池后对摇蚊防治持效期的影响，由图可知，静态浸泡后，摇蚊种群密度下降为零，此后沉淀池恢复正常生产，摇蚊密度控制很低水平(2 0 i n d d m 2)达到1 0 天以上，此后摇蚊密度有所增加，但远低于处理前的水平。3 2 加氯动态浸泡沉淀池与杀虫效果采取静态加氯浸泡沉淀池可以有效地控制摇蚊的孳生，并可以在一定的时间内将控制效果维持在较好的水平。但考虑到各水厂处理工艺的差别，可能对有的水厂而言，沉淀池停止进水对生产的影响较大，为此，进行了加氯动态浸泡沉淀池杀灭摇蚊幼虫的实验。试验从7 月2 3 日上午9：3 0 开始进行，于7 月2 4 日上午1 0：0 0 停止，共连续加氯2 4 小时。沉淀池连续进水。加氯过程中沉淀池氯平均浓度为8 12 m g L。表2 动态加氯过程中6 池摇蚊及赤壁虫卵的密度变化时间摇蚊虫卵蛹壳7 2 3 日9：0 03 0 只d m 21 0 条，米大量1 2：0 0 10 只d m 25-6 条，米少量1 5：0 0极少 1 条，米未见1 7：0 0未见未见未见此后摇蚊及虫卵和蛹壳就一直未在6#池出现，7 月2 9 日观察结果依然如此利用连续加氯的方法可以有效地杀灭水体中的红虫，从而抑止沉淀池摇蚊的孳生。沉淀池底泥中红虫的灭活率一直保持在5 0 左右，此后几天无摇蚊出现说明(表2)动态连续加氯能够有效防治摇蚊发生。加氯动态浸泡沉淀池对滤后水余氯的影响，连续监测氯池及出厂水的余氯表明，一个沉淀池的连续加氯不会对水厂的运行产生影响，不会造成出厂水余氯的超标，即使在滤后水余氯达到1 3 m g L 时，仍然可以通过停止滤后加氯的方法来消除影响。采取加氯方式能够杀灭摇蚊幼虫，但过高的加氯浓度导致消毒副产物升高，实验结果表明，出厂水的三氯甲烷浓度峰值不太明显，大致在停池3 J、,时左右，三个点的峰值浓度分别为5 4 2 m g L，5 0 7 m g L 和3 8 6 m g L。可见，加氯后消毒副产物浓度有所增加，但都在水质要求范围之内，因此采取单个沉淀池处理的方式杀灭摇5 4 1 o 田磊t vaf璺a暑j_d吾ndn1J冰、璺鱼Joe巴荟氘qJo：r董口uI一叠譬西u|D罩l!L奄奄叠!薯岳o藻类一红虫：水厂沉淀池摇蚊防治技术_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一1 _ _蚊幼虫不会导致消毒副产物显著增加。4 摇蚊微生物防治技术沉淀池水体积为8 0 0 m 3，7#沉淀池为对照池，8#为实验池。沉淀池停止进水，选用不影响水质安全的微生物杀虫剂投加到沉淀池，投加浓度为1 m g L，浸泡时间为4 8 小时。摇蚊成虫和幼虫测定方法同上。实验期间观察到7#沉淀池摇蚊密度没有降低，底泥中摇蚊幼虫没有死亡，而8#沉淀池摇蚊成虫密度逐渐降低，4 8 J ,时以后池壁上只有极少数摇蚊成虫，底泥中幼虫全部死亡。与静态加氯杀灭摇蚊比较，投加微生物杀虫剂取得了比加氯更好的的防治效果(图3)，进一步观察表明，摇蚊完全控制时间达到5 0 天以上，之后没有大量爆发。691 2T i m e d图3 加氯和投加微生物杀虫剂对摇蚊持续控制效果的比较5 结论固定式和移动式风力吸蚊机能有效捕杀摇蚊成虫，但不能从根本上防治摇蚊大规模孳生；沉淀池外环境的治理不能防治摇蚊，沉淀池内环境清洗能有效降低摇蚊幼虫密度，但受到沉淀池斜管积泥程度和池底排泥设施的影响，难以从根本上防治摇蚊；采取加氯静态和动态浸泡沉淀池杀灭摇蚊幼虫能有效控制水厂摇蚊孳生，有效控制摇蚊达到10 天以上，此后没有大规模爆发，采取加氯防治摇蚊不会导致出厂水余氯和消毒副产物超标；采用微生物杀虫剂直接浸泡沉淀池，取得了很好的防治效果，摇蚊完全控制时间达到5 0 天以上，之后没有大量爆发。参考文献f 1 1代田昭彦著，鲁守范，韩书文译，摇蚊幼虫的研究养鱼饵料的饲育培养法，北京：农业出版社，1 9 8 6 2【2】周承，温廷桓，等太湖德永摇蚊过敏的调查，寄生虫与医学昆虫学报，1 9 9 4，1(2)：4 2-4 7【3】周令，张金松，雷萍，梁明，等净水工艺中红虫污染治理的研究动态，给水排水，2 0 0 3，2 9(1)【4】卢靖华，自来水中塞氏摇蚊幼虫的生长规律及防止对策。中国给水排水，2 0 0 1，1 7(6)：5 3 5 4【5】5M i c h a e lK A l e x a n d e r，N e wS t r a t e g i e sf o rt h eC o n t m lo ft h eP a r t h e n o g e n e t i cC h i r o n o m i d，J o u r n a lo ft h eA m e r i c a nM o s q u i t oC o n t r o lA s s o c i a t i o n，1 9 9 7，1 3(2)：1 8 9-1 9 2【6】S O s b o r n e，S h u r r e l l，K S i m k i s s，A L e i d i F a c t o r si n f l u e n c i n gt h ed i s t r i b u t i o na n df e e d i n go ft h el a r v a eo fc h i r o n o m u sr i p a r i u s E n t o m o l o g i aE x p e r i m e n t a l se tA p p l i e a t a 2 0 0 0 9 4 6 7-7 3【7】B a yEC C h i r o n o m i d(D i p t e r a：C h i r o n o m i d a e)l a r v a lo c c u r r e n c ea n dt r a n s p o r ti nam u n i c i p a lw a t e rs y s t e m JA mM o s qC o n t r o lA s s o c，19 9 3，9：2 7 5 2 8 4【8】陆宝麟编著，蚊虫综合治理，第二版，北京：科学出版社1 9 9 9 8：11 3 1 2 0 作者简介：陈益清，博士，主要研究领域为高分子材料、有机化学、水处理等。通讯地址：深圳市红岭南路1 0 0 7 号院6 栋5 楼深水集团水技术研究所。邮政编码：5 18 0 3 0，联系电话：0 7 5 5 8 2 2 4 2 2 3 5，E m a i l：c h e n y i q i n g w a t e r c h i n a c o m5 4 2 喜|狮们o董晕罚l疆工I芒暑乜bj切岳凸