在南水北调中线工程这一关乎千万人饮水安全的 “生命线” 上，每年 8 月至 11 月的高藻期始终是水厂运行的 “棘手难题”—— 藻类大量繁殖不仅影响水质清澈度，还可能滋生细菌、增加消毒副产物风险。近日，北京市自来水集团有限责任公司技术研究院张静博士团队针对这一痛点开展深度研究，其成果《不同氧化剂对南水北调中线高藻原水的处理效果及生物安全影响试验》发表于中国科技核心期刊《净水技术》，为北方水厂高藻期水处理提供了科学、可落地的 “最优方案”。
南水北调中线工程采用明渠输水，夏季水温升高、光照充足的条件下，绿藻、硅藻等藻类易大量繁殖，部分水厂原水藻密度最高可达 1651 万个 / L。藻类不仅会导致水体浑浊、干扰混凝沉淀效果，还可能成为细菌 “温床”，甚至在消毒过程中催生氯酸盐、亚氯酸盐等有害副产物，威胁饮水安全。
此前行业内对氧化剂的选择多停留在 “单一效果评估”，缺乏 “除藻效率 - 消毒副产物 - 生物安全” 的综合考量。张静博士团队历时多季调研，选取南水北调中线沿线 6 个关键点位、覆盖高藻高发期，首次系统性对比了次氯酸钠（NaClO）、二氧化氯（ClO₂）、臭氧（O₃）三种主流氧化剂的处理效果，填补了该领域 “全流程风险控制” 的研究空白。
试验发现，三种氧化剂均能实现良好除藻效果，但臭氧的综合表现最为突出：仅需投加 0.3mg/L 臭氧，混凝沉淀出水的除藻率就能达到 92%，浑浊度去除率达 93%；且臭氧预氧化可完全避免氯酸盐等氯系消毒副产物的生成，从源头降低风险。
对比来看，二氧化氯需投加 0.3mg/L 才能达到同等除藻率，而次氯酸钠投加量需提升至 1mg/L 时，除藻率仅为 85%。更关键的是，团队调研近 3 年采用臭氧工艺的水厂数据发现，南水北调水源溴酸盐浓度始终低于检出线（<0.005mg/L），彻底打消了 “臭氧可能产生溴酸盐” 的顾虑。
在后续消毒环节，团队进一步明确了氧化剂的 “安全投加阈值”：投加 0.8mg/L 次氯酸钠消毒 30 分钟，灭菌率达 97%；投加 0.3mg/L 二氧化氯，灭菌率更高达 99%。且两种氧化剂消毒 24 小时后，水体中菌落总数、总大肠杆菌均未检出，消毒剂余量完全符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022），确保管网末梢水安全。
研究还发现，氧化剂过量投加会显著增加副产物风险：次氯酸钠总投加量超 3mg/L 时，氯酸盐浓度可达 0.70mg/L，存在超标风险；二氧化氯总投加量超 1.2mg/L 时，亚氯酸盐浓度达 0.656mg/L，同样需警惕。
据此，团队首次提出 “全流程氧化剂总投加量安全阈值”：次氯酸钠宜控制在 3mg/L 以下，二氧化氯宜控制在 1.2mg/L 以下；若预氧化与消毒采用同种氧化剂，需动态调节分段投加量，最大程度降低副产物生成。
不同于实验室层面的理论研究，张静博士团队的成果紧密结合北方水厂实际工艺参数，直接给出 “分阶段操作指南”：
高藻期优先采用 0.3mg/L 臭氧预氧化，兼顾除藻效率与副产物控制；
若使用次氯酸钠、二氧化氯预氧化，建议分别以 1mg/L、0.3mg/L 为基准动态调节；
消毒阶段可采用 0.8mg/L 次氯酸钠或 0.3~0.5mg/L 二氧化氯，确保灭菌效果与余氯稳定。
这一策略已在部分北方水厂试点应用，不仅提升了高藻期水质稳定性，还降低了药剂消耗成本，为南水北调中线工程沿线城市供水安全提供了技术保障。
本次研究成果发表的《净水技术》，是我国水处理领域的核心期刊，创刊多年来始终聚焦供水排水、污水处理、水环境修复等关键技术，刊载了大量像张静博士团队这样 “从实践中来、到实践中去” 的高质量研究，兼具学术深度与工程指导价值，深受水务行业从业者、科研人员认可。
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