要点总结
- 以色列2026年9月的藻类应对措施包括沿约九公里(5.6英里)海岸线进行铜基杀藻剂的空中播撒——这是取水口处的生物控制手段,但仍需通过余氯监测加以验证(《以色列时报》,2026年9月)。
- 未经处理的废水也进入了这一局面。联合国报告称,在藻华发展期间,加沙周边每天有大量未经处理的污水排入环境,增加了营养物和生物负荷,从而提高了氧化剂需求(《工程新闻记录》,2026年9月7日)。
- 海水淡化取水口的预氧化有两项作用:对包括藻类细胞在内的生物体进行消毒,以及氧化溶解的铁和锰。两者都需要足够的余氯浓度才能发挥作用。
- 排放口的余氯监测仪可确认投加量确实达到了灭活藻类所需的目标浓度-时间(CT)值,且这一目标在海水进入预处理之前就已实现。
- 连续的余氯数据使投加量能够跟随藻华期间实时的生物负荷变化,从而既避免投加不足,也避免过量投加带来的化学品浪费和副产物生成。
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预氧化在藻类管理中的作用
海水淡化厂在取水口投加氧化剂有多个原因:对细菌、病毒和藻类进行消毒;氧化溶解的铁和锰,否则这些物质会污染并堵塞下游表面;控制取水管道和储水池中的生物生长。在每种情况下,投加量都必须保持足够的余氯浓度并维持足够长的接触时间——即支配消毒动力学的CT概念。
以色列2026年9月的危机以无人预料到的规模考验了这一点。粒径约两微米的聚球藻细胞穿过取水格栅进入预处理系统,而预氧化本应在它们于下游形成生物膜之前将其灭活。
以色列海洋与湖沼研究所的Tamar Guy-Hayim博士已证明,藻华期间产生的胶状物质会穿过常规过滤。这意味着化学灭活而非物理去除,才是阻止藻类细胞到达反渗透膜的主要防线。
通过余氯监测验证预氧化效果
藻华期间预氧化的问题在于,生物负荷会剧烈波动——既随藻华的发展而变化,也随每日的光合作用周期而变化。按正常工况校准的氯投加量在藻华高峰期会偏低,而同样的投加量在平静期则会浪费化学品并产生不必要的消毒副产物。
在预处理系统的几个点位进行余氯监测,可为自适应投加提供反馈:
| 监测点位 | 目的 | 目标范围 |
|---|---|---|
| 加氯后/取水管道前 | 验证初始投加量达到目标余氯 | 游离氯 0.5-2.0 mg/L |
| 过滤前 | 确认余氯在接触时间内得以维持 | 满足CT要求后 >0.2 mg/L |
| 预处理后/反渗透前 | 验证余氯已脱除(如使用SMBS) | <0.1 mg/L 以保护膜元件 |
| 厂区排放口/浓盐水排放 | 环境合规 | 符合排放许可限值 |
真正重要的测量值是在规定接触时间之后的余氯,通常在过滤前点位采集。当余氯降至最低阈值以下时,说明生物和有机物负荷已消耗掉可用的氧化剂,需要增加投加量。
脱氯对反渗透膜保护的必要性
足够的余氯对生物控制至关重要,而氯对聚酰胺膜同样具有破坏性。即使在反渗透进水处短时间暴露于高于0.1 mg/L的游离氯,也会导致薄膜复合层发生不可逆氧化,并永久降低脱盐率。
因此需要同时满足两个条件:预处理中有足够的氯进行生物控制,而水到达膜元件时又不能残留任何氯。大多数海水淡化厂通过在预处理后投加亚硫酸氢钠(SMBS)并进行余氯监测来确认脱氯完全,以此实现这一目标。
在藻华期间,这一等式的两端都变得更加困难。更多的生物负荷消耗更多的氯,需要更高的初始投加量。留下的更高余氯则需要按比例增加更多的SMBS。如果不在加氯后和反渗透前两个点位进行连续监测,你就只能在生物控制不足和膜损坏之间做选择。
上海七枚余氯变送器的应用
上海七枚的余氯变送器采用电流型电化学检测,配备PTFE膜,可连续测量海水中的游离氯或总氯余量。选择性膜可防止浊度、色度以及藻华带来的高有机负荷干扰读数。
对海水淡化取水口监测而言,关键特性包括:
- 选择性膜技术——PTFE屏障排除干扰物,同时允许氯扩散至电极,因此读数在富含藻类的海水中依然可靠
- 宽测量范围——0-20 mg/L覆盖加氯后监测,0-2 mg/L高分辨率覆盖反渗透前脱氯检查
- 快速响应时间——信号可驱动自动化化学品投加系统
- 船用级结构——适合在含盐量高的沿海空气中连续部署
- 多种通信协议(4-20 mA、Modbus RTU/TCP)——用于SCADA集成和氯/SMBS自动投加控制
藻华对氯管理的挑战
2026年9月的应对措施表明,在如此大规模的事件中,预氧化会变得多么复杂。以色列决定通过飞机播撒铜基杀藻剂,这是一种外部处理手段,补充而非替代了氯化处理。铜在源水中杀灭藻类,降低了工厂氯化系统需要承受的生物负荷。
但它也带来了自身的监测难题。铜离子会干扰某些氯测量方法,这正是配备选择性膜的电流型传感器发挥作用之处——它们能将氯与铜的影响区分开来。而铜留下的正在分解的藻类生物质会提高有机负荷,因此即使活体藻类种群减少,氯需求仍可能上升。
两种效应之间的这种相互作用,正是你需要不受复杂化学基质干扰的连续余氯测量的原因。
以色列计划到2050年将淡化水产量扩大到每年23亿立方米(《耶路撒冷邮报》,2026年6月8日),这意味着将有更多取水基础设施在更严苛的生物条件下运行。上海七枚的余氯变送器为这些基础设施提供了可靠的测量基础,用于自动化预氧化控制。
来源:《工程新闻记录》(2026年9月8日);Misbar(2026年9月10日);《以色列时报》(2026年9月2日);PressTV(2026年9月9日)。