化学预氧化对藻类细胞结构的影响及其强化混凝除藻

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不同预氧化剂对提高除藻效果的比较研究

不同预氧化剂对提高除藻效果的比较研究2000-10-17 8:29:55尤作亮张金松梁明葛旭（深圳市自来水（集团）有限公司水技术研究所深圳518031 ）摘要：水源水质的富营养化和藻类的大量增殖是影响和限制我国供水水质的重要因素。

预氧化可以较大程度地提高藻类的去除效果。

本文对水处理中常用的液氯、二氧化氯、臭氧、过氧化氢、高镭酸钾等儿种氧化剂进行了预氧化除藻试验研究。

发现儿种氧化剂都有较好的预氧化除藻作用，但稳定性二氧化氯对正常的混凝沉淀有干扰作用，高镭酸钾在其最佳预氧化除藻投加量时会增加处理出水的色度，臭氧预氧化除藻效果最好，但臭氧可能破坏藻类细胞，使细胞质外泄，对浊度的去除效果也稍差；纯二氧化氯和过氧化氢对藻类和浊度的去除效果都比较好，是理论上比较好的预氧化剂。

预氧化剂对去除藻类与去除浊度的最佳投加量一般并不相同，对藻类去除需要的投加量略大一些。

在八十年代，深圳市自来水水源水质较好，只要采用混凝一直接过滤一消毒工艺或混凝沉淀一过滤一消毒工艺就可以使出厂水质达到国家标准的要求。

随着水源水质污染的加剧，水库出现严重的富营养化现象，藻类的数量大幅度增加，年平均值高达数千万个每升。

大量藻类的存在，给净水厂生产带来了严重的影响，使滤池堵塞、过滤周期缩短，反冲洗水耗加大；藻类产生的恶臭味影响水的感官指标；藻类及藻源有机物为消毒副产物的前提物, 增加了水的消毒副产物风险；藻类产生的毒素还会直接危害人民身体健康。

研究净水除藻技术，已成为提高饮用水水质的一个重要而迫切的方面。

有研究证明，在混凝之前先对原水进行预氧化可以杀灭部分藻类和细菌、氧化部分有机物, 减少藻类和有机物对后续混凝沉淀的干扰，有助于提高浊度、有机物和藻类的去除效果。

因而，国内外都开展了采用预氧化工艺提高藻类去除率的研究。

在总结和借鉴现有研究经验的基础上，我们对儿种氧化剂的预氧化效果及其工艺条件进行了初步的研究。

1研究内容与方法选用水处理中常用的液氯、二氧化氯、臭氧、H2O2、高猛酸钾等儿种氧化剂进行预氧化除藻试验研究。

预氧化处理湖泊含藻水研究

预氧化处理湖泊含藻水研究袁忆博1 张霄宇21、深圳市布吉供水有限公司2、深圳水务集团深水海纳有限公司1 藻类对水处理工艺的影响藻类在湖泊中大量繁殖时，水中会有明显令人不愉快的色、嗅、味，一些藻类（如蓝藻）在代谢过程中产生藻毒素，严重威胁人、畜健康，有些藻类可引起慢性病（如肝炎），严重的甚至可以导致死亡。

除此之外，藻类还能危害常规水处理过程，主要表现在：1）藻类一般带负电，具有较高的稳定性，难于混凝；藻类使PH 值增加，在此情况下，投加低分子的铝盐混凝剂难以产生高电荷的水解聚合物，影响藻类、浊质有效地脱稳，故加大了混凝剂的投加量。

由于含藻量的变化和藻类的不同，混凝剂的投加量会有很大的差异，投药量的准确把握有一定的困难。

2）藻类转化和降解时，水体中又出现有机物，它们产生嗅、味，使水难于饮用，还难以去除。

它们一方面影响水的絮凝过程，另一方面影响氯消毒效果，增加耗氯量，尽管有机物浓度较低，部分有机物常常被吸附到原水中的一些颗粒表面，由此形成胶体溶液或胶质分散体，使得絮凝效果变差。

此外，还可以使絮凝剂失去絮凝效果。

藻类也是典型的氯化消毒过程副产物前驱物质，在后续消毒过程中与氯作用生成三卤甲烷（THM），增加水的致突变活性。

3 ）藻类比重小，沉淀效果差。

4）藻类会粘附在滤料表面，使滤池过早地堵塞，缩短了滤池运行周期，造成滤池频繁冲洗。

5）藻类可穿透滤池，使处理后的水中仍有色、嗅、味。

藻类还会在清水池及配水管网中再度繁殖生长。

综上所述，湖泊、水库中藻类的大量存在，对常规混凝、沉淀、过滤工艺造成了极大的影响，使处理后的水很难达到饮用水标准。

由此可见，藻类对常规水处理危害极大。

2 湖泊含藻水的处理方法简介从前面的分析可知，对于以湖泊含藻水为水源的水厂，采用常规的水处理很难奏效，因而须采用特殊的处理藻类的技术和方法。

国内常用的方法主要有预氧化法、气浮过滤法、微滤机过滤法、生物处理法和活性砂絮凝法等。

国外近年来使用臭氧氧化活性炭法、高梯度磁分离过滤法及工业超滤膜法。

预氧化对原水藻类去除效能的影响

预氧化对原水藻类去除效能的影响
潘玉露;黄银燕;李水平;章星星;宋云川
【期刊名称】《城镇供水》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】近年来,水体富营养化问题而产生的藻类释放的藻毒素严重影响饮水安全和人体健康。

常规水处理工艺对高藻水处理效果不佳,除藻及去除有机物达不到满意的效果。

因此,寻求一种安全又高效去除原水中藻类及其他污染物的方法有着重要意义。

本课题采用正交实验方法,考察了预氧化剂次氯酸钠、高锰酸钾同时投加以及两者与粉末活性炭联用时,对水中藻类的去除效能。

对夏季浙江省Z县两大水库含藻水源水进行了混凝沉淀试验,通过检测出水浑浊度、pH和藻类浓度等指标来评价预氧化对藻类去除效果。

试验结果表明:在聚氯化铝混凝作用下,次氯酸钠、高锰酸钾和粉末活性炭联用时,三种药剂最佳投加量分别为7.0mg/L、0.9mg/L和5.0mg/L,可有效提高藻类去除效果,去除率为87.7%。

【总页数】6页(P58-63)
【作者】潘玉露;黄银燕;李水平;章星星;宋云川
【作者单位】诸暨市水务集团
【正文语种】中文
【中图分类】X70
【相关文献】
1.预臭氧化CT值对滦河原水有机物去除效果的影响研究
2.高锰酸钾强化混凝工艺对受污染地表原水中藻类和藻毒素的去除效能研究
3.预氧化强化混凝去除藻类的影响因素
4.预氧化剂对北江原水DBPs前体物去除的影响
5.臭氧预氧化对藻细胞及藻类有机物特性及其混凝处理效能的影响
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高锰酸钾预氧化与聚合氯化铝絮凝对藻类去除能力研究

２０
２５
３０
ｌ
ＰＡＣ投加量（ｍＥ／Ｌ）
图Ｉ
Ｆｉｇ．１
ＰＡＣ投加量对除藻效果的影响
０．９５
ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰＡＣｃｏｎｔｅｎｔｔｏｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ
誉
由图ｌ可以看出，随着混凝剂投加量的增加，Ｃｈｌ．ａ去除率逐渐增大，当ＰＡＣ投加量为２５ｍｇ／Ｌ的时候去除率可达６９．６％，再增加ＰＡＣ用量，去除率效果并不明显。这是因为混凝剂主要是通过压缩双电层、吸附－电中和、吸附．桥联和网捕卷扫作用来达到混凝效果的Ｉ“。当投加混凝剂的浓度超过一定量时，带负电的藻类细胞吸附了过多的反离子，使原来带的负电荷变为正电荷，会产生“胶体保护”作用，发生再稳现象，导致Ｃｈｌ．ａ去除效果不明
显。
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１０
１５
２０
３０
（２）高锰酸钾预氧化除藻效果分析向含藻水样中分别加入０．２、０．５、０．８、Ｉ、１．５、２ｍｇ／Ｌ的高锰酸钾溶液，以５００ｒ／ｍｉｎ快速搅拌５ｍｉｌｌ，再分别加入１０ｍｇ／Ｌ的ＰＡＣ，按上述实验方法进行搅拌、静置沉淀、取样分析，水样剩余叶绿素ａ浓度及去除率如图２所示。
ａｎｄｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ（ＰＡＣ）ａｓｔｈｅｃｏ—ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ０．５ｍｇｒＬ，ｐｒｅ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｉｍｅ５
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ｓｅｔｔｌｅｔｈｅｍｉｃｒｏｅｙｓｔｉｎｓ．
表１水源地水质监测结果
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监测结果
２．２６ｌ１．４８．２８６８１３．１５５４２４．６１

化学混凝除藻的研究进展

环境化学进展课程论文题目：化学混凝法去除藻类的研究进展组长：龚庆碗学号：1233278成员：孟静学号：1233287崔恒钊学号：1233242学院：环境科学与工程学院专业：环境科学专业指导老师：谢丽乔俊莲2012年12月16日目录1 藻类的特性和危害 (2)1.1藻类的特性 (2)1.2藻类的危害 (2)2 化学混凝除藻的机理和过程研究 (2)2.1混凝除藻的机理 (3)2.1.1双电层压缩机理 (3)2.1.2电性中和 (3)2.1.3吸附架桥 (3)2.1.4网捕或卷扫 (4)2.2混凝除藻的影响因子 (4)2.2.1温度 (4)2.2.2 pH (4)2.2.3胞外分泌物（EOM） (5)2.2.4天然有机物（NOM） (5)2.3预处理对混凝除藻的影响 (5)3 传统混凝剂的除藻特性和效率研究 (6)3.1铝系和铁系化合物的水解除藻过程 (6)3.1.1铝盐水解过程 (6)3.1.2铁盐的水解过程 (7)3.2 传统混凝剂的特性及某些水体的除藻效果对比 (7)3.2.1传统铁铝混凝剂除藻研究 (7)3.2.2 铝系混凝剂的性能分析 (8)3.2.3铁系混凝剂的性能分析 (8)3.2.4不同混凝剂对水体中藻类去除的对比 (9)4 复合混凝剂对藻类去除的研究 (9)4.1改性粘土类混凝剂对藻类的去除研究 (10)4.1.1改性粘土对藻类的混凝去除 (10)4.1.2改性粉煤灰吸附性混凝除藻 (12)4.1.3改性淀粉混凝除藻研究 (12)4.2有机高分子复合混凝剂除藻研究 (13)4.3化学氧化物的复合混凝剂除藻研究 (14)4.4复合生物型的混凝剂除藻研究 (14)4.4.1复合生物混凝剂除藻研究 (14)4.4.2溶藻菌改性复合混凝剂除藻研究 (15)4.5纳米磁性复合混凝剂除藻研究 (15)5 小结 (16)参考文献 (17)编制说明： (19)I化学混凝法去除藻类的研究进展龚庆碗孟静崔恒钊（环境科学与工程学院环境科学专业）摘要：化学混凝法是目前对藻类进行处理最为经济和快速的方法之一，由于藻类细胞微小，长期悬浮且表面带有负电荷使得其与胶体有相似的性质，可以通过混凝剂进行电化学中和、吸附及絮凝沉淀等进行去除。

预氧化除藻综述

1.引言湖泊与水库是人类赖以生存的重要水资源，但随着经济的迅速发展，人口急剧增长，工业化和城市化加速，水体的氮和磷受纳量大大增加，湖泊水库等城市水体的富营养化日益加剧，水体富营养化的主要特征是藻类的大量繁殖。

目前我国大部分地区是以地表水体为主要的饮用水源，水体富营养化易造成大量藻类进入给水处理系统，这将严重影响常规水处理工艺的正常运行，而部分藻类死亡后释放的微囊藻毒素污染也会威胁到人们的健康。

2.藻类难处理的原因及对策藻类一般带负电荷，不易形成良好的絮体，且其密度低、尺寸小，沉淀效果差；高藻水的pH值一般在8.0以上，不利于混凝过程中增加正电荷的数量和形成腐殖聚合物［1］。

滤池中藻类会黏附在滤料表面，使滤池过滤周期显著缩短，造成滤池频繁反冲洗。

某些藻类尺寸很小，可穿透滤池进入给水管网中。

2.1藻类不易混凝的原因及预氯化藻类在其生长过程中会分泌出酸性多糖的有机物，为阴离子型聚合物，与浑浊物颗粒的表面电荷同性。

以铝盐作为混凝剂，在藻类干扰混凝的过程中，藻类有机物与水解形成的铝的氢氧化物生成表面络合剂，并与混凝剂铝离子形成多核混合配位体络合物，不利于脱稳。

藻类对混凝过程的影响与藻的生长阶段及藻浓度有关。

实验发现，对于处于稳定期和衰亡期的藻类，当其浓度较低时会表现出促凝作用，这主要是由于不同生长阶段藻类的分泌物成分和含量都会有所不同，而这种分泌物会参与混凝过程［2］。

在我国大部分地区，藻类爆发呈明显的季节性特征，因而研究针对藻类高发期及微囊藻毒素污染的应急处理措施，具有重要的现实意义。

常规处理工艺对藻的去除是有限的，目前国内实际生产上的应对措施主要有预氯化和高锰酸钾预氧化这两种工艺。

前期针对预氯化和高锰酸钾预氧化的研究主要集中在对藻类去除效能的强化上，而其对微囊藻毒素及致嗅物质释放的研究相对较少［3］。

现阶段人们已开始注重这方面的研究。

预氯化是一种传统的预氧化除藻技术，对藻类有一定的强化去除作用。

藻类被氯部分灭活，从而易于被混凝工艺去除。

化学预氧化对藻类特性及氯化消毒副产物生成规律的影响

-I-
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
显提高藻细胞氯化消毒副产物的生成，随着臭氧投量的增高，藻细胞氯化消毒副产物逐渐增高，其中 TCM、HAs 和 N-DBPs 升高程度尤为明显；臭氧预氧化时，无论是以臭氧直接氧化为主还是以 HO﹒氧化为主，都可促进藻细胞氯化消毒副产物的生成，但对于不同的消毒副产物，不同氧化方式所产生的作用效果差异较大；通过影响消毒和臭氧预氧化过程，碱度对藻细胞氯化消毒副产物的影响也十分明显，总 DBPs 随着 HCO3-浓度的增高而降低，并随着 HCO3-浓度的增高，臭氧预氧化后总 DBPs 增高的幅度逐渐降低。臭氧预氧化可在一定程度上强化对藻细胞、浊度的去除，但同时可引起 DOC 明显增高；低浓度的臭氧预氧化即可明显地提高混凝沉淀后的藻细胞的氯化消毒副产物。高锰酸钾和臭氧预氧化均可在一定程度上强化混凝除藻。高锰酸钾在预氧化时，对藻细胞破坏能力较小，从而对后续氯化影响较小，生成的消毒副产物较少。臭氧预氧化可明显破坏藻细胞，导致细胞壁、细胞膜消融，释放大量难去除的溶解性有机物；同时还可氧化降解有机物，生成大量易于和氯反应的产物，从而显著可以提高氯化消毒副产物生成量。在实际中，采用预氧化处理高藻水时，为了在除藻的同时也能控制氯化消毒副产物的生成，不宜选用臭氧为预氧化剂，而采用高锰酸钾作为氧化剂更为合适。关键词：铜绿微囊藻；预氧化；高锰酸钾；臭氧；含碳消毒副产物（ C-DBPs）；含氮消毒副产物（ N-DBPs）
- II -
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
The incidence of algal blooms assoiated with eutropication which has already affected environment, economic development and human helth dramatically has increased significatly in both the number and magitude as a result of unbalanced rapid economical development but poor nutrient control in both wastewater effluent discharge and excessive agricultural fertilization in China. With their character istics of negetive charge, hydrophilic property, steric repulsion et al., algal cells have excellent stability, thus algae are very hard to remove from natural water. Besides, algal blooms also cause water quality problems and endanger the safty of drinking water, including obnoxious taste and odors, releasing algal toxins, generating disfection by product precusors. Chemical pre-oxidation is an effective method to aid coagulation and has already been widely applied so that it can change algal cells surface morphology, Zeta potential and cell proportion. But it is different from natural organic matters, there were few and unsystematic study related to the effects of pre-oxidation on the formation of algal derived chlorinated disfection by products, besides some results from different studies were contradictory. Based on pre-oxidation to enhance the removal of algal, this thesis studied the effects of pre-oxidation as the aid to coagulation through measuring TOC and turbidity, we also systematicly studied the impacts of pre-oxidation on algal characteristics and chlorinated disfection by products including eight kinds of C-DBPs (TCM, MCAA, DCAA, TCAA, 1,1-DCP, 1,1,1-TCP, DCA, CH) and three kinds of N-DBPs (DCAN, TCAN, TCNM). Besides, with comparison of the effects of pre-oxidation by potassium permanganate and pre-ozonation on algal derived chlorinated disfection by products, this thesis discussed the safety of pre-oxidation to enhance the removal of algal and the way to select oxidants in preoxidation properly. Through study the factors such as potassium permanganate dosages, pH of preoxidation, the presence of Ca2+ in the process of pre-oxidation by potassium permanganate on the formation of algal derived chlorinated disfection by products and the changes of their formation potential during pre-oxidation by potassium permanganate to aid the coagulation, this thesis concluded that pre-oxidation by potassium permanganate has less impact on the damage of algae cells, higher acidity condition could have stronger impact on the damage of algae cells, and the presnece of Ca2+ could induce organic matters desorption from algae cells. Besides, preoxidation by potassium permanganate could increase the formation of algal

高锰酸钾预氧化的除藻效果

表３斜管沉淀池内高锰酸钾除藻效果
液氯总投加量（］）ｍｇＬ高锰酸钾投加量（ｒ）ｒＬ
浊度（ＴＮ）出水指标
５Ｏ４０４０４０．０Ｏ２０４０６．
６４５８５６５６．
比较适宜，投加量过大会使水中色度、总锰等水质指
率。
１１，
标升高且成本偏高；若投加量过小则会影响除藻效＼《驻一．一叩１蚓
１ＯＯＯ
２生产性试验
在邯郸市第二自来水厂的斜管沉淀池、械搅机拌澄清池分别进行了试验。２１斜管沉淀池在斜管沉淀池进口处投加０６ｍｇＬ左右的高．／＇锰酸钾，测试中可观察到投加高锰酸钾后泥水分层明显，混凝效果有所好转，除藻效果见表３其。
１２结果及分析
②
与加氯除藻效果比较
模拟生产实际分若干次多级加氯，即先加３０．
ｍｄＬ的氯、再加２ｄＬ的聚台铝并搅拌１ｎ８ｍ后ｍｉ
加人剩余量的氯以及高锰酸钾进行搅拌试验。试验结果见表１和表２。
①
除藻效果
７２．、～８５浊度为２～４Ｕ。Ｏ９ＮＴ
１１方法
是＊
８堵６
８篷４
８２８０
在１００ｍＬ水样中加人一定量的２０％聚合铝、
圈１不同高锰酸钾投加■下的除藻及除浊效果
氯以及高锰酸钾，模拟实际工艺条件（混合、反应、沉淀等）以３０ｒｉ速搅拌ｌｍｉ以１０ｄｍｉ，０／ｎ快ａｒｎ后５ｎ中速搅拌３ｒｎ再以５ｍｉ慢速搅拌１ｉ、ｉ，ａ０ｒｎ／０ｒｎ静ａ置ｌｎ后在水面下ｌｃ５ｍｊｒｎ处抽取上清液并测定其浊度、余氯、Ｈ值、ｐ总锰及藻类含量。

混凝除藻研究

混凝除藻的研究在我国的水厂中，藻类去除一直是一个比较重要的问题。

通常采用加氯杀藻，但随之带来的是水质的味觉超标，特别是在原水高藻类爆发时，尤为严重。

采用聚铁硅酸钠与高分子电解质联用的方法，强化混凝沉淀，在藻类爆发时，出厂水的味觉得到较好的改善。

中国城市供水水源约四分之一为湖泊、水库。

随着水体中污染的增加，湖泊、水库的富营养化问题越来越严重，藻类的爆发也越来越频繁。

当藻类爆发时，常规的饮用水处理工艺已很难给出合格的水质，特别是饮用水的味觉。

另外，藻类的代谢产物也是THM的前体物质之一。

藻类属于胶体类物质，其直径在6um左右。

天然水中的胶体通常是带电荷胶体，有关研究表明铝盐或铁盐的水解物可压缩藻类表面的负电荷双电层[4,6]，从而形成很强的聚合体。

当采用铝盐或聚二烯丙基二甲基氯化铵混凝剂与阴离子聚丙烯酰胺连用时，铝盐或阳离子高分子混凝剂可在微藻之间吸附架桥，从而形成大的矾花被沉淀过滤。

从这点上来说，藻类的去除率是可以通过强化混凝沉淀的工艺来提高的。

原水藻类爆发的特点通常是在冬末春初，水温低，浊度低，由于碰撞几率的下降和布郎运动的减弱，更增加了处理难度。

在大量的调研基础上，根据国外的经验和我国的实际情况，我们可以采用聚铁和高分子聚合电解质来强化混凝沉淀过滤来提高水中藻类的去除率。

强化混凝可以有效地去除藻类。

加强了混凝沉淀过滤工艺，可以保证了出厂水的味觉指标。

饮用水的鱼腥可能来自于两个方面，一是由于藻类的代谢产物或代谢产物与加氯所至，二是水中的有机物与藻类的代谢产物联合所至。

加强混凝絮凝，不但去除水中的藻类，同时也去除水中的各类有机物，从而使饮用水中的味觉得到改善。

国外研究指出，强化混凝絮凝，并不能有效地提高藻类在沉淀池中的去除率，但能有效地提高其在滤池中的去除率藻类的去除主要取决于PH值，碱度和预氯化几个因素。

低PH对于单纯的混凝沉淀有利。

比如，当PH9.6，碱度700mg/L，铝盐的投加量为150mg/L时，其藻类去除率仅为30%；而当PH5.8，碱度150mg/L，铝盐投加量为80mg/L时，藻类的去除率可高达90%。

藻类环境下用次氯酸钠进行预氧化对混凝效果的影响

问题，决定设计不同的运行条件，对工艺运行进行
生产性测试。以观察、检测在各种不同的条件下，
工艺运行过程中的混凝、澄清的效果，以寻找问题
PH
耗氧量
（mg/L）
备注
7.86
4.8
7.78
5.1
7.55
4.57
河道水河道水河道水
的结症所在。
2.1运行测试的方案运行测试的设计方案，主要是以不同的剂量、
不同的药剂以及无药剂的五状况。具体情况如下：
测项目相关净水产、
和桥净水厂山己亭净水厂范道净水厂
浊度 (NTU )
35.0 42.0 29.1
藻类（万个/L）
1480 1520 1500
从这些抽检的数据看，这些净水厂的原水水质
有着一定的共同点，即原水中都含有藻类；水体的
pH值均在7.5~&0左右；水质具有微污染的特征。从生产所用的药剂看,这些水厂使用的净水药
水样采样、检测日期：2018.10.22.
PH
游离余氯
耗氧量
(mg/L )
(mg/L)
备注
8.28
0
7.59
7.36
0」1
3.83
2.3.2次氯酸钠的投量为6.0L/h,聚合氯化铝投量为58.0L/h时的运行检测数据。具体检测数据见表
3：
水质扌
检测项目
原水沉淀水
浊度 (NTU )
5&4
6.22
表3
相关情况、状态进行具体的分析，以探讨次氯酸钠作为预氧化药剂对混凝效果的具体影响。 1问题的发现与情况
pH以及耗氧量等。为此，随机抽检了这些净水厂的原水水质指标，具体数据见表1：

高锰酸钾预氧化对藻活性和胞内外有机物的影响

研究了高锰酸钾的强化混凝作用,从药剂投加量到处理时间,再到混凝剂的用量,发现高锰酸钾能有效强化混凝.高锰酸钾氧化作用对藻细胞生物活性有一定影响.Petrusevski 等[8]研究认为其主要原因是高锰酸钾氧化降低了藻细胞活性,使其利于沉降.大量研究表明高锰酸钾预氧化可以降低混凝除藻过程中混凝剂的用量.El-Dars[9]研究了高锰酸钾对铝盐和铁盐混凝除藻的效果,发现高锰酸钾可以大大降低混凝剂的用量并很好的去除藻类.高锰酸钾强化混凝除藻的效果不仅来源于其氧化作用 , 其还原产物同样助于混凝过程.Chen 等[6]在前人基础上研究认为高锰酸钾还原产物是水合 MnO2,会对混凝有促进作用,它既能吸附有机物质,同时还能附着在藻细胞表面,提高了藻细胞的沉降性.然而由于藻细胞是一种具有生命活性的微生物,其不同生长周期的生理特性与形态特征对混凝过程具有较大的影响[10 12]. 特别是随着生长期和代谢条件的变化,与藻细胞壁相联系的官能团(主要是羧基,偶尔也有酚基、羟基 ) 的浓度和反应会发生波动 , 直接影响藻细胞的负电荷密度和等电点[13 14],由于这些官能团多存在于藻细胞的 EOM 中, EOM 的性质及其动态变化必然影响藻类的预氧化及混凝效果[15].因此对藻类不同生长周期预氧化效果的研究为预氧化在藻类去除过程中的实际应用具有一定的指导意义. 本文以聚合氯化铝 (PAC) 为混凝剂 , 对不同生长期的铜绿微囊藻进行高锰酸钾预氧化强化混凝实验,并通过藻、浑浊度去除率及 EOM、 Zeta 电位的变化,探究了高锰酸钾预氧化强化混凝对不同生长期铜绿微囊藻去除效率差异的机理.
中国环境科学 2017,37(7)：2708~2714
China Environmental Science

工艺方法——强化除藻技术

工艺方法——强化除藻技术工艺简介常规的混凝-沉淀工艺去除藻细胞的效率并不理想，强化混凝是一种在水处理常规混凝过程中采取一定的技术措施提高除藻效果的化学方法，按其作用机理，可主要分为混凝剂强化法和预氧化法。

强化混凝除藻不改变水厂原有的工艺流程，并且不需要增加构筑物和大型设备。

另外，由于藻类密度较小，一般接近于水的密度，其形成的絮体一般不易沉淀，传统的混凝沉淀法很难达到较好的藻去除效果，因此，近年来气浮除藻的方法受到了广泛的关注。

超声除藻由于技术简便可靠，且效果显著，正成为一种新的发展方向。

电化学法除藻兼顾了混凝剂投加和絮体的去除，不仅可以有效去除藻类，对水中其它杂质也有一定的去除能力。

此外，高级氧化法除藻也因为优秀的除藻能力且反应条件要求低而受到国内外学者的关注。

1、混凝剂强化法常规的硫酸铁、三氯化铁、硫酸铝等混凝剂对于高藻水的处理效果不佳，为了提高混凝除藻效率，可从混凝剂的角度来强化混凝。

强化方法可分为三种：（1）增加混凝剂投加量，即增加水中反离子的浓度，使藻细胞脱稳，并在絮体的吸附作用下从水中沉降。

但是这种方法不但会导致水处理成本的增加，而且可能会因混凝剂残余离子浓度的增加而危害人类健康，如铝超标而导致的阿尔茨海默病等健康风险。

（2）添加助凝剂、开发新型高分子混凝剂（如投加藻原酸钠、活性硅胶）、采用新型有机混凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵和新型无机混凝剂聚硅硫酸铝等方法，均可强化除藻效果。

（3）使用改性混凝剂，如改性粘土，弥补传统混凝剂除藻效率不高、沉降性能较差等不足。

Anderson曾提出粘土是最有前景的絮凝除藻材料，后来陆续报道了许多关于使用不同方法对粘土进行改性的研究，进一步证实了改性粘土在除藻方面的优良性能。

2、预氧化法在水厂除藻中一般使用氧化剂进行高藻水的预处理，通过灭活藻细胞达到提高混凝除藻效果的目的。

通过向高藻水中投加化学药剂将藻细胞直接杀死，目前常用的氧化剂有氯、二氧化氯、臭氧、KMnO4等，它们与常规水处理工艺配合是强化混凝、解决高藻水源藻类问题的有效途径之一。

高锰酸钾预氧化强化混凝工艺对高藻水的处理

Vol.32,No.2,2013净水技术2013，32（2）：16-19，29Water Purification Technology 水源地原水中的藻类问题[1]普遍存在于世界各国的水处理实践中，原水中的藻类会影响混凝和沉淀效果[2,3]、增加混凝剂投加量、堵塞滤池、缩短过滤周期。

研究表明藻类及其代谢产物不仅是水中有机物的重要来源，还是氯化消毒副产物前驱物和主要的致臭物质[4,5]。

目前在众多的除藻方法中，预氯化技术虽然较为经济，但难以避免产生DBPs [6,7]。

近年来，高锰酸钾(PP)在去除水中微量有机污染物[8]、控制氯化消毒副产物及强化混凝等方面取得了重要进展，PP 具有强氧化性，可在饮用水净化工艺中用作除藻剂。

本试验以PP 预氧化技术为研究对象，考查其对高藻水的去除效果，为水厂实际生产提供理论依据及技术指导。

1试验材料与方法1.1原水水质以扬州万福闸水源地闭闸期的原水水质为试验水样。

试验期间主要水质指标如表1所示。

依据《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）可知该水质介于Ⅲ类和Ⅳ类之间，属于微污染水。

1.2试验内容静态试验在六联混凝搅拌器上进行，向1L 水样中投加PP 并低速搅拌（转速为60r ／min ），模拟水流在输水管中流动。

充分考虑原水的实际输送时间，[收稿日期]２０１２－03-04[基金项目]国家水专项（2011ZX07410-001）[作者简介]岳兵（1969-），男，工程师，研究方向为饮用水处理理论与技术。

电话：0541-82980001；E-mail ：809267706@ 。

高锰酸钾预氧化强化混凝工艺对高藻水的处理岳兵１，颜勇１，谢美萍１，李亮２，林涛２（1.扬州自来水有限责任公司，江苏扬州225000；2.河海大学环境学院，江苏南京210098）摘要该文考察了高锰酸钾预氧化对高藻水源水中污染物的去除效果，结果表明高锰酸钾预氧化-混凝沉淀工艺对高藻水中污染物的去除效果比单独混凝沉淀工艺更好。

预氧化强化混凝去除藻类的影响因素

预氧化强化混凝去除藻类的影响因素王品飞;倪澜绮;张丹轶;代瑞华【摘要】富营养化导致的饮用水源中藻类的大量繁殖给饮用水厂运行和水质安全带来了负面影响.常规的混凝工艺去除藻细胞的效果并不理想,预氧化常被用来强化混凝除藻的效果.该文详细讨论了影响预氧化强化混凝去除藻类的影响因素,如氧化剂种类、藻细胞性质、天然有机物(NOM)、藻源有机物(AOM)和混凝剂种类等,通过对这些影响因素的探讨,为提高水体中藻类的去除率和优化混凝剂与预氧化的搭配提供了参考,并为预氧化强化混凝去除水体中藻类的应用提供一定的指导.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】5页(P33-37)【关键词】预氧化;强化混凝;天然有机物;藻源有机物;影响因素【作者】王品飞;倪澜绮;张丹轶;代瑞华【作者单位】复旦大学环境科学与工程系,上海200433;复旦大学环境科学与工程系,上海200433;复旦大学环境科学与工程系,上海200433;复旦大学环境科学与工程系,上海200433【正文语种】中文【中图分类】X524目前，饮用水源富营养化已经成为全球性的问题，由此带来的水华爆发以及藻类代谢产物对饮用水处理和水质安全带来了严重的影响。

藻类的过度繁殖会产生恶臭和藻毒素[1]，对人体健康产生极大威胁。

另外有研究表明，当藻类数量低于500 cells/mL 时，不会引起滤池堵塞；当藻类数量为500～1 000 cells/mL时，滤池会稍许堵塞；当藻类数量1 000～ 2 000 cells/mL时，滤池出现明显堵塞；当藻类数量超过2 000 cells/mL时，滤池出现严重堵塞[2]。

因此在水华爆发的时候，过量的藻会堵塞滤池，缩短滤池的过滤周期，造成滤池反冲洗频繁。

传统的饮用水处理主要利用混凝/沉淀工艺去除藻细胞。

但由于藻细胞zeta电位在-40 mV以上，稳定性较高、比重小、难以下沉[3]，因此传统的混凝沉淀法去除藻类的效率非常有限。

高锰酸钾预氧化混凝去除水中颤藻的试验研究

ＫＭｎ是一种强氧化剂，氧化处理不仅可Ｏ预
０引言
水藻爆发对饮用水和水质造成的危害已引起世
以去除天然水体中的微污染物，而且可有效灭活藻类等微生物［。杨威等［研究表明，锰酸钾在与３］４］高水中各种物质反应后，产生新的固相 —— 水合二能氧化锰，水合二氧化锰具有吸附作用，可吸附于藻类表面，明显改变藻类表面特性，加藻类絮团比可增
１１试验仪器与试剂．
主要仪器：Ｒ－Ｚ４６型混凝试验搅拌机；Ｚ１０ＷＧ一０
型散射式光电浊度仪；２Ｅ型可见分光光度仪；７２
ＸＳ－型显微镜；ＬｂｅｈＵＶ－１Ｏ型紫外可见ＺＧａＴｃ２０
∞ ∞ ∞如们如加Ｏ
分别向装有６０ｍＬ藻液的烧杯中加入不同浓０度的ＫＭｎ溶液，Ｏ氧化１ｎ后各取１５ｍｉＯｍＬ氧化后的藻液转入装有１０ｍＬ培养液的锥形瓶中进行０
２２单加ＰＣ的除藻效果．Ａ
关键词：高锰酸钾；氧化；凝；除藻预混
中图分类号：２Ｒ２．Ｘ５；１３６文献标识码：Ａ文章编号：６１１５（０９０－０５０１７－５６２０）４０４ —４
ＩｖｓｉａｉｎｏｃｌａｏｉｍｏａｙＰｏａｓｕｒａａｔｎｅｔｇｔｏｎＯｓｉｌｔｒａＲｅｖｌｂｔｓｉｍＰｅｍｎｇｎａｅＰｒ－ｘｄｔｏｎｄＣｏｇｌｔｏｅｏｉａｉｎａａｕａｉｎ

水库水中硅藻的预氧化特征及强化混凝控制效果研究

水库水中硅藻的预氧化特征及强化混凝控制效果研究李爽;韩伟;于建伟;杨敏;孙长宏;唐亚琴【期刊名称】《城镇供水》【年(卷),期】2011(000)005【摘要】原水中硅藻的季节性存在，往往导致混凝沉淀效果变差、滤池周期严重缩短等工艺运行效率下降问题，对水厂的生产运行带来一定冲击。

本文针对以水库水为水源的某常规工艺水厂，开展了氯、二氧化氯的预氧化除藻试验，以及强化混凝去除水中颗粒物的试验研究。

结果表明：（1）预氯化对水中硅藻有一定去除效果，结合后续工艺的强化去除，可有效降低滤池的负荷。

（2）氯及二氧化氯的除藻效果与藻种密切相关，二氧化氯对针杆藻的去除效果优于氯，但预氯化对总藻和除针杆藻外的其他藻类效果要优于二氧化氯。

（3）增大PAC投量，可有效提高颗粒物去除率，从而提高对硅藻细胞的去除率；相~：g-CTFeCl3并未表现出更为显著的强化去除水中颗粒物的能力，且容易导致水中pH降低。

【总页数】4页(P69-71,57)【作者】李爽;韩伟;于建伟;杨敏;孙长宏;唐亚琴【作者单位】北京首创股份有限公司,北京100028;北京首创股份有限公司,北京100028;中科院生态环境研究中心,北京100852;中科院生态环境研究中心,北京100852;余姚首创水务有限公司,浙江余姚315400;余姚首创水务有限公司,浙江余姚315400【正文语种】中文【中图分类】TU991.22【相关文献】1.预氧化强化混凝去除地下水中铁·锰的试验研究 [J], 胡文华;吴慧芳;孙世权2.加压预处理与预氧化强化混凝处理太湖蓝藻水中试比较研究 [J], 钱爱娟;丛海兵;鄢琪;丁凯耘;刘玉娇;徐思涛;费广武3.臭氧预氧化强化混凝处理引黄水库水的中试研究 [J], 刘勇;贾瑞宝;杨晓亮;孙韶华4.预氧化强化混凝-膜除藻工艺膜污染控制研究 [J], 陈禹志5.臭氧预氧化强化混凝处理微污染水源水中试效能研究 [J], 陈越;山丹;张琳;徐森因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

预氧化强化混凝去除颤藻及其嗅味研究

预氧化强化混凝去除颤藻及其嗅味研究预氧化强化混凝去除颤藻及其嗅味研究陈忠林, 王立宁, 马军, 范洁(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要: 研究了高锰酸钾复合药剂(PPC )预氧化与预氯化联用对含颤藻水样及由其引起嗅味的混凝处理效果,并与单纯预氯化、高锰酸钾预氧化、复合药剂预氧化、高锰酸钾预氧化与预氯化联用以及单纯混凝的处理效果进行了对比。

结果表明,单纯混凝及单纯高锰酸钾预氧化对颤藻及其引起的嗅味去除效果很差;单纯预氯化及高锰酸钾预氧化与预氯化联用除藻效果尚可,但对嗅味不仅未去除反而有所增强;而PPC 预氧化及其与预氯化联用除藻、除嗅味效果均较好,采用PPC 预氧化与预氯化联用方式处理效果更佳。

关键词: 颤藻; 嗅味; 预氧化; 强化混凝中图分类号:TU991.22 文献标识码:A 文章编号:1000-4602(2003)05-0013-03Study on Pre -oxidation and Enhanced Coagulation for R emoval ofOscillatoria and DeodorizationCHEN Zhong 2lin , WAN G Li 2ning , MA J un , FAN Jie (School of M unici pal and Envi ronmental Engi neeri ng ,Harbi n Instit ute of Technology ,Harbi n 150090,Chi na )Abstract : Study was made on the treatment effect of algae -laden water and incurred odor byusing permanganate potassium composite (PPC )pre -oxidation in combination with pre -chlorina /doc/2516240900.htmlparison was made on the treatment effect of the simple pre -chlorination ;composite chemi 2cals pre -oxidation ,permanganate potassium pre -oxidation ,permanganate potassium pre -oxidation in combination with pre -chlorination ,and simple coagulation.The results showed that simple coagula 2tion and simple permanganate potassium pre -oxidation have less effect on removal of algae and its odor ,simple pre -chlorination and permanganate potassium pre -oxidation in combination with pre -chlorination have some effect on algae removal ,however they not only fail to deodorize but also increase the odor ;and PPC pre -oxidation in combination with pre -chlorination has good effect both on algae removal and deodorization.K eyw ords :oscillatoria ;odor ;pre -oxidation ; enhanced coagulation 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50008004)经调查发现,因蓝藻和硅藻在水体中大量增殖而使水体发生异臭的次数增多,有时水体中含有少量的蓝藻即会发生异臭。

高锰酸盐预氧化-生物活性炭联用工艺去除藻类的效能

高锰酸盐预氧化-生物活性炭联用工艺去除藻类的效能摘要：本文以高锰酸盐预氧化工艺为基本背景，在此基础上引入了生物活性炭技术，从而对二者所带来的除藻水平进行分析。

经试验后可知，在高锰酸盐预氧化的作用下可以显著提升除藻效果，生物活性炭也具备一定的除藻效果，最为明显的当属进水端，该区域所带来的除藻率可以达到60%甚至更多，而基于二者联用的方式，可以进一步提升除藻水平。

关键词：除藻；高锰酸钾；生物活性炭在过去几十年的发展下，工农业取得了良好的发展，但随之带来的湖泊以及水库富营养化现象也表现得尤为明显，在藻类大量繁殖的背景下会对饮用水质量造成严重影响。

对此，需要对常规饮用水进行两级强化处理，采用高锰酸盐氧化以及生物活性炭相结合的方法，可以提升对藻类等各类污染物的处理效果，其具有高度的现实意义。

1.高锰酸盐预氧化技术除藻的应用现状从化学性质层面分析，高锰酸盐是一种极为典型的无机盐，其具有高度的氧化性，当遇到水后会对胶体的稳定性造成直接影响。

此外，所形成的二氧化锰具有高度还原特性，因此具有絮凝效果好、无毒害等优点。

从成本角度考虑，高锰酸盐的制作简单，所需成本较低，因此将其用于除藻具有可行性。

当藻类含量升高时，则会对混凝沉淀效果造成直接影响，此时所需的混凝剂使用量大幅增加，容易引发臭井现象，甚至对饮用水安全性造成威胁。

就当前的行业技术水平而言，化学药剂杀藻是最为普遍的一种处理方式，其中又以硫酸铜最为典型，尽管具有一定的效果但该物质会对藻细胞造成损坏，致使其内部的毒素以及各类有机质大量泄漏到水体之中。

而基于高锰酸钾氧化的方式，所带来的除藻效果更为理想，同时不会对藻毒素浓度造成过多的影响，甚至可以消灭致臭物质。

2．试验过程与方法2.1试验工艺本文展开了相应试验，关于具体的工艺流程如下所示：图1中试模型试验系统需要使用到混凝水箱结构，应向其中加入适量高锰酸盐，在此基础上再投入一定量的混凝剂，从而达到混凝沉淀的效果，经上述预处理环节后会产生上清液，加之泵的提升作用便可用于生物活性炭滤池之中。

化学预氧化对于藻类藻毒素释放和降解的特性研究的开题报告

化学预氧化对于藻类藻毒素释放和降解的特性研究的开题报告一、研究背景和意义藻类藻毒素是海洋中的一种毒性物质，对人类健康和生态环境都会造成极大的危害。

目前，藻类藻毒素的来源和释放机制还不十分清楚，因此深入研究藻类藻毒素的产生和释放机制具有重要的意义。

化学预氧化是一种先氧化后沉淀的水处理技术，具有脱除有机物和微生物、改善水质等优点。

近年来，研究表明化学预氧化可以有效地控制藻类的生长和降解藻毒素，但其作用机制还不明确。

因此，本研究将探讨化学预氧化对藻类藻毒素释放和降解的特性，以期为藻毒素控制和处理提供新思路和方法。

二、研究内容与方法1.研究对象：选择一种常见的藻类，进行培养与试验。

2.化学预氧化处理实验：采用氯氧化铁等药剂对藻类进行化学预氧化处理，并对处理前后的藻细胞密度、藻毒素含量等指标进行测定和对比分析。

3.藻毒素降解实验：在化学预氧化处理后，对产生的藻毒素进行降解实验，并对降解时间和降解率进行测定和分析。

4.机理探究：通过扫描电镜和荧光显微镜等手段观察藻类受化学预氧化处理后的形态和内部特征，进一步探究化学预氧化对藻毒素释放和降解的作用机理。

三、研究预期成果本研究将深入探讨化学预氧化对藻类藻毒素释放和降解的特性，预计可以得到如下成果：1.明确化学预氧化对藻类生长和代谢的作用机理。

2.探究化学预氧化对藻毒素释放和降解的影响程度和作用机理。

3. 获得一套基于化学预氧化的藻毒素控制和处理方法，为水体达到高水质提供一种新的有效方式。

四、研究意义和应用前景本研究将为藻毒素的控制和处理提供新思路和方法，有望在水处理、海洋环境保护、生态环境安全等方面发挥重要的应用前景和社会效益。