藻类絮凝体形态学特征及其与气浮的关系研究

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沉淀池絮凝体上浮问题及解决方案

沉淀池絮凝体上浮问题及解决方案

沉淀池絮凝体上浮问题及解决方案一、絮凝体上浮成因1、原水藻类含量较高藻类代谢产生的有机物对絮凝和过滤有影响,这是因为有机物中的酸性物质与会与混凝剂(铁盐或铝盐)的水解产物发生反应,生成的表面络合物附着在絮体颗粒表面,阻碍了颗粒相互碰撞。

若在冬季或其他不适合藻类生长的条件下,絮凝体依然上浮,则该因素可以排除。

2、排泥不当或设备出现问题斜管沉淀池在运行过程当中由于没有及时排泥或者排泥不够充分,都会致使整个沉淀池矾花高于可承受限值。

同时,如果水厂在实际运行中发生刮泥机故障,停止运行,此段时间矾花上浮现象极为明显。

3、混凝剂投加量难控制一般来说,原水中含有的胶体物质很难自然沉降。

向原水中投加混凝剂就是为了使胶体物质脱稳,进而形成较大的絮体,使之能够自然沉降,以利于后续处理。

但如果现场作业人员不能根据进水的水质情况及时调整混凝剂的投加量,反而会导致混凝反应不充分,形成的絮体难以下沉,沉淀效果不理想。

主要表现为2个方面:(1)随着混凝剂的投加, 压缩了水中颗粒表面的双电层,使颗粒物发生有效碰撞并长大,而后与气泡相互粘附上浮;(2)当投加量过低时混凝剂不能有效地压缩颗粒物双电层和影响絮体的长大过程, 微絮体与气泡的碰撞粘附效率低,从而不能与气泡很好地粘附后上浮。

4、水力负荷过大当颗粒沉降速度与水流上升流速相等时,斜管中会出现肉眼可见的清浊分界面,分界面下部是处于沉淀状态的悬浮区。

悬浮区域内的絮体与上升水流接触,就会不断拦截水中的细小颗粒,直至形成大而重的絮体并依靠重力完成沉降。

如果用水量增大,水厂往往超负荷运行,斜管沉淀池中的流速也会相应增大。

絮体就难以在斜管内很好的完成沉降,很容易被带到清水区并沉积于斜管上部。

5、原水浊度影响原水浊度较高时,形成的絮体粗大、密实,气泡在絮体表面的粘附量有限,所需的混凝剂投加量较大,很难将絮体浮起。

浊度较低时,水中的胶体物质较少,颗粒之间相互碰撞的机会就少,絮凝的机会也相应减少,所以低浊度的原水,混凝效果较差。

生活饮用水除藻方法

生活饮用水除藻方法

水质条件对聚合氯化铝混凝去除铜绿微囊藻的影响摘要:本论文以地表水中常见的淡水蓝藻-铜绿微囊藻(Microcystis Aeruginosa)为研究对象,以聚合氯化铝为混凝剂,研究了共存离子(Cl- 、H2PO4- 、SO42- 、NO3-和F-)、腐植酸、表面活性剂对聚合氯化铝混凝除藻的影响。

结果表明,Cl-和H2PO4-的存在明显降低了铜绿微囊藻的去除率,且随着水中Cl-和H2PO4-浓度增加,藻的去除率逐步下降,SO42-对混凝去除铜绿微囊藻具有一定的抑制作用,且抑制作用随着其浓度的增加呈现出先增加后减弱的趋势,NO3-和F-对混凝去除铜绿微囊藻影响较小,其浓度分别增加到10 mg/L和1.5 mg/L 时,Chla去除率仅分别降低了3.6%和11.9%。

PAC当投加量为20 mg/L时,剩余浊度降至0.80 NTU,Chla去除率达到84.0%,继续增加投加量,Chla去除率变化不大。

随着HA浓度的增加,对混凝除藻的抑制作用表现为先增加后急剧降低,达到一定浓度后又增加;阳离子表面活性剂CTMAB随浓度的增加,对混凝除藻的作用表现为先增加后降低,阴离子表面活性剂SDS和非离子表面活性剂Triton X-100的存在对混凝除藻的影响很小;自来水和过滤湘江原水配制的藻液混凝效果均优于蒸馏水。

关键词:铜绿微囊藻混凝聚合氯化铝除藻水质条件The impact of Water quality conditions on PAC coagulation for the removal of Microcystis AeruginosaAbstract: This paper selects Microcystis Aeruginosa,a common freshwater algae in surface water, as the research object and selects Polyaluminium Chloride (PAC) as a coagulant to study the impact of several factors. The ions ( Cl-、H2PO4-、SO42-、NO3- and F-), humic acid and surfactant, on PAC coagulation for algae removal. The results showed that, Cl-and H2PO4-significantly reduced the presence of the removal of Microcystis aeruginosa, and with the Cl-and water H2PO4-concentration, algae removal rate gradually declined, SO42- on the coagulation of Microcystis aeruginosa has a certain extent, and the inhibition increased with the increase of its concentration increases firstly and then showing a weakening trend, NO3-and The presence of F-coagulation little effect on Microcystis aeruginosa, and its concentration increased to 10 mg/L and 1.5mg/L. when, Chla removal rate decreased by only 3.6% and 11.9%. Chla removal rate increases, sepiolite better; with increasing concentrations of HA , the inhibition of coagulation for algae removal increased rapidly at first and decreased then increased to reach a certain concentration; CTMAB with the cationic surfactant concentration increased the inhibitory effect of algae on coagulation performance first increased and then decreased, anionic surfactant SDS and non-ionic surfactant the presence of Triton X-100 has little effect on coagulation for algae removalKey words:Microcystis Aeruginosa, Coagulation PAC, Removal of algae, Water quality conditions目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1我国水体富营养化现状及其对环境的影响 (1)1.2 饮用水中藻类的危害 (1)1.3 常见的除藻方法 (2)1.4.1生物除藻 (2)1.4.2物理法分离除藻 (2)1.4.3化学药剂除藻 (3)1.4.4结语 (4)1.5 本论文研究内容 (5)第二章实验材料设备与方法 (6)2.1 仪器与设备 (6)2.2 主要试剂 (6)2.3 实验用藻及其培养方法 (6)2.3.1 实验用藻 (6)2.3.2 藻类的培养 (7)2.4 混凝实验 (7)2.5 指标的测定 (8)2.5.1 浊度测定 (8)2.5.2 OD值的测定 (8)2.5.3 叶绿素a (Chla) 的测定 (9)2.6实验内容 (10)2.6.1 共存阴离子对除藻效果的影响 (10)2.6.2 腐植酸对除藻效果的影响 (10)2.6.3表面活性剂浓度对除藻效果的影响 (10)2.6.4原水中铜绿微囊藻的混凝去除效果 (10)第三章实验结果与讨论 (12)3.1 共存阴离子对除藻效果的影响 (12)3.2 腐殖酸对除藻效果的影响 (15)3.3 表面活性剂对除藻效果的影响 (18)3.4 原水中铜绿微囊藻的混凝去除效果 (21)第四章结论和展望 (23)4.1 结论 (23)4.2 展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第一章引言1.1我国水体富营养化现状及其对环境的影响水资源是人类重要的自然资源之一,人类的生产生活都离不开水,因此,水资源的卫生与健康直接关系到工农业的发展和人们的日常生活。

气浮的基本原理

气浮的基本原理
P2
8
图 8-14 内循环式射流加压溶气方式
1-回流水;2-清水池;3-加压泵;4-射流器Ι ;5-射流器Ⅱ;6-溶气罐; 7-水位自控设备;8-循环泵;9-减压释放设备;10-真空进气阀
(3)空气饱和设备:
作用:在一定压力下将空气溶解于水中而提供溶气水的设备
加压泵:溶入空气量V=KTP(L/m3水)
e——极板净距,mm;e=15~20mm
φ——极板厚度,mm;δ=6~10mm
3 2 1
i
b
B H1
5
7
4
L 6
8
8
L2
L2
图 8-5 双室平流式电解气浮池
1-入流室;2-整流栅;3-电极组;4-出口水位调节器; 5-刮渣机;6-浮渣室;7-排渣阀;8-污泥排除口
② 电极作用表面积
S(8—EQ 7)(m 2 )
式中:P ——空气所受的绝对压力(Pa)
KT——溶解常数,见表13—4
设计空气量V’=1.25V(L/m3水)
空气在水中的溶解量与加压时间关系
溶气罐
进水
填充式溶气罐(图8—15)
出水
图 8-15 填充式溶气罐
(3)溶气水的减压释放设备:要求微气泡的直径20~100um
● 减压阀(截止阀)
每个阀门流量不同,气泡合并现象,阀芯、阀杆、螺栓易松动。
1-入流室;2-整流栅;3-电极组;4-出流孔;5-分离室;6-集水孔; 7-出水管;8-排沉泥管;9-刮渣机;10-水位调节器
2、平流式电解气浮池(图8—5) 平流式电解气浮装置的工艺设计
① 电流板块数
n B 21 e
式中:B——电解池的宽度,mm e
l——极板面与池壁的净距,取100mm

除藻技术及藻类的综合利用研究

除藻技术及藻类的综合利用研究
维普资讯
第3 4卷 第 2 6期

3 ・ 0
20 0 8年 9 月
山 西 建 筑
S HANX I ARCHI TECTUR E
Vl . 4No. 6 0 3 1 2 Se 2 0 p. 08
文 章 编 号 :0 96 2 (0 8 2 —000 10 .8 5 2 0 )60 3 —2
的毒性得 出的结 果 , 只考 虑粗 肿瘤 作 用 , 若 则微 囊藻 毒素一 R的 L
最高允许含量为 0 3/ / 这 与 D t .  ̄ L, g u y等的结果相似 。 那些饮用 未经处理 的地表水 的人群有摄入蓝 藻毒素 的危险 , 特别是在 蓝藻水华发生高峰季节 。
剂或者助凝剂 以改善 絮凝体 表面体性能 , 而提 高直接过滤 的去 从 除率 。该法 比较适合高 藻低 浊度 的湖 泊水 处理。 直接过滤 不适合含藻极 高的水 , 时应 在过滤池前增加沉淀 这
藻毒素 ( cocs i , ) 一种在蓝藻水 华污染 中 出现频 率最 Mi 2y ̄ n MC 是 r
2 含藻类 及有机物杂质 ( ) 如水 草、 腐叶等 ) 多的水 。 较 3低 温度 ( ) 水温在 4℃以下 ) , 水 也包括冬季 水温较低 而有沉 淀, 澄清处理效果不好 的原水 。
除 藻技 术及 藻 类 的综 合 利 用研 究
王 永

杨 硕
陈艳 荣
要: 论述 了因藻类过度繁殖对水 生动物、 、 人 畜带来的危 害 , 物理 、 从 化学 、 生物等 方面介绍 了几种藻类 去除方 法, 以
及各种方法 的优缺 点及使用条件 , 对藻类 的几项营养成分进行 了分析 , 从而达到综合利用 的 目的。
关键 词 : 除藻技术 , 蓝藻 , 综合利 用 中图分类号 : U9 1 2 T 9 . 文献标识码 : A

气浮

气浮

三、工艺类型
浮上法的类型
按生产细微气泡的方法分
分散空气浮上法
电解浮上法
溶解空气浮上法
微气泡曝 气浮上法
叶轮气 浮法
真空 浮上法
加压溶气 浮上法
电解气浮法
电解气浮法是用不溶性阳极和阴极,通以直流电,直接 将废水电解。阳极和阴极产生氢气和氧的微细气泡,将废水 中的污染物颗粒或先经混凝处理所形成的絮凝体粘附而上浮 至水面,生成泡沫层,然后将泡沫刮除,实现分离去除污染 物质。 电解浮上法产生的气泡小于其他方法产生的气泡,故特 别适用于脆弱絮状悬浮物。电解浮上法的表面负荷通常低于 4m3/(m2· h)。 电解浮上法主要用于工业废水处理方面,处理水量约在 10~20m3/h。由于电耗高、操作运行管理复杂及电极结 垢等问题,较难适用于大型生产。 有竖流式和平流式装置。
空气从水中析出的过程分两个步骤,即气泡的形成过程与气泡的 增长过程。 气泡核的形成过程起决定性作用,有了相当数量的气泡核,就可 以控制气泡数量的多少与气泡直径的大小。溶气气浮法要求在这个过 程中形成数目众多的气泡核,溶解同样空气,如形成的气泡核的数量 越多,则形成的气泡的直径也就越小,越有利于满足浮上工艺的要求。
压力溶气系统——溶气罐
影响填料溶气罐效率的主 要因素为: 填料特性 填料层高度
填料溶气罐的主要工艺参 数为: 过流密度:2500~5000
m3/(m2· d)
罐内液位高
布水方式 温度
填料层高度:0.8~1.3m 液位的控制高:0.6~1.0m (从罐底计) 溶气罐承压能力:>0.6MPa
压力溶气系统——溶气罐设计
σLG
θ
σLG σGS

θ
σLS
颗粒 被水湿润的 面积

藻类植物的形态结构特点总结

藻类植物的形态结构特点总结

藻类植物的形态结构特点总结
藻类植物是一类以水中繁殖的植物,在水生环境中广泛分布。

它们的形态结构特点具有以下几个方面:
1. 细胞形态:藻类植物的细胞形态多样,有球形、扁平、长圆柱形等不同形状。

有些藻类植物的细胞外层可形成硬壳或粘液套,以保护其生存。

2. 色素:藻类植物的色素种类繁多,包括叶绿素、类胡萝卜素、藻蓝素等。

这些色素对于藻类植物进行光合作用和调节光合作用具有重要意义。

3. 贮藏物:藻类植物能够在细胞内积累大量的贮藏物,包括淀粉、油脂、甘露醇等。

这些贮藏物在藻类植物的生长发育和适应环境方面具有重要作用。

4. 繁殖方式:藻类植物通过不同的繁殖方式进行生殖,包括无性生殖和有性生殖。

无性生殖主要通过孢子形成,有性生殖则需要两个体的结合。

总之,藻类植物的形态结构特点与其在水生环境中的适应紧密相关,这些特点为其进行光合作用、贮藏物积累、繁殖等生命活动提供了基
础。

饮用水中藻类及藻毒素去除技术进展

饮用水中藻类及藻毒素去除技术进展

饮用水中藻类及藻毒素去除技术进展熊建功;邵承斌【摘要】Water entrophication is more and more serious, and algae and algae toxin have many adverse effects on drinking water treatment. This paper makes real elaborations on algae and algae toxin removal technologies in drinking water from the perspective of physics, chemistry, biology and so on, systematically analyzes the removal effect and limitations of each technology and prospects algae and algae toxin removal technologies development%水体富营养化日趋严重,藻类及藻毒素给饮用水处理带来很多不利影响,对饮用水中藻类与藻毒素去除技术从物理、化学、生物及其他方法进行具体论述,系统分析了各种技术的去除效果和局限性,并对饮用水中藻类及藻毒素去除技术进行了展望。

【期刊名称】《重庆工商大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(029)008【总页数】5页(P83-87)【关键词】饮用水;除藻技术;进展【作者】熊建功;邵承斌【作者单位】重庆市自来水有限公司,重庆400013;重庆工商大学环境与生物工程学院,重庆400067【正文语种】中文【中图分类】O653近年来人类生产生活产生的大量氮、磷等营养元素进入水体,导致藻类等浮游生物大量繁殖,引起水华等富营养化现象。

水中的藻类主要是微囊藻类属、鱼腥藻属、束丝藻属。

它们都能产生藻毒素,其中分布广、危害大的是微囊藻毒素,是一组环状七肽物质,结构稳定,能抵抗极端pH值和300℃高温[1]。

絮凝剂使用对污水处理效果影响的研究 实验报告

絮凝剂使用对污水处理效果影响的研究 实验报告

絮凝剂使用对污水处理效果影响的研究实验报告絮凝剂使用对污水处理效果影响的研究一、实验目的利用烧杯实验,针对含油废水研究不同的絮凝剂品种和不同的投加量对不同污水处理效果的影响。

二、实验原理1 絮凝剂的作用机理1.1胶体颗粒失去稳定性的过程称为脱稳过程。

脱稳即意味着液体中原来均匀分散的固体微粒结合成了较大的颗粒,从液体中沉淀下来。

这种现象即称为凝聚。

在凝聚的程度上可分为凝结和絮凝;聚集程度不大,甚至通过简单的搅拌可以使固体微粒重新分散的这种可逆性聚集被称为絮凝,而凝结则是在固体微粒间距离相对较小时发生的聚集,这种聚集是不可逆的,仅用简单的搅拌是不可能使固体微粒重新分散的。

投加絮凝剂可以加速水中胶体颗粒凝聚成大颗粒,其作用机理的解释有以下几种:a.压缩双电层与电荷中和作用b.高分子絮凝剂的吸附架桥作用c.絮体的卷扫沉淀作用1.2影响絮凝剂作用效果的工艺条件无论是天然的絮凝剂,还是人工合成的絮凝剂,除了非离子型的絮凝剂以外,都是电解质。

所有的电解质都具有絮凝作用,只是絮凝作用的大小各有不同而已。

絮凝作用是复杂的物理和化学过程。

因此,影响絮凝剂作用的因素也是复杂的和多方面的。

例如,溶液的pH值、温度、搅拌速度、搅拌时间以及絮凝剂本身的性质、结构特点、分子量大小和用量多少,所采用的分离方法、工艺设计条件等,另外被絮凝的固体粒子的性质和直径大小及ζ电位大小等等,这些因素都会对絮凝效果产生直接的影响,有时甚至是决定性的影响。

根据该原理本实验采用阳离子聚丙烯酸胺(CPAM)絮凝剂和天然高分子絮凝剂壳聚糖单独处理及与无机混凝剂复合处理含油乳化废水进行试验研究。

三、水质及试验方法1 试验用水为模拟含油乳化废水,用从轴承生产车间取来的废乳化液与自来水兑制成一定浓度的含油乳化废水,各项水质指标见表1。

表1 试验用水水质(含油废水)废水排放标准为:ρ(CODcr)≤100mg/L,ρ(油)≤10mg/L,但考虑到实际产生的含油乳化废水中往往还含有少量絮凝法不能去除的可溶性有机物质,为了使得到的试验数据更接近实际,最佳投药量按照出水ρ(CODcr)≤70mg/L,ρ(油)≤8.0mg/L确定。

气浮法简介

气浮法简介

06
气浮法未来的发展趋势和研究方向
高效节能的气浮设备研发
02
01
03
研发更高效的气浮设备,提高气浮法的处理效率,降 低能耗和运行成本。
研究设备的材料和构造,提高设备的耐用性和稳定性 ,降低设备的维护成本。
开发新型的气浮技术,如超临界气浮、超声波气浮等 ,提高气浮法的处理能力和效果。
气浮法与其他水处理技术的联合应用
将污水引入反应罐中,加入药剂。
将反应后的污水引入气浮池中。
开启空气压缩机,向气浮池提供空气,产生微小气泡。
悬浮物和胶体物质被微小气泡吸附,聚集在气浮池底 部。 通过分离器将悬浮物和水的混合物进行分离,将悬浮 物排出气浮池。
04
气浮法的优缺点分析
气浮法的优点
高效除污
气浮法可以有效去除水中 的悬浮物、有机物、重金 属离子等污染物质,提高 水质。
气浮法的适用范围
污水处理
气浮法常用于污水处理厂的预处 理和深度处理环节,有效去除水
中的污染物质。
水质净化
气浮法可用于水质净化,如景观 水、游泳池、雨水等,提高水质
并保持水体清澈。
有机物去除
气浮法可以用于去除废水中的有 机物,提高废水处理效率。
05
气浮法在工业废水处理中的应用案例
某化工厂废水处理项目
某印染厂废水处理项目
废水来源
该项目所处理的废水主要来源于印染厂的生产过程,包括染色、印 花、洗水等环节产生的废水。
处理目的
通过气浮法对废水进行净化处理,降低废水中的污染物含量,达到 国家排放标准。
处理效果
经过气浮处理后,该印染厂的废水中的色度、悬浮物、有机物等污染 物得到了有效去除,处理后的水质明显改善。

微藻生物质采收方法的经济性和效率研究进展

微藻生物质采收方法的经济性和效率研究进展

微藻生物质采收方法的经济性和效率研究进展作者:沈英,赵云,李麒龙来源:《湖北农业科学》 2012年第22期沈英a,赵云a,李麒龙b(福州大学a.机械工程及自动化学院;b.生物科学与工程学院,福州350108)摘要:大规模微藻养殖中,生物质采收是一个重要环节,约占生产成本的20%~30%。

其关键技术是将微米级的藻细胞从含水率超过99%的原液中有效分离出来。

因此,生物质回收率、收获后藻体的含水量、处理速率、成本等因素是评价微藻生物质采收方法优劣的重要指标。

从特点、效率、经济性和适用范围几个方面综述了絮凝、离心、过滤、气浮和沉降5种常用的微藻收获方法。

关键词:微藻生物质;采收方法;经济性;效率中图分类号:Q939.97;TK61文献标识码:A文章编号:0439-8114(2012)22-4982-03Research Review on the Economical Efficiency of Microalgae Harvesting MethodsSHENYinga,ZHAOYuna,LIQi-longb(a.CollegeofMechanicaland Automatic Engineering;b.CollegeofBiologyScienceandEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou350108,China)Abstract: Hherefore,harvestingisoneofthemostcriticalprocessesinlargescalemicroalgaeculture,whichoccupiesabout20% to30%oftotalcosts. The key technology is effectively isolating the micron order microalgae from with water content exceeding 99%. Thecellrecoveryrate,solidconcentrationachieved,processingrate,investmentcostandenergyconsumptionareallimportantfactorsontheevaluationofharvesting.Theobjectiveofthisstudywastocomparethe characenstics, applicable range and economicalefficiencyoffivecommonlyharvestingmethodsused,includingflocculation,centrifugation,filtration,flotationandsedimentation.Keywords:microalgae biomass;harvesting methods;economic; efficiency21世纪,人类遭遇化石能源枯竭、淡水资源匮乏、温室效应等多方面的危机,迫切需要寻找一种高效、清洁、无污染的绿色能源。

气浮法的特点是什么

气浮法的特点是什么

气浮法的特点是什么?
气浮是依靠微气泡,使其依附在絮粒上,从而实现絮粒的强制性上浮,最后达到固液分离的一种工艺。

由于气泡的重度远远小于水,浮力很大,能促使絮粒快速上浮。

气浮具有下列特点∶
(1)由于它是依靠无数气泡去黏附絮粒,因此对絮粒的重度及大小要求不高,一般情况下,能减少絮凝时间及节约混凝剂量;
(2)由于带气絮粒与水的分离速度快,因此单位面积的产水量高,池容及占地面积小,造价降低;
(3)由于气泡捕捉絮粒的概率很高,一般不存在"跑矾花"现象,因此出水水质较好,有利于后续处理,节约冲洗耗水量;
(4)排泥方便,耗水量小,泥渣含水率较低,为泥渣的进一步处理创造条件。

总的来说气浮法的优点是气浮过程中增加了水中的溶解氧,浮渣含氧,不易腐化,有利于后续处理;气浮池表面负荷高,水力停留时间短,池深浅,体积小;浮渣含水率低,排渣方便;投加絮凝剂处理废水时,所需的药量较少。

缺点是耗电多,每立方米废水比沉淀法多耗电0.02~0.04kW·h,运营费用偏高;废水悬浮物浓度高时,减压释放器容易堵塞,管理复杂。

气浮除藻工艺的比较及影响因素_袁俊

气浮除藻工艺的比较及影响因素_袁俊

浊度、色度、COD 及叶绿素去除率 / % 含固率 / %
浊度 99.5 98.5 97.5 96.5 95.5 94.5 93.5 92.5
0
色度
COD
叶绿素
含固率 6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
100
200
300
PAC 投加量 (/ mg·L-1)
图 1 DAF 处理富藻水的特性 Fig.1 Characteristics of Algae-Laden Water Treatment by DAF
- 25 -
袁 俊,朱光灿,吕锡武. 气浮除藻工艺2012
研究气浮净水的机理就是要研究气泡与絮粒 的粘附[9-10]。研究表明[11]在饮用水处理中最主要的机 理是粘附机理。地表水中有机物浓度通常为气泡粘 附提供足够的疏水表面,在纯净、无有机物存在体 系中气浮效率才明显下降。同时考虑藻类比重小, 处于悬浮状态,不易沉降,细胞壁外有包裹胶质层 (胶质鞘),疏水作用强,易于和微气泡结合上浮至 水面去除。因此,气浮法非常适合于处理富藻水。
近 20 年来,我国湖泊(水库)的水环境污染和 水体富营养化日趋严重。根据《中国环境状况公报》 2010 年数据调查显示[1],在 26 个国控重点湖泊(水 库)中,重度富营养化湖泊 1 个,中度富营养湖泊有 2 个,轻度富营养湖泊有 11 个,三者占了 53.8 %; 其他均为中营养化湖泊。湖泊因富营养化问题导致 蓝藻频繁暴发[2-3],蓝藻腐败后导致湖水恶臭、有机 物及藻毒素浓度急剧升高,水源地水质严重恶化, 甚至致使湖区周边城市出现供水危机。
课 题 组 取 8、9 月 份 太 湖 符 渎 港 捞 藻 站 的 富 藻水,研究 DAF 的蓝藻浓缩性能。试验藻水的含固 率为 0.13 %左右,藻含量为 2×1010 个 / L,回流比为 28 %,混凝剂为固体 PAC 粉末,Al2O3 含量为 28 %, 按质量分数配成 5 %PAC 溶液,试验结果如图 1 所 示。

浅谈蓝藻治理技术及应用

浅谈蓝藻治理技术及应用

浅谈蓝藻治理技术及应用方文秀;杨晓茹【摘要】文章对当前国内外各类蓝藻治理技术作出一定地分析和比较,着重介绍了絮凝沉淀+气浮藻水分离技术的工艺流程及特点.【期刊名称】《安徽建筑》【年(卷),期】2016(023)004【总页数】3页(P252-254)【关键词】蓝藻治理法;絮凝沉淀+气浮藻水分离法【作者】方文秀;杨晓茹【作者单位】安徽省城建设计研究总院有限公司,安徽合肥230011;安徽省城建设计研究总院有限公司,安徽合肥230011【正文语种】中文【中图分类】TE991.2蓝藻是目前对我国水体造成严重污染的一种水生生物,其本身呈绿色,大量浮藻覆盖在水面上像一层粘糊糊的“绿油漆”,专家们为它取了个靓丽的名称——蓝藻水华。

在湖水遭到严重有机污染,氮、磷含量超标呈重富营养化状态下,再遇上适宜的温度(气温在18℃左右)等条件,蓝藻就可能爆发疯长。

呈聚集状态的蓝藻极易死亡,夏季高温时甚至几十分钟就发生大量死亡。

腐败死亡的蓝藻一方面产生由多种致臭物质组成的臭味,影响周边环境;另一方面腐败分解的蓝藻大量消耗水中溶解氧,使水体极度缺氧,造成水生生物大量死亡,同时缺氧水体的底质发生厌氧反应,使水体变黑变臭,形成“湖泛”,污染水环境,威胁饮用水安全。

为了减轻湖泊的污染,改善环境质量,有必要对堆积的水华蓝藻进行清除。

目前国内太湖沿岸、巢湖沿岸及滇池沿岸已经建造了多座藻水分离站。

本文就蓝藻治理技术及藻水分离站中的核心技术——藻水分离法及其特点作出简单介绍。

目前,国内外蓝藻治理的方法主要包括生物除藻法、化学除藻法及物理除藻法三大类。

1.1 生物法除藻主要包括鱼类除藻法、生物浮床法和微生物除藻法。

1.1.1 鱼类除藻法蓝藻是淡水鱼类的食物,可以通过投放此类鱼苗治理藻类,防止藻类暴发。

但如果蓝藻爆发、污染严重,水体会处于缺氧状态,鱼类无法生长,更难以控制大规模爆发的蓝藻。

而且要让鱼类按照人类的主观意愿在限定的时间、限定的水域内并达到相当数量规模地去控制和防治蓝藻聚集污染是难以实现的,目前尚无实践方面的成功案例。

膜法海水淡化预处理中藻类处理技术之强化气浮法

膜法海水淡化预处理中藻类处理技术之强化气浮法

膜法海水淡化预处理中藻类处理技术之强化气浮法摘要:膜法海水淡化预处理中采用强化气浮法处理藻类,有利于节省投入成本,提升藻类处理效率,故而需予以重视。

在此之上,本文简要分析了气浮法的特征及膜法海水淡化预处理必要性,并通过强化固液分离能力、优化气浮设备性能、设置抑藻工艺模块、引进红外光谱加热等要点,为气浮法的推广奠定基础。

关键词:膜法海水淡化;预处理;藻类处理技术;强化气浮法;絮凝剂前言:在淡化海水中,海水中藻类物质的处理,是净化过程中重要内容。

含藻海水的妥善处理,有利于增加淡水储备量。

据统计:世界上仅有2%可用淡水,这表明针对海水进行净化具备一定的迫切性,有助于维护水资源均衡性,解决可用水源短缺问题。

因此,需积极创新海水淡化中藻类处理技术,便于优化淡化效果。

一、气浮法的特征及膜法海水淡化预处理必要性在海水淡化过程中,还需针对海水中富含的各种褐藻、绿藻等成分进行预处理,以此达到水质净化的目的。

而在藻类处理技术中,气浮法的应用范围较为广泛,它主要是以浮力指标差异,对藻类进行去除。

结合相关实践结果,在具体应用中,经由气浮法最高能实现99%去除率,故而它具备高效特征。

然而,从传统气浮法应用环节,在带来可靠的除藻保障外,也产生了相应的负面影响。

尤其是采用传统气浮法去除海水中藻类物质时,易形成藻渣,且不易清理,致使积攒大量的藻渣后破坏气浮法操作条件,甚至污染水质。

因此,本文提出强化气浮法,对传统技法进行改善。

此外,关于膜法海水淡化预处理的应用,实则是从省本、污染防控视角提高膜法利用率。

考虑到以往常更换反渗透法维持净化效率,促使反渗透膜更换成本加剧。

此时若能采取全新的处理方式净化海水,有利于提高海水净化效率。

其中需参照(表一)所示的要求完善反渗透膜预处理系统。

海水淡化预处理中关于气浮法的优化与改进,是为了在原有基础上提高去藻效率,也是为了维护海水淡化质量,在提升水质前提下,帮助相关单位节省去藻成本。

表一膜法海水淡化预处理系统最佳净化要求指标淤泥密度指数水中余氯水温水浊度最佳范围<3<0.1mg/L5℃-45℃<0.2NTU表一中的淤泥密度指数(SDI值)可按照公式予以计算,式中Ti、Tf分别代表第一次/第二次500ml水样采集时间。

混凝气浮工艺去除铜绿微囊藻的影响因素研究

混凝气浮工艺去除铜绿微囊藻的影响因素研究
was re duce d from 50 mg/ L to 30 mg L at the same time , algae removal efficiency can rise from 88% to / 97% . Therefore , decreasing pH value can not only improve algae removal but also greatly reduce the coagulant dosage . Key words : 而crocyst s aeruginosa ; i c o gulation; a algae removal by DAF ; opt mization i
FAN Xue-hong , WANG Qi-shan , LIU Shan-pei , WANG Song, GENG Tian一 , WU Li-bo is (Scho o Environmental Science and Engineering , Nankai U ersity, Tian 300071, ol f niv jin China)
第I 卷
第I 期
供 水 技 术
W AT E R T E C H N OL O G Y
V ol . I n o . I
2007 年 a 月
Apr. 2007
混 凝 气 浮 工 艺 去 除 铜 绿 微 囊 藻 的 影 响 因 素 研 究 樊雪红, 王启山, 刘善培, 王 高, 耿天甲, 吴立波
( 南开大 学 环境科学与工程学院 ,天津 300071 ) 摘 要: 通过正交试验确定了 混凝的最佳工艺条件, 原水中藻类浓度为(8 . 94 x 10' ) 当 (38. 4 x 1护) 个 L, 浊 / 度为5. 10 - 5.31 N 色 TU、 度为 15. 8 - 25. 9 倍时, 三氯化 铁的最 佳投加量应在 50 . 70 mg/ L, 藻类和浊 此时 度的 平均去除率均在85%左右。 试验还发现藻类的) 凝效果与其生 x 长 期有一定的关系, 其中以 稳定 期的藻类 混凝效果最佳, 藻类去除率最高可 89% 。 达 研究 还发现, pH 值对藻类去除影响显著, 将进水 pH 值由7. 47 调到 6. 04, 当 投药量由50 m L 降为30 mg/ L g/ 时, 藻类的去除 率可由88%升高 到97%。由 此可 调节pH 值不 见, 仅可以 提高藻类的去除率, 还可

水中藻类的去除方法13

水中藻类的去除方法13


部分藻类在代谢过程或死亡后释放藻毒素,对生物 体造成毒性和危害,常规的水处理工艺对毒素中常 见而且危害较大的肝毒素难于去除

藻类所分泌的嗅味物质导致饮用水出现异味,当水 处理中氧化剂使用量较低时,不仅无法消除臭味的 影响,有时还会和一些臭味有机物反应生成新的致 嗅物质
藻类所产生的有机物质,易造成微生物在水供给系 统中重新生长,形成生物膜而造成堵塞。由于存在 以上这些问题,饮用水处理中要重视藻类污染物的 影响

臭氧一气浮联用工艺是使 用臭氧化空气代替空气在 特殊构造的气浮池中对含 藻水进行气浮处理。

臭氧一气浮联用工艺
预臭氧化可以去除原水中 绝大部分藻类和96%的藻 毒素,而对于残余藻类不 能有效去除。臭氧.活性 炭处理工艺能通过各种机 理再去除其中的70%,并 且活性炭可有效吸附微囊 藻毒素。
臭氧一活性炭深度处理工艺
藻类污染物对水质的影响

部分藻细胞易穿透絮凝体,破坏絮凝过程,导致出 水有藻类污染物 干扰过滤,藻细胞能在滤床中生长而产生堵塞,从 而缩短过滤运行周期,导致反洗水用量增加,反洗 频率加大,实际用水产量下降


藻类在代谢过程中易产生三卤甲烷的前驱物质,三 卤甲烷是对人体具有潜在危害的致癌性物质,同时 水中藻细胞数量的增大也增加了氯的使用量
气浮除藻

采用气浮法可以克服藻类 密度较小、絮凝体不易沉 淀这一不利因素。利用气 浮使絮凝体浮升至水面去 除的速度要比沉淀去除快 很多。此法对于高藻水的 除藻效果显著。
微电解杀藻

直接过滤除藻

在湖泊水的浊度比较低时, 可以用直接过滤的方法除 藻。由于高藻水的浊度易 于穿透滤床,所以滤前需 投加灭藻剂或者助滤剂以 改善絮凝体表面性能,从 而提高直接去除效率。

气浮的原理和种类分析

气浮的原理和种类分析

气浮的原理和种类总体来说,气浮是一个传统的工艺手段,其工作主要由四大部分完成:1,溶气过程 2释气过程3,溶气水和原水接触和分离的过程4,原水水质调整的过程。

气浮的发展也就是上述四个过程不断进步的结果。

1、基本概念气浮处理法就是向废水中通人空气,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上,随气泡一起上浮到水面,形成泡沫一气、水、颗粒(油)三相混合体,通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。

浮选法主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。

2、气浮的基本原理1、带气絮粒的上浮和气浮表面负荷的关系粘附气泡的絮粒在水中上浮时,在宏观上将受到重力G浮力F等外力的影响。

带气絮粒上浮时的速度由牛顿第二定律可导出,上浮速度取决于水和带气絮粒的密度差,带气絮粒的直径(或特征直径)以及水的温度、流态。

如果带带气絮粒中气泡所占比例越大则带气絮粒的密度就越小;而其特征直径则相应增大,两者的这种变化可使上浮速度大大提高。

然而实际水流中;带气絮粒大小不一,而引起的阻力也不断变化,同时在气浮中外力还发生变化,从而气泡形成体和上浮速度也在不断变化。

具体上浮速度可按照实验测定。

根据测定的上浮速度值可以确定气浮的表面负荷。

而上浮速度的确定须根据出水的要求确定。

2、水中絮粒向气泡粘附如前所述,气浮处理法对水中污染物的主要分离对象,大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。

气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式,即气泡顶托,气泡裹携和气粒吸附。

显然,它们之间的裹携和粘附力的强弱,即气、粒(包括絮废体)结合的牢固程度与否,不仅与颗粒、絮凝体的形状有关,更重要的受水、气、粒三相界面性质的影响。

水中活性剂的含量,水中的硬度,悬浮物的浓度,都和气泡的粘浮强度有着密切的联系。

气浮运行的好坏和此有根本的关联。

在实际应用中质须调整水质。

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藻类絮凝体形态学特征及其与气浮的关系研究王玉恒,王启山,吴玉宝,安毅,彭新红(南开大学环境科学与工程学院,天津 300071)摘要:采用聚合氯化铝(PAC )作为混凝药剂,利用混凝-气浮技术去除水中铜绿微囊藻(MA ),用图像法对絮凝体的分形维数进行测定,分析不同混凝条件下的气浮除藻效果以及PAC -MA 絮凝体的形态学特征,并探讨两者的关系.结果表明,在快速混合搅拌强度和时间分别为500s -1和1min ,回流比为10%条件下,PAC 最佳投药量范围为5.6~9.8mg L Al 2O 3,最佳点为8.4mg L Al 2O 3;最佳的絮凝反应搅拌强度范围为50~80s -1,最佳点为50s -1;最佳的絮凝时间范围为5~8min ;投药量、絮凝反应搅拌强度及时间对PAC -MA 絮凝体形态有着显著影响,在最佳混凝条件下,絮凝体的二维分形维数D 2较小,在1.1688~1.2357之间,相对应的絮凝体的平均粒径较大,在300~500μm 之间;在适当的混凝条件下,结构疏松,枝杈较多,尺寸较大的PAC -MA 絮凝体与气泡粘附效果好,容易气浮去除.关键词:混凝-气浮;PAC -MA 絮凝体;图像法;形态学;分形维数中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2008)03-0688-08收稿日期:2007-06-08;修订日期:2007-07-16基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2002AA601140)作者简介:王玉恒(1980~),男,博士研究生,主要研究方向为水污染控制,E -mail :s un -wangyh @sina .comMorphological Characteristics of Algae Floc and Its Relation with FlotationW ANG Yu -heng ,WANG Qi -shan ,WU Yu -bao ,AN Yi ,PENG Xin -hong(College of Environmental Science and En gineering ,Nankai University ,Tianjin 300071,China )A bstract :Micr ocysits aeruginosa (MA )was removed b y polyaluminium chloride (PAC )in the coagulation -flotation process .The test studiedremoving effect and morphological characteristics of PAC -MA flocs in the different coagulation conditions and discussed the correlation of them .Fractal dimension was measured by image analysis .The results indicate that the best ran ge in dosage ,stirring strength and time of flocculation reaction are respectively 5.6~9.8mg L Al 2O 3,50~80s -1and 5~8min in the condition of mixing stirring stren gth of 500s -1,mixing time of 1min ,circulate ratio of 10%.The dosage ,stirring strength and time of flocculation reaction influenced the form of flocs remarkably .Moreover the range of fractal dimension D 2is bet ween 1.1688and 1.2357,and average diameters vary bet ween 300μm and 500μm with the best flocculation condition .The flocs with the looser structure ,the bigger diameter variation and more branches can adhere to bubbles more easily .Key words :coagulation -flotation ;PAC -MA floc ;i mage anal ysis ;morphology ;fractal dimension 在混凝-气浮工艺中,形成一定尺寸、容易被微气泡粘附的絮凝体,是影响整个工艺处理效果的关键因素之一,因此,研究絮凝体的形态学特征与气浮去除的关系十分必要.絮凝体的分形理论为研究颗粒聚合物的结构提供了一种新方法,近年来,运用分形理论(fractal theory )研究絮凝体的结构特征成为热点[1~5].国内外学者运用分形理论研究成果,指出了絮凝体的分形构造特征,并将分形维数(fractal dimension )引入絮凝动力学模型和絮凝密度函数[6~9].迄今为止大多以水中的无机悬浮颗粒、腐殖酸等混凝后形成的絮凝体为研究对象,而对于藻类絮凝体的形态学特征及其与气浮去除关系的研究和报道很少.本研究采用无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC )作为混凝药剂,以含有较高浓度铜绿微囊藻(MA )的富藻水为处理对象,利用混凝-气浮技术去除水中MA ,采用静态显微图像法对絮体的分形维数进行测定[10],分析不同混凝条件下,气浮除藻的效果以及PAC -MA 絮体的形态学特征,并探讨两者的关系.1 材料与方法1.1 试验装置及实验步骤试验装置由反应器以及溶气系统构成.混凝及气浮过程都在反应器内进行,反应器为有机玻璃粘结而成,外表尺寸100mm ×100mm ×300mm ,有效容积2L ,底部有取样口及溶气水进水口(如图1).采用武汉恒岭TA2-Ⅰ程控混凝搅拌仪控制搅拌时间、转速.溶气系统由空压机(型号ZW -0.05 7,宁波制造)、高压泵(台州泵业有限公司)、溶气罐(自制不锈钢罐)等组成.实验步骤为:①注入2L 一定浓度的富藻水;②第29卷第3期2008年3月环 境 科 学ENVIRONME NTAL SCIENCEVol .29,No .3Mar .,2008DOI :10.13227/j .hjkx .2008.03.021图1 混凝-气浮反应器示意Fi g.1 Schematic diagram of coagulation-flotation reactor加入一定量的PAC,启动设置好的搅拌程序;③在一定的快速搅拌强度和时间下,药剂与原水迅速混合均匀,颗粒物脱稳;④在一定的絮凝搅拌强度和时间下,脱稳颗粒进一步碰撞、粘附、长大;⑤絮凝反应完成后,利用大口径管从反应器缓慢取样,并放置于存有一定去离子水的小玻璃槽中稀释,以防止图像采集过程中絮凝体干裂和聚集.整个采样过程动作小心轻缓,尽量避免破坏絮体完整性;⑥采样后,打开阀门,向反应器内通入200mL(回流比10%)溶气水,并缓慢搅拌(转速为20r min),使微气泡与絮体充分接触;⑦通气完毕,静置5min后在取样口处取清水样,测定各项水质指标.1.2 试验试剂与原水絮凝剂:聚合氯化铝(PAC),天津乐泰化工试剂厂,黄色树脂状固体,Al2O3含量为28%,碱化度为65%~85%,使用时配制成10mg mL的溶液.原水:利用B G11培养基培养高浓度纯种铜绿微囊藻后,用自来水稀释后得到本实验的原水,其水质指标如表1.表1 原水水质Table1 Qual ity of raw water浊度NTU色度倍藻数×109个·L-1pH4.9~5.417.28~19.623.26~4.838.1~8.41.3 检测指标与方法浊度:本研究中,浊度主要是由铜绿微囊藻引起的,因此浊度的大小可间接反映出水中铜绿微囊藻的浓度,采用HACH2100N浊度仪进行测定.440nm吸光度:将培养纯藻水稀释至实验所需浓度范围,用H ACH DR4000型分光光度计进行波长扫描,得到波峰处波长440nm,因此通过测定水样440nm处的吸光度值间接反映藻浓度,避免由于藻类计数的主观性带来的误差.采用HAC H DR4000型分光光度计进行测定.显微图像处理:采用Olympus显微摄影系统进行图像采集,然后利用IIP(image pro plus)软件对絮体尺寸和分形结构进行分析.絮体分形维数计算方法[6,7,11,12]:采用絮体投影面积A与周长P的关系计算二维分形维数D2:A∝P D2(1) 对式(1)求对数则有:lg A=D2lg P+b(2) 测定不同的A和P,就可根据lg A和lg P的直线关系作图,其斜率即为二维分形维数D2.2 结果与分析2.1 投药量对去除效果及絮凝体形态的影响在本阶段实验中,快速搅拌G值和时间分别为500s-1和1min,絮凝反应G值和时间分别为50s-1和6min,回流比为10%,投药量以Al2O3计.不同投药量下,混凝气浮工艺对MA去除效果如图2所示.从图2(a)可以看出,随着投药量的增加,出水浊度逐渐降低,然后趋于平稳,随后又迅速升高.当投药量范围在5.6~9.8mg L Al2O3时,出水浊度小于1NTU,去除率在85%以上;投药量为8.4mg L Al2O3时,出水浊度为0.494NTU,去除率达到90.14%,处理效果最佳.随着投药量的进一步增加,浊度又逐渐升高,当投药量超过11.2mg L Al2O3,处理效果迅速恶化;从图2(b)中可以看出,投药量在5.6~9.8mg L之间时,吸光度A440n m趋于平稳,起伏不大,去除率在90%以上,剩余藻浓度较小;当投药量超过9.8mg L Al2O3时,吸光度又开始增大.综合以上实验结果,当投药量不足时,一方面,大量藻类无法与絮凝结合形成PAC-MA絮凝体,致使出水中藻浓度偏高,另一方面絮凝剂不能有效地起到压缩双电层的作用,影响颗粒物的长大过程,从而不能与气泡很好的黏附去除.而当投药量过高时,大量的无定形氢氧化铝残留在出水中无法去除,导致浊度升高.所以,投药量在5.6~9.8mg L之间时,6893期王玉恒等:藻类絮凝体形态学特征及其与气浮的关系研究絮凝剂水解产物既能够压缩藻类表面的双电层,又能起到粘附架桥以及卷扫网捕作用,形成的絮凝体能更好地与气泡结合,利于气浮去除.当投药量为8.4mg L Al 2O 3,对各项指标的去除均达到最佳值,因此,在后续实验中采用投药量8.4mg L Al 2O 3.图3分别以投药量8.4mg L Al 2O 3和9.8mg L 图2 投药量对浊度和吸光度的影响Fig .2 Effect of dos age on turbidit y and absorbance图3 图像法求絮凝体的二维分形维数D 2Fig .3 Fractal dimension D 2meas ured by i mage analysis图4 不同投药量下絮凝体形态的变化趋势Fig .4 Trend of fl ocs form variation with different dos ageAl 2O 3为例,做出絮体投影面积与周长在双对数坐标上的关系图,根据图像法分形维数的定义,图中直线的斜率即为絮凝体的二维分形维数(D 2). 图4为不同投药量下絮凝体形态的变化趋势,690环 境 科 学29卷根据图像法求得D 2时,相关系数R 2在0.88~0.93之间.由图4(a )可以看出,刚开始随着投药量的增加,D 2明显减小,当投药量为8.4mg L Al 2O 3时,D 2达到最小值1.1905,随着投药量的进一步增加,D 2又开始逐渐增大;从图4(b )中可以看出,投药量在2.8~8.4mg L Al 2O 3范围内,絮凝体的平均粒径随着投药量的增加而增大,当投药量超过8.4mg L Al 2O 3时,又开始逐渐减小,当投药量超过11.2mg L Al 2O 3时,趋于稳定.在各投药量范围内,对应的絮凝体典型图像对比如图5,投药量为8.4mg L Al 2O 3时所形成的絮凝体枝杈较多,结构疏松,形状不规则.图5 不同投药量下PAC -MA 絮凝体显微图像Fig .5 Images of PAC -MA flocs made through microscope with different dos age2.2 絮凝反应搅拌强度(G 值)对去除效果及絮凝体形态的影响在本阶段实验中,快速搅拌G 值和时间分别为500s -1和1min ,投药量为8.4mg L Al 2O 3,絮凝反应时间6min ,回流比为10%.不同絮凝反应搅拌强度下,混凝气浮工艺对MA 去除效果如图6所示.从图6(a )可以看出,当絮凝反应的速度梯度G 值在20~150s -1范围内时,出水浊度在1NTU 以下,均取得很好的去除效果,尤其是G 值在50~80s -1之间时,浊度的去除率在87%以上,去除效果较好;从图6(b )可以看出,随着G 值的增大,出水在440nm 处的吸光度值先减后增,当G 值为50s -1时,达到最小值,说明出水的藻类浓度最低,处理效果最好.图7为G 值与D 2以及平均粒径的关系,根据图像法求得D 2时,相关系数R 2在0.87~0.94之间.从图7可以看出,随着G 值的增大,D 2逐渐增大,絮凝体的平均粒径逐渐减小,且D 2、平均粒径与G 值都存在线性关系.这是因为在絮凝反应过程中,脱稳絮粒相互碰撞、粘附,当G 值较小时,水力剪切作用较小,小絮体间较弱的结合键也足以对抗水力剪切作用,更多的小絮体相结合成长为结构疏松多枝杈的絮凝体;随着G 值的增大,在较强的剪切力作用下,只有较强的结合键没有被破坏,这种情况下形成的絮凝体尺寸较小,结构密实紧凑.图8为不同G 值下对应的絮凝体典型图像对比.2.3 絮凝反应时间t 对去除效果及絮凝体形态的影响6913期王玉恒等:藻类絮凝体形态学特征及其与气浮的关系研究图6 G 值对浊度和吸光度的影响Fig .6 Effect of G val ue on turbidity andabsorbance图7 不同G 值下絮凝体形态变化趋势Fig .7 Trend of flocs form variation with different G value图8 不同G 值下PAC -MA 絮凝体显微图像Fig .8 Images of PAC -MA flocs made through micros cope with different G values 在本阶段实验中,快速搅拌G 值和时间分别为500s -1和1min ,投药量为8.4mg LAl 2O 3,絮凝反应搅拌强度为50s -1,回流比为10%. 从图9(a )可以看出,随着絮凝反应时间t 的增大,出水浊度逐渐下降,超过8min 后,出水浊度又逐渐升高,在5~8min 时,出水浊度小于0.6,去除率在89%以上,浊度去除效果好;从图9(b )可以也看出,t 在5~8min 时,出水在440nm 处吸光度值692环 境 科 学29卷图9 絮凝反应时间t 对浊度和吸光度的影响Fig .9 Effect of floccul ation reaction time on turbidity and absorbance较小,藻类去除效果较好.图10为不同絮凝反应时间下絮凝体形态的变化趋势,根据图像法求得D 2时,相关系数R 2在0.90~0.95之间.从图10(a )可以看出,絮凝反应时间t 小于10min 时,D 2随t 的增加明显减小,从3min 的1.3327减小至10min 的1.1445,絮凝体结构由密实变疏松的趋势明显,絮凝反应时间在10~20min 时,分形维数减小幅度缓慢,在1.1352~1.1445之间,其结构变化不明显;从图10(b )可以看出,随着t 的增加,絮凝体也逐渐长大,当t 超过10min 后,絮凝体长大的趋势减慢.不同絮凝反应时间下絮凝体显微图像对比见图11.图10 不同絮凝反应时间下絮凝体形态的变化趋势Fig .10 Trend of flocs form variation with different flocc ulation reaction ti me图11 不同絮凝反应时间下絮凝体显微图像Fig .11 Images of PAC -MA flocs made through micros cope with different floccul ation reaction time6933期王玉恒等:藻类絮凝体形态学特征及其与气浮的关系研究3 讨论3.1 投药量与絮凝体形态的关系从投药量变化而引起的分形维数变化来看,投药量对絮体分形结构有着显著影响:当投药量不足(Al2O3<4.2mg L)时,藻类相对过量,藻类等生物聚集体中的胞外高分子会占据颗粒间隙[11,13],絮凝体具有较为密实的构造,二维分形维数较大;当投药量在合适范围(Al2O35.6~9.8mg L)内时,PAC与藻类的结合以吸附架桥为主,形成的絮凝体枝杈较多,形状较为不规则,结构疏松,分形维数较小;当投药量过大时,过量的无定形氢氧化铝发挥网捕卷扫作用,颗粒嵌入沉淀物中,使絮凝体变得密实紧凑[14],分形维数变大.3.2 絮凝体形态与气浮的关系从图6与图7可以看出,其它反应条件不变,当G值为50~80s-1时,PAC-MA絮凝体二维分形维数D2在1.1881~1.2141之间,絮凝体尺寸在300~500μm之间,此时的处理效果较好.根据气泡与絮凝体粘附机理[15]:枝杈较多、结构较疏松、尺寸较大的絮体具有较多的粘附点,可以实现絮体与气泡的多点粘附,更容易发挥网捕、包卷和架桥作用,有利于气泡在絮体的间隙中成核并长大,絮体与气泡结合的更加牢固,易于上浮,处理效果好.从图9与图10可以看出,其它反应条件不变,絮凝反应时间t为5~8min时,D2在1.1688~1.2182之间,絮体平均粒径在400~500μm之间,此时处理效果较好.由此,除了可以得出与上述相同的结论(尺寸合适、结构较为疏松的絮体更容易与气泡结合)外,进一步可知,絮凝体的尺寸不宜过大,分形维数不宜过小,这是因为:如果絮体结构过于疏松,絮凝体强度太小,抗剪切能力太弱[14,16,17],当通入溶气水时,絮凝体结构在水力剪切作用下容易被破坏,形成尺寸较小的絮体,而破碎后的小絮体又不易与气泡相结合,残留在出水中,导致处理效果变差.不同混凝条件下,PAC-MA絮凝体的形态特征与强度的关系及其对气浮效果的影响尚需进一步的研究.4 结论(1)利用混凝气浮工艺去除铜绿微囊藻,在快速搅拌强度和时间分别为500s-1和1min,回流比为10%条件下,通过对PAC投药量、絮凝反应搅拌强度及时间分别作单因素实验,得到PAC最佳投药量范围为5.6~9.8mg L Al2O3,最佳点为8.4mg L Al2O3;最佳的絮凝反应搅拌强度范围为50~80s-1,最佳点为50s-1;最佳的絮凝时间范围为5~8min.(2)投药量、絮凝反应搅拌强度及时间对PAC-MA絮凝体形态特征有着显著影响.在最佳混凝条件下,絮凝体的二维分形维数D2较小,在1.1688~1.2357之间,相对应的絮凝体平均粒径较大,在300~500μm之间.(3)结构疏松、枝杈较多、尺寸较大的PAC-MA 絮凝体具有较多的粘附点,可以实现絮体与气泡的多点粘附,更容易发挥网捕、包卷和架桥作用,有利于气浮去除,但絮凝体分形维数也不宜过小,尺寸不宜过大,避免絮凝体结构过于疏松易破碎,影响去除效果.参考文献:[1]Lee D G,Bonner J S,Garton L S,et 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