饮用水中微囊藻毒素去除研究进展

随着水体富营养化问题日益严重,由蓝藻产生的藻毒素问题成为最近研究的热点,因此迫切需要一种先进、可靠和高效的藻毒素降解技术．综述了目前饮用水中去除微囊藻毒素的技术,包括常规的预氧化、混凝、活性炭吸附以及最近研究比较热的Fenton技术、光催化氧化技术等,并对未来藻毒素降解技术研究进行了展望．     

光催化纳米材料降解微囊藻毒素的研究进展

随着水体富营养化问题的日益严重,藻类爆发频繁,藻类产生的藻毒素问题已经成为比较关注的热点.传统的水处理技术对微囊藻毒素去除效果不理想,因此需要寻找一种经济、绿色、高效的微囊藻毒素去除技术.本文概述光催化纳米材料的改性方法、制备方法及研究现状.     

饮用水中微囊藻毒素污染及其光催化降解的研究进展

富营养化水体中的微囊藻毒素是一种传统净水技术难以去除的致癌毒素．本文综述了纳米TiO2光催化技术高效降解LR型微囊藻毒素最新的研究进展,分析了不同质量浓度情况下反应动力学模式的差异,从分子结构的角度讨论了反应降解机理,提出了多种高级氧化手段相结合的研究思路及需要进一步关注的问题．结论表明,作为一种广谱的有机物降解方法,纳米TiO2材料光催化能有效地去除饮用水中的微量藻毒素．     

富营养化水源中藻类爆发的控制与去除

本文讨论了各种可以控制和去除富营养化水源中爆发的藻类方法的原理及优缺点.采用物理法、化学法可快速去除藻类及藻毒素,保证城市供水的安全.     

沸石载高锰酸钾控藻效果及对湖水水质影响

研究了不同投量下,沸石载高锰酸钾药剂对湖水中藻类及藻毒素的控制效果以及对水质的影响.试验结果表明,ZCM药剂对湖水中藻类生物量和藻毒素均有明显的去除效果,在投量0.17 g/L的情况下,叶绿素的去除率最高,5 d后为89%,藻毒素去除率为42%.投加沸石载高锰酸钾药剂的湖水pH值略高于未投加药剂的空白对照,变化范围在7.3~8之间;投量0.17 g/L的水样浊度去除率为95%;总磷被药剂中的沸石吸附,成为藻类二次生长的限制因素.沸石载高锰酸钾除藻剂具有良好的应用前景.     

高锰酸钾复合三氯化铁对藻类的去除效果研究

地表水体富营养化问题日益引起广泛重视,研究其水华治理技术具有重要的环境和生态意义。该文以高锰酸钾和三氯化铁为基础药剂,研究其复合除藻剂对藻类的去除效果。以蛋白小球藻为实验藻种,以叶绿素浓度为考察指标,进行了两种药剂的复配,确定了用于藻类去除的最佳复配比。以厦门某农村富营养化水体为基础,考察了复合药剂对藻类长时间去除效果,以及残余重金属离子的影响。结果表明,当高锰酸钾、三氯化铁复合浓度比为0.8∶50时,蛋白核小球藻96 h内叶绿素去除率高达90%,去除效果明显。复合药剂对地表水体藻类接触反应6 h后,叶绿素a浓度降至3.08μg·L-1,叶绿素a去除率为96.4%。复合药剂投加96h后,水中残余的Fe3+、Mn2+浓度趋于稳定,水中残留铁含量约为0.13~0.19 mg·L-1,水中锰的残留量约为0.13~0.25 mg·L-1。     

超声波强化混凝处理太湖高藻水效能研究

针对藻类在常规水处理过程中难以被有效去除的现状,采用超声预处理对太湖高藻水混凝过程进行强化.研究结果表明:在20mg/L的聚合氯化铝投加量条件下,采用功率为100W的超声预处理15s可强化混凝效果,有效去除90%以上藻细胞,降低沉后水浊度;低频条件下超声频率并非藻类去除效果的决定性因素;超声总能量和时间影响强化混凝效果,功率高于200W或处理时间长于30s会影响混凝效果.在过量条件下进行超声预处理会造成胞内物质及藻毒素的严重释放,实际应用中须合理确定其作用参数.     

河流湖泊水体生物-生态修复技术述评

从脱氮除磷及去除藻类两方面介绍了国内外生物-生态修复技术,分析了水体生物-生态修复技术的优缺点．分析表明：与磷资源回收利用相结合的脱氮除磷技术,具有工程造价低、耗能少、处理效果好且能实现资源回收利用等特点;超声波除藻技术及生物除藻技术,能有效地去除藻类且不会产生二次污染．     

莲坂水厂综合除藻技术

正前言饮用水水源地富营养化导致的藻类滋生,已成为影响自来水水质安全的一个重要因素。水中藻类滋生超过一定数量时,特别是因过度繁殖形成水华,不但会产生恶臭,部分藻类产生的藻毒素也会严重危害人体健康。含藻源水进入自来水厂后,对制水工艺、药耗以及构筑物池壁都会产生不利影响,主要表现在:1.藻类生长使水体溶氧量、有机物增加,矾花     

晋阳湖水混凝除藻研究

为控制晋阳湖富营养化,对湖水进行了采样、分析;并采用聚合氯化铝(PACl)对晋阳湖水中藻类的混凝去除进行了研究.结果表明:晋阳湖的主要污染物为COD(Chemical OxygenDemand)、总磷(Total Phosphorus)、总氮(Total Nitrate);COD含量均值为81.5 mg/L,总氮含量在2~4 mg/L之间变化.晋阳湖水质处于中度富营养化状态,在一定条件下极有可能发生藻华.混凝对该水体中藻类有一定的去除效果.不同碱化度的混凝剂除藻效果不同,碱化度为1.5的PACl混凝除藻效果最好,当混凝剂投量为15 mg/L时,藻类去除率达93.75%.混凝处理控制富营养化时,混凝剂种类和投量不能以浊度去除率为唯一标准,而应参考除藻率等要求,使用适当的混凝剂和较大的投量.     

滇池蓝藻资源化综合利用研究

作为滇池富营养化产物的蓝藻,其瀑发导致了湖面水华,而蓝藻腐烂变质又会向水中释放出毒素同时散发出恶臭气体。如果能将其作为资源进行富集并加以利用,不仅会为治理滇池做出重要贡献,也能实现变废为宝、变害为利的多重效益。本论文提出了一套集蓝藻富集、打捞、资源化利用为一体的工艺流程,并实现了实验室规模的模拟。研究结果表明,该工艺富集蓝藻的打捞率可达87.5%,蓝藻TS和VS产气潜力分别为673mL/g和717mL/g,可以同时满足蓝藻资源化利用技术简单化和经济成本最低化原则。     

论现代除藻技术

介绍了由水体富营养化引起"水华"的发生特点及"水华"的危害;阐述了现代藻类去除的物理、化学和生物方法,系统地分析了各种方法的原理,适用条件,去除效果等;探讨了未来藻类去除方法的发展趋势。     

水华期水体中DOM组成及其消毒副产物生成潜能

以太湖水华期原水为实验水样,初步研究水华期水体中溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)的组成及其消毒副产物生成潜能(DisinfectionBy-Products Formation Potential,DBPFP).利用XAD-8大孔树脂,将水体中DOM分离为亲水性物质(Hydrophilic Substances,HIS)、疏水碱性物质(Hydrophobic Bases,HOB)、疏水酸性物质(Hydrophobic Acids,HOA)、疏水中性物质(HydrophobicNeutrals,HOB).4种DOM组分的溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)浓度分布情况为:HIS最高为10.2mg/L,占原水DOC浓度的72.86%.不同DOM组分的DBPFP实验表明,HIS的三卤甲烷生成潜能(Trihalomethanes FormationPotential,THMFP)和卤乙酸生成潜能(Haloacetic Acids Formation Potential,HAAFP)分别占4种DOM消毒副产物生成潜能之和的63%和31.25%,为主要的消毒副产物前体物.由于HIS为水华期水体中DOM的主要组分,且具有DBPFP高、不易在水处理过程中去除的特点.因此进一步考查了不同氯化条件(氯化剂用量、氯化时间、水体pH值)对HIS氯化生成DBPs的影响.研究结果表明:DBPs生成量与氯化剂用量及氯化时间成正相关.pH对HIS氯化生成THMs和HAAs的影响并不相同.在实验所选取的pH范围之内,THMs生成量随pH的升高,呈逐渐增加的趋势,而HAAs产量却表现为先增加后减少.     

基于深度学习的藻类混凝去除率预测方法

针对目前水厂应对藻类爆发时混凝剂投加量难以确定的问题,提出一种基于深度学习的藻类混凝去除率预测方法,利用DenseNet卷积神经网络和絮体图像对藻类混凝去除率进行预测,从而对投药量进行调整 . 具体做法是,在实验室条件下对高藻水进行混凝处理,记录混凝处理后的絮体图像和对应的去除率 . 以去除率区间为标签构建絮体图像数据集,利用此数据集对 DenseNet-121模型进行训练 . 结果显示,训练后的模型对测试集的预测准确度达到了 89.5%,与 VGG 和 ResNet模型相比,利用 DenseNet模型对本文建立的数据集进行识别的精确度更高,且在识别去除率在 60%~90% 区间的絮体图像相较于其他两种模型具有明显优势. 同时通过对数据集外的铜绿微囊藻絮体图像进行识别,验证了模型具有良好的泛化性.     

水体氮素对藻类植物的影响

用硝酸铵（NH4NO3）对山西农业大学人工湖水样进行处理，研究水体氮素对藻类植物的影响，用血球计数板法和分光光度法对处理过的水样的主要藻类的数量和叶绿素a含量进行测定，与未经处理过的水样比较分析，结果表明：随着TN浓度的升高，各种藻类的生产力先升后降，当TN浓度为500mg／L时生产力达到最高；小球藻是该实验水体富营养化的优势藻类，栅藻属数量最低；团藻属和小球藻属较硅藻属、栅藻属更能抵抗恶劣环境；实验所观察的4种藻类在TN：6000mg／L的状态下均不能正常生长。     

气浮工艺强化除藻中试试验研究

气浮工艺对藻类有一定的去除效果,但去除率不够高.故此,设计了中试的气浮系统,研究在高藻期强化气浮除藻的效能.通过试验,可以得出如下结果:回流比的大小,对气浮处理效果起着十分重要的控制作用,在回流比从5%提高到10%时,藻类的去除率也可以相应的提高10%,考虑到实际的运行成本,回流比定为10%.混凝剂对于气浮除藻有较大的影响,PAC的处理效果优于氯化铁,对藻类的去除率可以提高10%左右.预氧化对于藻类的去除起到良好的强化作用,所起效果从高到低依次是臭氧、高锰酸盐和氯,臭氧和高锰酸盐可以将藻类的去除率从60%左右提高到80%多,去除率可以提高20%.     

局部水域绿藻硅藻的生长速率模型形式

由于我国南方热带亚热带地区具有持续高温期比较长、生态多样性显著的特征,藻华的危害、防治及其预警技术一直是研究热点问题。论文利用广东省大沙河水库原水进行一系列藻类培养试验,采用人工模拟微宇宙环境系统,通过控制培养的初始营养盐浓度,过程中的光照、水深、pH值等生态条件,考察不同初始营养条件、不同光照情况下藻种群密度在藻生长迟缓期和对数期内的增长规律,建立藻生物量的生长速率模式。结果表明,两种情况下的藻生长速率模式高度一致,为指数模型,模型中的参数与初始培养条件有着密切的关系。该模型可以为综合因素的藻生长速率建模提供参考。     

光合细菌-藻类共固定深度净化污水的研究

以海藻酸钠为包埋材料,将小球藻(Chlorella sp.)和光合细菌(Rhodopseudomonas poultries AS1.2352)固定化,研究其在气升式生物反应器中对污水深度净化的能力。研究了藻、菌共固定与单独固定化、共固定化方式对NH⁺_4-N、PO^3-₄-P和COD去除效率的影响。菌、藻共固定化对NH⁺_4-N的去除率明显高于单独固定化方式,4 h去除率达到80 %。藻、菌共固定化两种方式对脱氮无显著差异。结果表明,利用气升式生物反应器,共固定化光合细菌-藻类可实现对污水的深度净化。     

湖泊藻类生长动力学研究：以镜泊湖为例

本文在湖泊水质监测和实验室模拟的基础上,选择光照强度、温度和营养物三种环境因子做为限制因素研究藻类生长规律,得出了这些因子与藻类生长间的定量关系,并引入了藻类的死亡速率、沉降速率、浮游动物的捕食率、鱼类的捕食串以及水体的物理化学性质等参数,建立了镜湖藻类生长预测模型,该模型具有以下功能:①预测藻类生长的季节变化;②预测藻类在湖泊中的空间分布(深度);③预测湖泊在不同磷负荷下藻类生物量的变化。     

基于荧光传感方法的藻类在线监测

 湖泊水库严重的水质富营养化导致水华大面积暴发,已成为目前主要环境问题之一。实现水华暴发前后浮游藻类种群结构变化过程（主要包括浮游藻类种群组成、数量变化过程）的有效监测是分析水华发生的生态学机制、掌握水华的生消过程和实现水华预警的基础。本文基于藻类活体荧光光谱技术、嵌入式微控制技术和实时采集与处理技术,研发出具有实时在线监测能力的藻类在线荧光仪,可实现不同光谱组藻类（蓝藻、绿藻和褐藻）的分类测量。通过对比实验分析发现,藻类在线荧光仪对蓝藻、绿藻和褐藻的分类测量误差均小于17.88%。同时,巢湖外场实验表明藻类在线荧光仪具有长期稳定的运行能力。具有以上指标的藻类在线荧光仪在水环境监测、水华监测预警和水质富营养化现状评估等领域具有广阔的应用前景。