低功率超声波去除铜绿微囊藻技术

针对富营养化水体中的藻污染问题,利用超声波在水中的机械效应和空化效应产生的高压、冲击波、声流和剪切等力学作用,研究不同超声频率、超声功率、超声时间对铜绿微囊藻的去除影响.结果表明,当超声频率为500 kHz,超声功率为80 W时,藻类的去除效果最好,超声5 min后,除藻率可达到94%,而且通过二次超声可进一步抑制残余藻类的生长,稳定除藻效果.最后,采用FDA-PI双色荧光法观察和识别经超声处理后藻细胞的存活形态和结构变化,研究超声除藻的作用机理.     

超声除藻的参数优化及其在太湖除藻中的应用

设计、制备了一种低频超声除藻装置,通过调节超声频率、功率和辐射时间等不同的参数,得到优化的超声参数组合,并将该技术应用于太湖除藻的现场研究.结果表明:当超声参数组合为频率20 kHz,功率40 W,辐射时间15 s时,具有较好的实验除藻效果.在太湖现场实验中,载有超声除藻装置的实验船在400 m2实验区域作用1 h后,水表层的藻细胞由107个/mL降低到105个/mL,透明度由0 cm上升为35 cm,叶绿素a含量降低为初始浓度的3.3%,水质得到明显改善.这说明超声处理对藻类生长有显著的抑制作用,尤其适于水华发生期间的应急处理.     

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.     

GW103K镁合金熔体超声净化工艺

采用了超声场来处理GW103K镁合金熔体,考察了超声功率和超声处理温度对镁合金熔体净化效果的影响.研究结果表明:熔体净化程度与超声施加功率和熔体温度有关,温度太低和功率太大都不利于超声净化.在本实验条件下:680℃时,超声功率200W,处理时间60s净化效果比较明显;710和730℃时,超声功率160W,处理时间60 ...     

不同形态藻类的混凝效果及絮体特性

采用氯化铁和硫酸铝作为混凝剂，分别研究了不同形态结构的铜绿微囊藻、针杆藻和水华鱼腥藻的混凝效果及絮体特性。结果表明：在铁盐、铝盐混凝剂不同投加量下，铁盐对3种藻的混凝去除效果优于铝盐；3种藻在铁盐和铝盐各自达到最佳混凝效果时的混凝剂投加量：铁盐>铝盐。铜绿微囊藻的整体混凝效果最差，针杆藻的最好。相比于铝盐，3种藻在采用铁盐混凝时形成絮体的分形维数值更大；针杆藻絮体的整体分形维数最大（最大值：1.72），铜绿微囊藻的最小（最大值：1.17），表明藻种形态对混凝絮体结构的影响。3种藻在采用铁盐混凝时的絮体粒径（d50）均大于铝盐絮体，絮体强度和恢复因子小于铝盐絮体的对应值。当采用铁盐混凝剂时，铜绿微囊藻絮体d50的最大值（632μm）小于针杆藻（765μm）和水华鱼腥藻（777μm）；针杆藻絮体的恢复因子最大（26.54%），水华鱼腥藻的恢复因子最小（11.04%）。3种藻絮体到达等电点的铁盐投加量大于铝盐投加量，藻絮体Zeta电位可用于分析藻类混凝时最佳去除率对应的投加量。铜绿微囊藻以电性中和混凝机制为主，吸附架桥和网捕卷扫机制则可能对水华鱼腥藻和针杆藻的絮凝作用更重要。     

化学预氧化对藻类细胞结构的影响及其强化混凝除藻

对比研究了氯(Cl2)、高锰酸钾(KMnO4)以及高锰酸钾复合药剂(PPC)等氧化剂预氧化对颤藻细胞结构的影响及其强化混凝除藻的效果.细胞氧化前后的光学显微摄影图片表明:氧化剂对细胞表面结构有不同程度的破坏作用;氧化剂不仅破坏了细胞的表面结构,同时还使胞内物质释放出来,使得出水的溶解性有机碳(DOC)升高.几种氧化剂的对比研究结果还表明,高锰酸钾复合药剂(PPC)除藻除浊效果较为明显,混凝沉后水藻细胞含量(以OD420和叶绿素含量表示)均有大幅度降低,说明PPC预氧化具有很好的强化混凝除藻效果.     

化学预氧化对饮用水源水藻类的控制效果

对常规混凝沉淀工艺的处理效果和高锰酸盐复合药剂(PPC)、氯(Cl2)、氯氨(NH2 Cl)和臭氧(O3)预氧化除藻和除有机物效果进行了研究.结果表明,混凝除藻和除浊规律一致,但与除有机物不一致,传统混凝取得理想的除藻效果不经济.PPC在预氧化除藻、除有机物以及助凝中均表现了良好的性能,30 mg/L的Al2(SO4)3混凝条件下2mg/L PPc即可有效提高藻类和有机物去除效果.O3其次,而Cl2和NH2Cl预氧化除藻效果较差,而且基本没有助凝效果.     

饮用水中藻类及藻毒素去除技术进展

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。     

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.     

一种新型絮凝剂对滇池富藻水浊度及藻类去除效果的初步研究

初步研究了一种新型絮凝剂在不同添加量、不同水温和不同藻类浓度条件下对滇池外海富藻水浊度及藻类的去除效果.结果表明:添加量在50.0~3 000.0 mg/L范围时,对滇池富藻水均具有较好的去除效果.综合考虑去除效果和经济成本后,确定其最佳添加量以50.0~62.5 mg/L为宜,此时对浊度和叶绿素a的去除率均在93%以上.该絮凝剂对浊度和叶绿素a的去除率受水样温度影响较小,在15~30℃内净化效果无显著变化.水样中藻类浓度对该絮凝剂去除浊度和叶绿素a的效果均有显著影响.但对藻类叶绿素a浓度高达4 656.45~9 312.90μg/L的水样仍有高效去除作用,表明该絮凝剂在富藻水的净化方面具有较好的应用前景.     

胞外分泌物对铜绿微囊藻混凝去除的影响

以铜绿微囊藻为对象,研究了胞外分泌物(EOM)对不同类型混凝剂混凝除藻的影响,并初步探究了其影响机理.结果表明,不同类型的混凝剂具有不同混凝特性和混凝除藻效果.EOM对混凝的影响具有利弊双重性,即在混凝初期由于优先结合混凝剂,减小了有效投加量并阻碍电中和,具有一定的负面效应;而在混凝后期,初期与混凝剂结合的EOM具有增强架桥和网捕卷扫作用,起到了提高絮体密实性和改善沉降性能等有利作用.综合而言,当EOM质量浓度处于3～5mg.L-1时,混凝剂的除藻效果最好.因此,合理利用EOM是提高混凝除藻效果、减少药剂投加量的重要因素.研究结果为不同环境条件下除藻剂及其工艺条件的选择提供了重要的参考依据.     

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．     

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%.     

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.     

Analysis of the Rotary Ultrasonic Machining Mechanism

Ultrasonic machining (USM) is considered as an effective method for machining hard and brittle materials such as glass, engineering ceramics, semiconductors, diamonds, metal composites and so on. However, the low material removal rate due to using abrasive slurry limits further application of USM. Rotary ultrasonic machining (rotary USM) superimposes rotational movement on the tool head that vibrates at ultrasonic frequency (20 kHz) simultaneously. The tool is made of mild steel coated or bonded with diamon...     

Study on contrast test of PPC pre-oxidation and coagulation for algae removal and deodorization

The effect of treating algae-bearing water and induced odor by use of permanganate potassium composite （PPC） pre-oxidation was investigated, and was compared with the effect of treatments by pre-chlorination, permanganate petassium pre-oxidation and simple coagulation. The results showed that simple coagulation and pre-chlorination were less effective in removing algae and its odor, whereas PPC pre-oxidation was the most effective in algae removal and deodorization. Upon oxidation with PPC, the cells of Oscillatoria agardhic were inactivated and some intra-cellular and extra-cellular components were released into the water, which may help the coagulation by their bridging effect. The efficient removal of algae by PPC pre-oxidation is believed to be the joint contribution of several mechanisms.     

沸石与聚合氯化铝复合处理水源水中藻类的研究

对富营养化水源水的强化混凝技术进行研究，系统地对沸石与聚合氯化铝复配强化混凝除藻的工艺参数进行了探讨。研究结果表明，当聚合氯化铝与沸石的加入量均为40mg／L时，除藻效果最好，浊度、叶绿素a和高锰酸盐指数去除率分别为94．7％、69．1％和59．9％，絮体体积压缩达50％。     

高频超声清洗中声场分布的仿真及实验研究

高频超声乃至兆声清洗广泛应用于半导体器件的超精密清洗,可以有效去除纳米颗粒污染。其中,声能在声场中的分布决定了清洗效果,包括去除均匀性和清洗对象破坏。对于矩形清洗槽内的声场分布,采用简正分解理论直接求解声压分布。结果表明,兆声声能集中于声源辐射轴所在的局部区域,声压波腹和波节分布反映声源振动面形状,而超声波声能扩散至全声场。采用水听器对超声波声场声压分布进行测量,与理论结果相符。由于截断误差和非线性空化误差的存在,理论值小于实验测量结果。