對(duì)藻類污染物的最新處理方法

1、對(duì)藻類污染物的最新處理方法水是生命之源，然而水體的富營養(yǎng)化導(dǎo)致水中藻類泛濫。近年來，我國江河湖海出現(xiàn)的藻類泛濫已引起各界的廣泛關(guān)注，藻類泛濫成災(zāi)不僅影響了水體景觀及水產(chǎn)養(yǎng)殖的正常生產(chǎn)，而且藻類產(chǎn)生的藻毒素可使人體導(dǎo)致肝癌，構(gòu)成對(duì)人類生存環(huán)境的威脅。水中藻類面積、強(qiáng)度以及藻毒素的含量均在大幅度增長，反過來更加威脅到水質(zhì)的安全，成為當(dāng)今水污染防治中不可忽視的問題。常見的藻污染物處理方法大體可分為物理法、化學(xué)法和生物法。例如物理法有機(jī)械撈藻法、挖泥法、換水法、過濾法、曝氣法等。常見化學(xué)方法有化學(xué)藥劑除藻。而生物法常常是通過其他生物滅藻。諸如此類常規(guī)的滅藻方法常常存在不同程度的處理缺陷，而且這些往往是

2、指標(biāo)不治本的方法。治理藻類治本措施是采用微生物的方法，即向水體中投放微生物菌劑，根據(jù)水質(zhì)分析報(bào)告的結(jié)果，分析水體中COD氨氮、總磷、亞硝酸鹽的含量等主要水質(zhì)指標(biāo)，同時(shí)進(jìn)行情況以及它們之間的含量比例的分析，分階段針對(duì)性的投入響應(yīng)的微生物菌劑。其主要成分就是：復(fù)合芽抱菌、酵母菌、聚磷菌、消化細(xì)菌和反消化細(xì)菌，當(dāng)然同樣的菌種又分為不同的菌株，其功能和作用各不相同有的大相徑庭。達(dá)到脫氮除磷的效果，逐步消解和降低水體中的含量，并且能夠平衡穩(wěn)定這些元素的在水體中的含量和比例。人們正積極探索新的或更有效的處理方法來應(yīng)對(duì)藻污染物。接下來介紹幾種最新的藻污染物處理方法。1.絮凝法除藻張明明、潘綱進(jìn)行了天然乳土礦

3、物絮凝水華藍(lán)藻的初步研究試驗(yàn)結(jié)果表明在：海泡石、滑石、高嶺石、凹凸棒、輕質(zhì)頁巖和陶土對(duì)藻細(xì)胞去除率高，沉降速度快。其中尤其以海泡石、滑石的絮凝性能最出色，沉降0.5小時(shí)后，藻細(xì)胞的去除率可高達(dá)50%;靜置8小時(shí)后，葉綠素a的去除率均高達(dá)%X上。對(duì)于低濁高藻的湖泊水可以用微濾機(jī)除藻。微濾機(jī)是一種截流細(xì)小懸浮物的篩網(wǎng)過濾裝置，除藻用的微濾機(jī)多用孔眼1045um(多數(shù)是35um)的濾網(wǎng)，它對(duì)藻類的去除率約為50-70%,對(duì)懸浮物的去除率約為97-100%,但對(duì)濁度只能減少5-20%.4.氣浮除藻氣浮法是利用氣浮工藝使藻類上浮而使其去除，適用于密度較輕的藻類。氣浮與其它方法聯(lián)用可取得較好的去除效果。這

4、里介紹一處臭氧一氣浮法聯(lián)用的新工藝，其原理是使用臭氧化空氣或臭氧化氧氣代替空氣在特殊構(gòu)造的氣浮池中對(duì)含藻水進(jìn)行氣浮處理，其優(yōu)點(diǎn)是把臭氧氧化的化學(xué)現(xiàn)象和氣浮凈水技術(shù)的物理現(xiàn)象有機(jī)的結(jié)合在一起。臭氧，作為強(qiáng)氧化劑和有力的消毒劑，可以化學(xué)滅活藻類，阻止其在水中的生存和繁殖；滅活的藻類，其密度小于水的密度。在法國的奧頓水廠進(jìn)行了規(guī)模為110m3/h的半生產(chǎn)試驗(yàn)，結(jié)果表明，臭氧一氣浮新工藝能有效地去除原水98%勺鞭毛裸藻類或40%勺絲狀硅藻，還能使水中葉綠素濃度降低40%人'80%.臭氧一氣浮法中所使用的臭氧化氧氣濃度一般為45-50g/m3,臭氧化空氣為15-20g/m3,投量一般為0.5-3

5、mg/L.4微電解殺藻在物理場(chǎng)作用下，微電解H2O產(chǎn)生活性氧(02-,OH-)和H+。02-.OH一具有較強(qiáng)的氧化能力，可以殺死細(xì)菌和藻類。同濟(jì)大學(xué)的周群英等人進(jìn)行了微電解除藻研究。研究結(jié)果表明：用微電解除藻進(jìn)行微電解殺滅湖中的藻類研究，當(dāng)進(jìn)水流量為lm3/h,電流強(qiáng)度為5.92A-8.88mA時(shí)，除藻效果極好，明顯破壞藻類細(xì)胞中的葉綠體結(jié)構(gòu)，使藻類完全喪失光和作用的能力，即使在陽光充足的情況下，呼吸作用遠(yuǎn)大于光合作用，溶解氧急劇下降，其下降率均可達(dá)92%白天和夜晚的溶解氧接近，除藻效果明顯。5超聲波除藻20世紀(jì)90年代日本開始進(jìn)行超聲波抑藻除藻技術(shù)研究，目前在千葉湖進(jìn)行較大規(guī)模試驗(yàn)。我國清華

6、大學(xué)等單位也進(jìn)行了一定研究。高強(qiáng)度的超聲波能破壞生物細(xì)胞壁，破壞藻類細(xì)胞中的氣泡和活性酶，超聲波引發(fā)的化學(xué)效應(yīng)還可分解藻毒素。初步研究結(jié)果表明，適當(dāng)頻率和強(qiáng)度的超聲波處理5分鐘就可嚴(yán)重抑制藻類生長（減少50%）.高效、迅速、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)使得超聲波抑藻除藻技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。6 .遮蔽陽光在予沉池中用活性碳散于水中，形成一層黑毯，使藻類失去生長的光合作用，但散發(fā)困難。也可在原水進(jìn)入處理構(gòu)筑物口或用投藥設(shè)備投加。另外用一種合成橡膠織品浮在水面，這種織品與水接觸不產(chǎn)生臭和味，但不易操作。7 .人工加泥、加石灰在原水中投加混土，人工使?jié)岫燃哟?，由于磯花比重增加，沉淀加速，一般濾池過濾情況良好。

7、投石灰也可得到同樣效果。天津水廠85年去除藻類。曾投加泥土，得到較好效果，但浪費(fèi)人工，只適宜于小水廠應(yīng)用。8 .投加活性碳一般投加粉末活性碳，在投硫酸鋁前或與之同時(shí)投加，這樣可生成易于沉淀的磯花，但使用活性碳造價(jià)高，一般短期使用。9 .不加混凝劑過濾含有藻類比較清澄的原水，不加混凝劑反而除藻效果好。濾池濾料不過粗，硅藻與大部分藻類都會(huì)被除去，在原水濁度不高（5度以下）可長時(shí)間得到優(yōu)質(zhì)的濾后水。如果在較短的過濾周期內(nèi)沖洗，則由于藻類同時(shí)被沖掉，所以認(rèn)為是解決濾池堵塞最經(jīng)濟(jì)的辦法。國外有水廠用此法，15年來濾過水常在1度以下，沖洗用水即使在長藻季節(jié)只多5%藻類特別嚴(yán)重時(shí)，沖洗用水也不過增加10%1

8、0 .分層取水為了在藻類進(jìn)入水處理構(gòu)筑物前去掉，取水點(diǎn)若深，可采取分層取水辦法，一般冬季取上層水，夏季取下層水，暴雨季節(jié)取中層水。設(shè)計(jì)規(guī)范原稿初步擬定，湖泊、水庫水深大于10m時(shí)，取水口可考慮分層取水，其下緣距水底高度不小于1m上緣淹沒深度也不得小于1m,并建議取水口建在含藻量較低處，及不宜設(shè)在高藻季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向的下游凹岸。11 .高梯度磁分離以Fe3O4為磁種。磁分離器內(nèi)填充數(shù)微米到數(shù)十微米的填充物，試驗(yàn)除藻效率可達(dá)99.5%,細(xì)菌70-90%,但在實(shí)用上，只能用于小型設(shè)備上。12 .猛烈電荷或超聲波幅射去除用此法使蘭綠藻的氣泡破裂，破壞細(xì)胞而去除。但對(duì)魚和其他水生有機(jī)物不利。作為除藻的治本方

9、法生物方法，如放養(yǎng)控藻型生物、構(gòu)建人工濕地和水生植被，開發(fā)水體生物修復(fù)技術(shù)，是當(dāng)前水環(huán)境技術(shù)的研究開發(fā)熱點(diǎn)。以下著重介紹一下生物修復(fù)技術(shù)。與傳統(tǒng)的化學(xué)、物理處理方法相比，生物修復(fù)技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：污染物在原地被降解；修復(fù)時(shí)間較短；就地處理操作簡便，對(duì)周圍環(huán)境干擾少；較少的修復(fù)金費(fèi)，僅為傳統(tǒng)化學(xué)、物理修復(fù)金費(fèi)的30%-50%人類直接暴露在這些污染物下的機(jī)會(huì)減少；不產(chǎn)生二次污染，遺留問題少。目前，生物修復(fù)技術(shù)被劃分原位微生物修復(fù)和異位生物修復(fù)兩種。所謂元微生物修復(fù)是指對(duì)受污染的介質(zhì)（土壤、水體）不作搬運(yùn)或輸送而在原位污染地進(jìn)行的生物修復(fù)處理，其修復(fù)過程主要依賴于被污染地自身微生物的自然降解能力和人為

10、創(chuàng)造的合適降解條件。異位生物修復(fù)是植被污染介質(zhì)（土壤、水體）搬動(dòng)或輸送到它處進(jìn)行測(cè)生物修復(fù)處理。但這里的搬動(dòng)和輸送是低限底的，而且更強(qiáng)調(diào)人為控制和創(chuàng)造更加優(yōu)化的降解環(huán)境。在處理位置上，前者強(qiáng)調(diào)污染物存在的初始空間分布，后者則稍作遷移；處理過程中，后者有更多的人為調(diào)控和優(yōu)化處理?，F(xiàn)在所說的生物修復(fù)主要是原位修復(fù)。水體修復(fù)的主要處理方法水體修復(fù)技術(shù)包括以微生物為處理功能核心的生物處理技術(shù)、具有復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)塘處理技術(shù)、以植物和微生物為主要處理功能體的濕地處理技術(shù)、土壤處理技術(shù)和河湖等自然凈化能力的處理等。1生物處理技術(shù)生物處理技術(shù)包括好氧處理、厭氧處理、厭氧一好氧組合處理。其主要原理是人工馴化

11、、培養(yǎng)適合于降解某種污染物的微生物，通過控制室和微生物生長的環(huán)境以穩(wěn)定和加速污染物的降解。由于生物處理技術(shù)起步較早，現(xiàn)在已有很多成熟的工藝，比如SBRUASB氧化溝等。這些工藝一般要輔助結(jié)合其他一些處理方法，例如物理處理法（如吸附法、重力法、離心法和引力法等）、化學(xué)處理法（如凝絮法、提取法、氧化法、離子交換法和沉淀法等）。2生態(tài)塘處理法生態(tài)塘是以太陽能為初始能源，通過在塘中種植水生作物，進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)。在太陽能（日光輻射提供能量）的推動(dòng)下，通過生態(tài)塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級(jí)傳遞、轉(zhuǎn)化，將進(jìn)入塘中污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，最后不僅去除了污染物，而且以

12、水生作物、水產(chǎn)的形式作為資源回收，凈化的污水也作為再生水資源予以回收再用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了污水處理資源化。人工生態(tài)系統(tǒng)利用種植水生植物、養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨、養(yǎng)鵝等形成多條食物鏈。其中不僅有分解者生物、生產(chǎn)者生物，還有消費(fèi)者生物，三者分工協(xié)作，對(duì)污水中的污染物進(jìn)行更有效的處理與利用，并由此可形成許多條食物鏈，構(gòu)成縱橫交錯(cuò)的食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。如果在各營養(yǎng)級(jí)之間保持適宜的數(shù)量比和能量比，就可建立良好的生態(tài)平衡系統(tǒng)。污水進(jìn)入這種生態(tài)塘中，其中的有機(jī)污染物不僅被細(xì)菌和真菌降解凈化，而其降解的最終產(chǎn)物，一些無機(jī)化合物作為碳源、氮源和磷源，以太陽能為初始能源，參與食物網(wǎng)中的新陳代謝過程，并從低營養(yǎng)級(jí)到高營養(yǎng)級(jí)逐級(jí)遷移轉(zhuǎn)化，最后轉(zhuǎn)變成水生作物、魚、蝦、蚌、鵝、鴨等產(chǎn)物，從而獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。3人工濕地處理技術(shù)人工濕地是近年來迅速發(fā)展的水體生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可處理多種工業(yè)廢水，包括化工、石油化工、紙漿、紡織印染、重金屬冶煉等各類廢水，后又推廣應(yīng)用為雨水處理。這種技術(shù)已經(jīng)成為提高大型水體水質(zhì)的有效方法。人工濕地的原理是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)和生物的三重共同作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化。這種濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合組成填料床，污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動(dòng)，或在床體表面流動(dòng)。在床體的