1. Вред водорослей и токсинов водорослей для организма человека
① Водоросли в воде могут придавать воде неприятный вкус и запах.
② Водоросли и их растворимые метаболиты являются предшественниками побочных продуктов хлорирования.
③ Токсины водорослей могут привести к мутации икры рыб и ненормальному росту рыбы. Цветение водорослей может привести к гибели большого количества водных организмов; Водорослевые токсины, накопленные в водных животных, могут поставить под угрозу здоровье человека через пищевую цепочку.
④ Токсиносодержащие клетки цианобактерий в водоеме могут накапливаться и оставаться в донных отложениях за счет соосаждения с глиной или попадать в организм водных организмов и выпадать в осадок вместе с их экскрементами, что оказывает неблагоприятное воздействие на водную среду.
⑤ Эффект коагуляции и осаждения воды, содержащей водоросли, неудовлетворителен, что может привести к засорению фильтрующего бака и потере возможности нормальной работы водоочистной установки. В то же время это также окажет негативное воздействие на трубопроводную сеть.
2. Методы удаления водорослей и водорослевых токсинов.
Мелкие и медленно текущие водоемы (такие как озера, водохранилища и т. д.), легко подвергающиеся воздействию солнечных лучей, склонны к масштабному размножению водорослей в воде в эвтрофных условиях, особенно в сезоны с высокими температурами воды. Водоросли в воде быстро растут в течение нескольких дней, что приводит к так называемому феномену «вспышки» водорослей. Содержание водорослей в водоеме очень велико, и локальные скопления образуют толстый слой на поверхности воды.
В зависимости от качества сырой воды, окружающей среды источника воды, а также типов и количества водорослей в различных частях мира были приняты соответствующие методы удаления и достигнута разная степень эффекта. В настоящее время существуют в основном следующие способы удаления водорослей при очистке воды.
2.1 Удаление водорослей в исходной воде
① Перехват водозабора. Контроль роста водорослей имеет фундаментальное значение для предотвращения и контроля эвтрофикации водоемов, а затем управление водными ресурсами может использовать методы инженерных технологий, чтобы снизить скорость роста водорослей и изменить условия водоемов, чтобы подавить рост водорослей. . Выбор подходящей глубины водозабора, использование береговой фильтрации для дренажа и устройство препятствий для предотвращения движения накипи позволяют быстро и за короткий промежуток времени снизить вред.
② Альгициды с применением сульфата меди всегда использовались и будут использоваться в качестве экстренных мер по борьбе с водорослями. В настоящее время наиболее широко применяемым альгицидом является медный купорос. Его самым большим преимуществом является то, что он экономичный, эффективный, относительно безопасный и простой в использовании. Обычно считается, что количество сульфата меди, используемое в этом методе, не оказывает очевидного влияния на здоровье человека. Cu2+ оказывает определенное ингибирующее влияние на концентрацию планктона. Для диатомей, динофлагеллят, зеленых водорослей и цианобактерий концентрация Cu2+, оказывающая ингибирующее действие, составляет 10-11~10-6моль/л.
③ Метод спасения водоема. В этом методе используется лодка для очистки от водорослей или стационарная машина для очистки от водорослей рядом с водозабором источника воды, что может устранить высокие концентрации водорослей в водоеме в больших масштабах. Концентратор суспензии водорослей установлен на лодке для сбора водорослей, которая может быстро собирать водоросли в водоеме. Концентратор суспензии водорослей не разрушает структуру клеток водорослей, поэтому вырабатываемых токсинов водорослей меньше.
2.2 Удаление водорослей в технологическом отделении водоочистной станции
① Коагуляция и удаление водорослей Удаление водорослей можно осуществить путем коагуляции с помощью неорганических флокулянтов [таких как сульфат алюминия, полиалюминий (PAC), полиалюминий, хлорид железа и другие агенты]. При использовании полиалюминия хлорида железа для очистки воды, содержащей водоросли, мутность осажденной воды самая низкая, а дозировка также самая низкая. Образующиеся хлопья квасцов имеют характеристики крупных и рыхлых солей алюминия и большую плотность, а эффективность осаждения является лучшей. Оптимальная дозировка полиалюминия хлорида железа составляет около 25мг/л. Совместное использование органических полимерных флокулянтов и неорганических коагулянтов позволяет значительно улучшить эффект удаления мутности воды, содержащей водоросли, и снизить дозировку средства. На поздней стадии коагуляции требуется лишь небольшое количество органических флокулянтов, чтобы оказать сильное улавливание твердых частиц, ускорить образование хлопьев, сделать хлопья плотными и ускорить скорость седиментации.
② Метод флотации. Для водорослей с низкой плотностью хлопья, образующиеся после добавления коагулянтов, нелегко осаждаются, и флотация может обеспечить лучший эффект удаления водорослей. Специально для воды с низкой мутностью и высокой цветностью получаемые хлопья становятся легче и легче плавают.
Флотация не более эффективна, чем обычное осаждение токсинов вне клеток водорослей. Этот метод не повреждает клетки водорослей, не производит цитоплазматическую слизь и позволяет удалить больше неповрежденных клеток. Поэтому для удаления водорослей широко используется флотация растворенным воздухом. Этот метод дает относительно удовлетворительные результаты с точки зрения скорости разделения твердой и жидкой фаз (5–8 м/ч), концентрации осадка и экономии расхода лекарств.
Основная причина, по которой удаление водорослей флотацией превосходит седиментацию, заключается в том, что: когда содержание водорослей в сырой воде высокое, флотационный резервуар имеет высокую скорость отделения и экономит коагулянты; концентрация сухого твердого вещества в осадке во флотационном резервуаре составляет 25–30 г/л, а концентрация сухого твердого вещества составляет только 1/10 от концентрации во флотационном резервуаре. Таким образом, метод флотации позволяет избежать стадии концентрирования осадка при его обработке и снизить инвестиции в очистное оборудование. Факторами, влияющими на удаление водорослей посредством флотации, являются соотношение газ-твердое вещество, коагулянт и проведение предварительного окисления.
Увеличение соотношения газ-твердое может значительно повысить эффективность флотационного удаления водорослей. Увеличение давления растворенного воздуха-воды и увеличение количества растворенного воздуха может увеличить соотношение газ-твердое вещество; регулировка и увеличение флегмового числа также может увеличить соотношение газ-твердое вещество.
Коагулянты оказывают большее влияние на флотацию. Лечебный эффект ПАУ лучше, чем у хлорида железа и сульфата алюминия. Флоксы, производимые PAC, большие и имеют большую площадь поверхности, что способствует адсорбции и удалению водорослей.
Предварительное окисление может улучшить электрические свойства поверхности водорослей и окислить некоторые внеклеточные секреты на поверхности водорослей, которые влияют на коагуляцию, тем самым улучшая эффект удаления водорослей. В эксперименте использовались три окислителя: хлор, перманганат (PPC) и озон, чтобы исследовать влияние предварительного окисления на эффект флотации. В качестве коагулянта использовали ПАЦ в дозе 1 мг/л. Результаты показали, что предварительное окисление сыграло хорошую роль в усилении удаления водорослей на стадии флотации, а воздействие озона, перманганата и хлора варьировалось от высокого до низкого. Озон и перманганат могут увеличить степень удаления водорослей примерно с 60% до 80%.
③ Метод прямой фильтрации Подходит для озерной воды с низкой мутностью, содержащей водоросли. Его можно напрямую фильтровать без добавления флокулянтов, а эффект удаления водорослей лучше. При невысокой мутности сырой воды (менее 5 NTU) можно длительное время получать качественную фильтрованную воду. Если рабочий цикл соответствующим образом сократить, это будет наиболее экономичным способом решения проблемы засорения резервуара фильтра, поскольку одновременно смываются и водоросли. Контроль цикла фильтрации короткий, и водоросли не умирают, что может уменьшить выделение токсинов водорослей. При удалении водорослей прямой фильтрацией рекомендуется использовать двухслойный фильтрующий материал из угольного песка, который обладает большой очистительной способностью и позволяет продлить цикл промывки.
④ Удаление водорослей с помощью микрофильтрации Удаление водорослей с помощью микрофильтрации обычно в основном используется для очистки озерной воды с низкой мутностью и высоким содержанием водорослей. Эффект лучше, чем при коагуляционном осаждении, но скорость удаления мутности, цветности и CODmn очень низкая, намного меньше, чем при коагуляционном осаждении. Поэтому микрофильтрация в основном используется для удаления зоопланктона и водорослей из воды. Скорость удаления водорослей с помощью микрофильтрации сильно варьируется в зависимости от типа водорослей. Чем мельче водоросли, тем труднее их удалить. Иногда удаляется всего 10%, но количество коагулянта, расходуемого при коагуляционной флотации, велико.
2.3 Другие методы удаления водорослей
Другие методы удаления водорослей включают электрофлокуляцию, реактор преобразования электромагнитной частоты, мембранную технологию (микрофильтрация, ультрафильтрация и т. д.), метод биоугля (BAC) для глубокой очистки воды и т. д. Эти методы подходят только для лечения водорослей и водорослей с низкой концентрацией. токсины.
Таким образом, в целом, столкнувшись с сильным взрывом водорослей, водные растения должны принять различные меры, чтобы справиться с этим. Независимо от того, какой метод используется, у него есть свои преимущества и недостатки, и выбор процесса необходимо корректировать в соответствии с реальной ситуацией. Меры по предотвращению загрязнения источников воды очень важны, включая контроль сбросов загрязняющих веществ.
