科技成果——藻、水在线分离磁捕技术
水体底泥洗脱技术助力北京凉水河生态恢复
70多功能底泥洗脱机及工艺演示北京凉水河治理前后对比文图／安徽雷克环境科技有限公司安徽雷克环境科技有限公司（简称雷克环境）多年致力于湖泊蓝藻治理和其他污染水体治理研究，曾承担国家“十二五”水专项课题，获得16项专利授权，拥有3项省级科技成果，是中国科学院合肥物质科学研究院和中国环境科学研究院技术合作企业。
雷克环境拥有的“藻水在线分离磁捕技术”和“底泥洗脱暨生态修复技术”，被住建部列为富营养化湖泊蓝藻水华应急处置先锋技术和海绵城市建设水体内源污染治理推荐技术。
依托独创的核心技术，公司开发的“水上移动式藻水分离磁捕船”和底泥洗脱船成功应用于工程实践，打造了巢湖蓝藻应急打捞、北京凉水河水质改善与生态修复工程等诸多经典案例。
底泥洗脱暨生态修复技术是富营养化水体污染治理和生态恢复的重要基础性技术，已被住建部和水利部列入水体污染内源治理先进技术向全国推广。
其技术原理是针对底泥有机质和水体悬浮物粒径小、无机泥沙粒径大的特点，通过物理扰动在泥水界面产生湍流，使胶体沉积物在湍流作用下翻滚、碰撞、摩擦，无机颗粒重力沉降、原位覆盖，粒径较小的颗粒态污染物随水泵出，经絮凝沉淀后外运，絮凝分离后的清水回流水体。
该技术着力提高水体透明度，并构建稳定的泥水界面，满足沉水植物生长的光照条件和基质需求,促进富营养水体向草型清水稳态转换。
该技术的创新点有：①在较短时间内迅速消除底泥厌氧上泛和水体黑臭；②精准清除底泥有机质和水体悬浮物；③改善水体生境，促进沉水植物萌发、生长。
根据底泥洗脱暨生态修复技术研制开发的底泥洗脱设备可以用于城市河道、景观湖、农村河湖、坑塘、沟渠等内源治理。
随着经济、社会的快速发展，北京凉水河污染负荷日益严重。
近几年，凉水河流域外源治理成效明显，但历年沉积的内源污染没有得到有效清除。
每临夏季，底泥上泛、水质恶化，两岸民众苦不堪言。
北京市水务局和凉水河管理处开拓创新，水体底泥洗脱技术助力北京凉水河生态恢复积极引入雷克环境底泥洗脱原位置换技术进行内源污染治理，取得显著成效。
磁分离技术在水处理中的应用
磁分离技术在水处理中的应用摘要：本文介绍了磁分离技术研究现状，包括在水处理中的4种应用类型及在生活污水、工业废水和河流湖泊的实际应用。
对磁分离技术的发展趋势进行了分析，指出虽然磁分离技术在水处理领域已经大范围使用，但在磁种的开发、回用，设备的研发和技术的推广方面发展较为落后，需进一步深入研究。
关键词：磁分离；磁絮凝；磁吸附水处理引言水是万物之源，我国水资源总体较多，但由于我国幅员辽阔，各地气候差异大，且人口众多，因此水资源在时空分布上极不均匀，人均水资源量小。
水是一种不可再生资源，随着经济发展，用水量增加，一方面强调节约用水，另一方面重视水污染的治理。
水污染主要包括生活污水、工业废水和河流湖泊的径流污染等。
传统水污染治理技术主要包括化学沉淀、离子交换、吸附法和生物法等，但这些方法存在效率低、成本高或者易二次污染等问题。
面对这些问题，绿色、高效且经济的新型污水治理技术不仅是环保现实的需要，也越来越受人们的重视，磁分离技术就是其中的一种。
1.磁分离技术概述（1）磁种的开发。
磁种是磁分离技术应用的重要部分，小颗粒磁种相较于大颗粒磁种的磁性更佳，可以更好与吸附剂、絮凝剂或催化剂结合，所以纳米磁种的开发将成为今后研究的重点。
（2）磁种的回用。
磁分离技术一大优势在于磁种可以进行回收再利用，这可以降低磁分离技术的处理成本，且绿色环保。
磁种一般通过外加磁场进行回收，回收后磁种的处理尤为关键，决定了再利用时的水处理效果，回收磁种的处理方法也需要进一步研究。
（3）磁分离设备研发。
技术离不开设备的支持，磁分离依托磁场进行分离，为节约成本，开发新型高磁场低能耗的设备十分关键。
（4）高梯度磁分离技术。
高梯度磁分离技术是在磁分离基础上进一步发展而来的，可以极大提高絮凝速度，减小处理装置的占地面积，是未来磁分离技术研究的方向。
2.磁分离技术在水处理中的应用类型2.1磁场直接分离通过外加磁场，可以对废水中的一些带磁性的污染物或杂质进行吸附，达到去除污染物从而净化水的效果。
科技成果——浅水湖泊蓝藻水华聚集动态模拟和预警技术
科技成果——浅水湖泊蓝藻水华聚集动态模拟和预警技术技术开发单位环保部南京所适用范围技术适用于中、小型湖泊水体的蓝藻水华预测预警成果简介本研究基于重污染区域内的实时水环境自动监测数据以及水文气象、水下地形、遥感影像等资料，通过构建综合考虑水动力条件、气象条件、营养盐条件和底泥影响的水质蓝藻预测预警模型，并使用长时间序列、大量而又系统的实测资料进行模型的参数率定，实现在太湖重污染区的水质和蓝藻水华的初步业务化预测预警。
工艺流程1、数据采集与模型计算网格划分：根据水体基本水动力和水质特征，选取模型所需要使用的水动力子模块、浮游植物生态子模块等，并完成模型构建的准备工作。
2、模型构建与求解：在第一阶段研究工作的基础上建立浅水湖泊二维水动力和物质输移的基本方程，将浮游植物生态学机理中较为成熟的动力学方程耦合到物质输移方程的源汇项，建立起综合考虑水动力条件、气象条件、营养盐条件和底泥影响的蓝藻生消模型，并运用有限体积法对构建的模型进行求解。
3、使用实测资料进行模型的参数率定，并进行模型的验证计算，最后在计算的各项结果达到一定精度的条件下将模型应用于蓝藻水华的预测预警。
关键技术该技术基于浅水湖泊二维水动力和物质输移的基本方程，将浮游植物生态学机理中较为成熟的动力学方程耦合到物质输移方程的源汇项，建立起综合考虑水动力条件、气象条件、营养盐条件和底泥影响的蓝藻生消模型，并运用有限体积法对构建的模型进行求解。
应用情况太湖梅梁湾藻华预测预警模型及相关算法在《太湖重污染区水环境风险评估预警技术研发综合运用示范》系统中实现，目前，已经应用在江苏省环保厅的太湖蓝藻藻华日常预测和预警工作中。
典型案例（一）项目概况将浮游植物生态学机理中较为成熟的动力学方程耦合到物质输移方程的源汇项，构建了综合考虑水动力条件、气象条件、营养盐条件和底泥影响的二维水动力学模型耦合浮游植物生态学模型的蓝藻生消模型，整合模型以及遥感监测系统和在线监测系统，构建了太湖重污染区水环境风险评估预警平台，实现了浅水湖湾氮、磷污染源源解析与总量估算。
扬州大学科技成果——压力式蓝藻水处理技术
扬州大学科技成果——压力式蓝藻水处理技术
成果简介
针对蓝藻细胞内有气囊，易上浮，不易在水处理厂中沉淀去除的问题，通过短暂加压使得蓝藻气囊被压破，浮力降低，密度增大，能方便地通过混凝沉淀去除。
与现有技术相比，本技术对蓝藻的去除效率显著提高；不投加杀藻剂，不产生杀藻副产物，供水更安全；混凝剂大幅度节省，能耗很低，制水成本显著降低。
本技术已完成理论研究、技术方法研究、小型设备开发、水处理实验。
已获得发明专利2项，实用新型专利1项。
主要技术指标
沉淀后蓝藻去除效率：蓝藻去除率从70%提高到90%以上；降低成本：省去杀藻剂，沉淀剂降低30%-50%，运行能耗很小。
水处理成本降低0.1-0.12元/m3；安全无毒：不再投加杀藻剂，藻毒素、藻液泄漏、杀藻副产物等有毒有害物质产量为零。
市场前景
前景广阔，原创技术，世界独有。
能解决全国普遍存在的蓝藻水处理问题；本技术能形成设备化产品，能方便地嵌入到现有水处理工艺中去，对现有水厂进行升级改造，使用管理方便，易推广实施；预期全国推广应用水厂约200家，市场销售规模5亿元。
应用范围
扬州、环太湖、环巢湖、环滇池、江苏、浙江、福建、广东等地的湖、库、缓流水体水源，普遍存在蓝藻，可应用本技术。
磁分离技术在高浓度废水去除微小颗粒中的应用
磁分离技术在高浓度废水去除微小颗粒中的应用在当前环保意识逐渐增强的背景下，高浓度废水处理成为一项亟待解决的问题。
其中，微小颗粒的去除是高浓度废水处理中的关键环节之一。
磁分离技术作为一种高效、环保的分离方法，近年来在高浓度废水处理中得到了广泛的应用。
本文将重点探讨磁分离技术在高浓度废水去除微小颗粒中的应用。
第一部分：磁分离技术原理及特点磁分离技术是利用磁性材料对具有一定磁性的颗粒进行分离的一种方法。
其原理基于颗粒对磁场的响应特性，通过外加磁场对废水中的微小颗粒进行引导和分离。
相比于传统的分离方法，磁分离技术具有以下几个显著的特点：首先，磁分离技术对微小颗粒具有高度的选择性，能够准确地将目标颗粒从复杂的废水中分离。
这是因为具有磁感应强度的颗粒会在外加磁场的作用下受到吸引力，从而实现了针对性的去除。
其次，磁分离技术具有高效的分离速度和良好的分离效果。
由于磁分离过程是在瞬时完成的，因此可以实现快速的分离过程，大大提高了处理效率。
同时，磁分离技术也能够有效地去除废水中的微小颗粒，使废水的水质大幅度提高。
最后，磁分离技术相对于其他分离方法而言，具有较低的能耗和运维成本。
磁分离过程中只需外加磁场能量，无需额外的化学药剂，降低了成本和环境污染的风险。
第二部分：磁分离技术在高浓度废水处理中的应用磁分离技术在高浓度废水处理中应用广泛，主要体现在以下几个方面：首先，磁分离技术能够有效去除高浓度废水中的铁矿石颗粒。
矿石颗粒是众多工业废水的主要组成部分，通过磁分离技术可以快速将矿石颗粒从废水中分离出来，减少水体污染。
其次，磁分离技术在高浓度废水中的微生物去除方面也具有广泛的应用。
在一些生产过程中，废水中可能存在大量微生物，通过磁分离技术可以对微生物进行快速引导和去除，降低水中微生物的浓度，减少环境污染的风险。
同时，磁分离技术还可以应用于高浓度废水中的重金属颗粒去除。
重金属被广泛应用于工业生产中，而含有重金属的废水对环境造成较大危害。
科技成果——水体藻华应急削除技术
科技成果——水体藻华应急削除技术技术开发单位天津高格新型渔业技术有限公司适用范围该技术适用于城市、乡村、景观水等地表水质改良治理，主要有蓝藻水华爆发、水绵大量繁殖、水体溶解有机物等过多引起的地表水变质发黑、发臭等，影响周边居民生活，该技术通过药物杀灭蓝藻，水绵藻类，控制藻类密度，絮凝、氧化分解水体有机物，降低、降解水体富营养化指标，捕捞漂浮蓝藻水华，水绵水藻等水生植物，消除水质恶臭，恢复水面洁净，达到改良水质的目的，优化水域环境。
成果简介该技术通过药物杀灭蓝藻、水绵水藻，药物氧化分解水体有机物，絮凝水体有机物，降低水体富营养化指标，消除水质恶臭，捕捞漂浮蓝藻、水藻水绵，控制水藻水绵密度，降低水体富营养化指标，达到改良水质的目的。
工艺流程治理方法：杀藻剂杀灭藻类，选择时机杀灭控制蓝藻生长繁殖，使其一不能成为优势藻类种群，形成蓝藻水华；使其二蓝藻不能形成胶质鞘硬化，而无法溶解于水中，影响治理效果；灭杀水绵活体，防止水绵孢子大量繁殖扩散；氧化分解剂氧化分解水体中的有机物，使用絮凝剂絮凝络合吸附离子，形成沉淀，脱离水体表层，使生物营养盐减少，达到降低水生微生物生长的目的；治理过程中采用不锈钢定制船拌药喷洒，对杀灭藻类使用藻类捕捞网具及真空泵等设备清理水面。
关键技术药物配方，杀藻剂，氧化分解有机物，喷洒机械使用方法，使用药物时机，水藻捕捞技巧，蓝藻捕捞技巧。
知识产权情况自主创新，申报两项实用新型专利：201720658163.8，201720488224.0。
典型案例1、2017年《福苑里水质改良合同》；2、2017年《天津滨海新区古林街新天地西侧沟渠水处理》；3、2017年《大港凯旋苑小区景观水质改良合同》；4、2016年《大港临潮湖景观水质改良工程合同》；5、2017年《大港临潮湖景观水质改良工程合同》。
主要用户目录1、天津市滨海新区大港园林工程服务站2、天津滨海新区古林街街道办事处3、天津市滨海新区大港公园管理所投资情况投资50万元经济效益分析经济效益15%。
科技成果——超声波除藻技术及设备
科技成果——超声波除藻技术及设备技术开发单位Thomas Electronics（比利时）
主要应用领域水环境治理
成果简介
现有的除藻方法可分为物理法、化学法和生物法三大类。
物理法耗费大量的人力物力，化学法易导致二次污染，生物法使用成本太高。
超声波灭藻设备成本低、效果好、无二次污染，从根本上清除藻类，且不易复发，不影响水体中水生动植物的生长。
超声波在传播中引起质点的交替压缩和伸张，可以通过机械作用，热效应和声流作用，使藻类细胞破裂、物质分子中的化学键断裂。
同时由于空化作用可以使存在于液体中的微气泡迅速膨胀后突然闭合，产生冲击波和射流，破坏生物膜与细胞核的结构与构型。
由于藻细胞内具有气囊，在空化效应的作用下，气囊被打破，导致藻细胞失去控制浮动的能力，进入空化泡的水蒸气在高温和高压下产生-OH自由基，可与亲水性、难挥发的有机物在空化泡气液界面上进行氧化反应；而疏水性、易挥发的有机物可进入空化泡进行类似燃烧的热解反应。
超声波还能通过触变效应引起生物组织的结合状态的改变，造成细胞液变稀，细胞质沉淀。
主要性能指标
电压：220V，50/60Hz
功率：50W
电缆长度：17m
有效辐射角度：360°/180°
有效辐射半径：150m
应用情况
该设备在国外主要用于工业循环冷却水、水库治理、湖泊治理、公共园林水体治理等，其典型应用案例有比利时安特卫普高尔夫球场、英格兰Barcombe Reservior等，国内也有少数应用情况，如北京钓鱼台国宾馆景观池、海南海水水产养殖基地、北京陶然亭公园工程、广州市雕塑公园云液湖工程等。
科技成果——藻类拦捞及清除技术
科技成果——藻类拦捞及清除技术技术开发单位中国科学院水生生物研究所成果简介该技术通过物理手段移除藻类生物量，减少现存量，并对藻类生物量进行资源化利用。
具体工艺：拦截浓缩、捞取移除、脱水/无害化处置、资源化利用；借助围油栏、竹竿、浮筏等实现对藻类的浓缩，筛网滤布辅助人工或船舶可有效截留藻细胞，或借助土壤过滤作用截留藻类，实现初步脱水；在振荡离心作用下深度脱水，通过压滤去除更多水分，藻泥可运输到陆地进行无害化处置与资源化利用。
主要性能指标围油栏：由充气浮体、裙边、拉力带、配重链、系锚件等部件构成。
筛网滤布：≥150目。
振荡筛：铜质，双层，≥100目；电机功率1.5kW。
卧螺离心机：10000r/min；功率5.0KW、2000L/h。
适用范围适用于河流、湖库、池塘等水体的水华藻类的应急处置和水资源保护。
技术特点成本低，浓缩设施可就地取材；效率高：一般7-14d完成90%以上的藻类清除任务；适用性强：对水体类型没有依赖；操作简便：在技术人员指导下，依靠船工民工即可作业；变废为宝：采收的藻类生物量无害化处置后可资源化利用。
应用成本全套技术处理系统的售价基于处理量的不同而不同，约50-280万元。
人工投入、易耗品以及船舶油耗成本，依据处理水域的具体实际情况略有差异，平均约150-500元/m2。
典型案例案例1：该技术应用于三峡香溪河库湾近30km长河段的蓝藻水华治理，采用该技术对水华覆盖水域动用10人、5艘渔船，100个定制滤网，5d内完成了水面蓝藻聚集体的拦捞清除任务，肉眼可见的藻类水华消失，细胞密度减少90%，有效控制了水华对当地工农业用水以及水域生态的负面影响。
案例2：该技术应用于武汉市南湖暴发面积约3km2的蓝藻水华，蓝藻生物量在下风口堆积并引发恶臭。
当地政府采用该技术，利用5km围油栏和2台（套）藻类拦捞设备，在10d内彻底清理掉漂浮在南湖水面上的蓝藻，水体中的藻类细胞密度下降95%以上。
推广应用情况该技术在滇池、三峡、武汉周边湖泊等水体得到较好推广应用，在藻类水华防治中发挥重要作用，取得了良好的应急处置效果。
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科技成果——藻、水在线分离磁捕技术
技术开发单位中国科学院合肥物质科学研究院、安徽雷克环境科技有限公司
适用行业水污染治理，湖泊蓝藻水华防控
适用范围适用于具一定面积敞开水面、水深不低于1.2m的各类水体中浮游藻类等富营养化物质的工程化、规模化打捞移除。
成果简介
磁性微网结构材料将富营养化水体中的氮、磷和蓝藻等污染物絮凝后，再利用永磁装置外磁场，吸引磁性絮体聚集“捕获”并移出，实现藻/水快速、连续分离。
技术实施包括磁凝聚和磁分离两个相互耦合的过程。
磁凝聚是基于水体污染物（藻细胞等）的加种性，赋予弱磁性或非磁性的污染物以较强的磁性。
磁分离是借助外磁场的作用，将磁性聚集体分离出来。
具体是将磁捕剂投入到藻（污）水中，通过粒子或分子之间的亲和性，使水中的藻细胞和其它胶体级粒子凝聚，形成具有磁性的聚集体。
磁性聚集体在水力学作用下不断发育长大，流经磁分离器时被磁场吸引。
由于水分子无磁性，除了磁性聚集体因表面张力携带的水分外，吸附在磁分离器上的聚集体主要为含有藻细胞等颗粒污染物的磁性聚集体。
随着磁分离器的转动，磁性聚集体被移出水体，而干净水还湖。
工艺流程
技术通过水上移动式平台（磁捕船）实施，工艺流程包括：
（1）藻水推进：由藻水泵将含藻湖水（藻浆）推送至磁捕船水
力学槽道，对藻水流向、流量进行调节，使之适合后续工艺要求；
（2）混凝絮凝：向进入水力学槽道中的藻水中加入磁捕剂、助凝剂，逐步形成磁性蓝藻聚集体；
（3）藻/水磁分离：对混凝后的磁性蓝藻聚集体进行分离，浓稠磁性藻浆送入储藻仓，清水流入磁盘后端进一步沉淀后还湖；
（4）磁种回收：分离出的蓝藻磁性聚集体进入储藻仓，经机械高速剪切后由磁种回收器进行磁种分离，分离后的磁种再投加回用；
（5）藻泥脱水：采用污泥泵将藻泥泵入污泥脱水机，进行脱水减容，外运处理。
藻、水在线分离磁捕工艺流程图
技术参数
典型规格装备蓝藻磁捕船为双体结构钢质船体，长32.8m、宽11.1m、高6.2m，型深1.85m，吃水深度0.95m；最大航速12km/h；作业航速0-12km/h；总功率2×48.5kW；藻水处理能力1000-1200m3/h。
经济指标
投资成本：处理能力1000-1200m3/h的磁捕船及辅助运输船每套建设投资合计1400万元。
运行成本：按每日运行8小时计，处理每立方米藻水约需3.3元，包括人工、材料、能耗、设备折旧、藻泥外运费用。
技术效果
对水中藻细胞、总磷的去除率90%以上；还湖尾水总磷含量低于0.1mg/L、达到国家地表II类标准；外运藻泥含水率90%以下；磁种回收率75%以上。
应用情况
（1）巢湖蓝藻应急磁捕技术及运行，2016年10月、2017年5月-9月，巢湖西北湖区派河口至南淝河口沿线水域，累计处理藻水61.9万立方米；验收合格，还湖水质达标。
（2）巢湖西坝口饮用水源地蓝藻应急处置，2017年7月下旬，巢湖东部湖区西坝口水域，处理浓稠（藻密度接近1×109个/L）藻华2.3万立方米，还湖水质达饮用水源地水质标准。
市场前景
技术主要针对富营养水体蓝藻打捞，具有处理量大、效率高、出水水质优、机动灵活的特点，技术成熟度高，是当前各类富营养化水体蓝藻处置、除污除磷的优异实用技术。
2017年以来合肥市已投入3套该装备用于巢湖蓝藻防控，2020年在太湖示范运行，滇池蓝藻打捞运行也即将启动。
我国水体富营养化治理和蓝藻水华处置、防控的形势仍严峻，对相关实用技术的需求巨大，本技术创新性高、实用性强，推广应用前景十分广阔。