蓝藻无害化絮凝及悬浮收获技术
微藻絮凝技术简介
迄今为止已经发现了几种藻类生物质的捕获技术，包括重力沉降，浮选， 过滤，离心和絮凝。其中絮凝已被证明是藻类生物质商业规模收获的最实用 方法。微藻絮凝包括物理絮凝、化学絮凝、生物絮凝和自絮凝。
与传统的阳离子金属盐相比，阳极电解释放金属离 子具有回收率高、pH范围宽、剂量小、耦合阴离子作 为生物质使污染物最小化等优点，但是微藻生物质中金 属离子的存在限制了其仅适用于非食用产品的生产过程。
化学絮凝 2
化学絮凝是使用化学物质即絮凝剂来诱导微藻絮凝。 絮凝剂具有三种主要类型，分别称为无机絮凝剂，无机聚合物和有机聚合物。 常用的絮凝剂有壳聚糖、硫酸铝(Al2(SO4)3)、氢氧化钠(NaOH)、聚丙烯酰胺、硝
2
PA R T
微藻絮凝的类型
物理絮凝 2
物理絮凝是利用物理力来使微藻发生絮凝，使之不会污染微藻生物质。 物理絮凝包括超声波絮凝、电泳、磁性氧化铁（Fe3O4）纳米颗粒还有介于物理方法和化 学方法之间电絮凝法。 超声波絮凝：高频(MHz)低振幅的超声波会导致细胞聚集，而低频(kHz)高振幅的超声波 会导致细胞破裂。这种策略在实验室规模上使用很方便，但是很难扩大规模。 电泳：带负电的微藻细胞在电场作用下也会产生聚集体，微藻细胞聚集在阳极周围，中和 其电荷，并产生聚集体。 磁性氧化铁(Fe3O4)纳米颗粒因为可以回收纳米颗粒，污染较少，纳米颗粒被细胞吸附而 使微藻细胞絮凝，并在一个单独的步骤中分离出来。 这种物理絮凝微藻细胞具有不需要任何化学物质参与的优点，但是该过程所需的能量和电 极的成本使得它无法用于更大的规模。
湖泊蓝藻资源化再利用技术研究进展
湖泊蓝藻资源化再利用技术研究进展湖泊蓝藻资源化再利用技术研究进展1.研究背景1.1蓝藻简介蓝藻又称蓝绿藻，又称为蓝绿藻，是由于光合作用形成的颜色得名，是广泛出现在世界各地的主要藻种，在淡水中生长的蓝藻在水体表面聚集形成水华，或者集中在表面形成蓝绿色的浮藻群[1]，称蓝细菌，属于原核生物。
蓝藻目前，人们对多数蓝藻种类还缺乏基本的研究，对有害有毒蓝藻的研究相对较多。
蓝藻是原核生物中最原始、最古老的藻类植物，出现在距今35亿年~33亿年前。
作为原核生物，蓝藻没有细胞核，具有真核生物中进行光合作用的主要色素叶绿素a，并在光合作用中释放出氧气。
现在已知有1500多种，分布遍及世界各地，能够适应不同的环境，特别是对高温、高盐有很强的适应性。
蓝藻偏好中性和碱性水体，部分种类具有气囊，总气囊的体积占整个细胞的2%~20%,可自主调节在水体中的垂直位置，这就是它们能够在湖泊产生趋表聚集的最主要的原因。
蓝藻形态各异，但是以球形单细胞和丝状藻体为主，多数蓝藻种类以多个细胞被无色透明的胶鞘包裹聚集，形成形态各异的不定形群体。
蓝藻的细胞繁殖是简单的无性分裂。
微囊藻是我国湖泊最常发生的水华蓝藻种类。
其群体常由几十个、数百个甚至上千个单个细胞组成。
蓝藻对于光的利用能力非常强。
一般高等植物的光能利用率通常是5%~6%，而蓝藻的光能利用率高达18%，光合效率达43%，是一般农作物的3倍和1.4倍以上。
因此，对蓝藻进行深入研究将提供很有价值的资料，具有重要的意义。
而蓝藻体内含有特殊的藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白等营养物质，还具有广阔的市场和发展前景。
1.2我国湖泊富营养化现状及危害湖泊是陆地表面具有一定规模的天然洼地的蓄水体系，是湖盆、湖水以及水中物质组合而成的自然综合体。
我国是一个多湖泊的国家，约有2万多个湖泊，占世界天然湖泊的1/10，大于1 km2的天然湖泊就有2 300余个，总面积为71787km，约占全国总面积的8%左右[1]。
蓝藻治理方法
蓝藻治理方法一、背景介绍蓝藻是一种常见的水生植物，但过量生长会导致水体富营养化，破坏水质生态平衡，对人类健康和环境造成威胁。
因此，针对蓝藻的治理方法备受关注。
二、蓝藻治理方法1.物理治理法物理治理法是指通过物理手段去除水中的蓝藻。
主要包括以下几种方法：（1）机械割草法：利用割草机等机械设备将水中的蓝藻切割，并通过网格过滤器将其捞出。
（2）曝气法：在水体中加入氧气或空气，增加溶解氧浓度，促进有益微生物繁殖，从而控制蓝藻的生长。
（3）紫外线消毒法：利用紫外线杀灭水中的细菌和病毒，从而控制蓝藻的生长。
2.化学治理法化学治理法是指通过添加化学药品来控制或杀灭水中的有害微生物。
主要包括以下几种方法：（1）铜离子法：通过添加铜离子来控制蓝藻的生长和繁殖。
（2）过氧化氢法：通过添加过氧化氢来杀灭水中的细菌和病毒，从而控制蓝藻的生长。
（3）高锰酸钾法：通过添加高锰酸钾来控制水中的有害微生物，从而控制蓝藻的生长。
3.生物治理法生物治理法是指利用天然或人工引入的有益微生物来控制或消除水中的有害微生物。
主要包括以下几种方法：（1）紫苏菜治理法：利用紫苏菜能够吸收水中营养盐和有机质的特性，将其加入水体中，从而抑制蓝藻的生长。
（2）悬浮细菌治理法：将一定数量的悬浮细菌加入水体中，利用其对有害微生物的消耗作用来控制蓝藻的繁殖。
（3）人工鱼礁治理法：在水体底部设置人工鱼礁，增加底部面积和微环境，促进有益微生物繁殖，从而控制蓝藻的生长。
三、治理方法选择及注意事项1.治理方法选择在选择治理方法时，应根据具体情况综合考虑以下因素：（1）水体类型和水质状况。
（2）蓝藻种类和密度。
（3）治理成本和效果。
2.注意事项在进行蓝藻治理时，应注意以下事项：（1）避免使用过量的化学药品或机械设备，以免对水体环境造成二次污染。
（2）选择适当的时间和方式进行治理，避免对水生生物造成不必要的伤害。
（3）加强监测和评估工作，及时发现问题并采取相应措施。
蓝藻及蓝藻水华的治理措施
蓝藻及蓝藻水华的治理措施蓝藻水华是水体中的蓝藻快速大量增殖形成肉眼可见的蓝藻群体或者导致水体颜色发生变化的一种现象，严重时可在水体表面漂浮积聚形成一层绿色的藻席，甚至藻浆，蓝藻水华发生的根源主要在于水体富集了过多的氮、磷等营养物质，是水体富营养化的另外一种表现形式。
近年来，蓝藻水华在养殖水体中呈现高发、频发、暴发态势。
从本质上讲，蓝藻水华是以蓝藻为载体的物质和能量转换的结果。
在含营养物质丰富的水体中，有些蓝藻常在夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色或并有腥臭味的浮沫，被称为“水华”。
大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。
中科院南京地理与湖泊研究所的孔繁翔研究员等在2007年对蓝藻水华的形成机制进行了研究，提出了4阶段的理论假设：即蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠、复苏、生长、上浮及聚集4个阶段。
每个阶段中，蓝藻的生理特性及主导环境影响因子有所不同。
在冬季，水华蓝藻的休眠主要受低温及黑暗环境所影响。
春季的复苏过程主要受湖泊沉积表面的温度和溶解氧控制，而光合作用和细胞分裂所需要的物质与能量，决定水华在春季和夏季的生长状况。
一旦有合适的气象与水文条件，已在水体中积累的大量蓝藻群体将上浮到水体表面积聚，形成可见的水华。
水华的出现最根本的原因还是排入水体的污染物远远大于水体环境的自身容量。
形成水华的蓝藻主要有微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻颤藻、裂面藻、胶鞘藻、束毛藻等十多个属，其中微囊藻属是分布最广、最为常见的蓝藻。
当微囊藻之类具假空泡的蓝藻过量繁殖时，水的透明度极低，有光层变的很薄，蓝藻长时间处于低光照下，假空泡形成很快使细胞迅速上升，以致内压的升高尚来不及使假空泡破裂，藻体已升到光照过量的表层，形成斑状浮渣，浮渣分解时散发腥臭味，夜间大量消耗水中溶解氧，容易使鱼缺氧而死。
而且蓝藻死亡后产生羟氨或硫化氢，对水生动物有毒，破坏水体，降低水体的利用价值。
1蓝藻水华的一般成因1.1内因——蓝藻生物学特性蓝藻对高温、低光强和紫外线的适应，可以过量摄取无机碳和营养物质，低的氮磷比等因素都有利于蓝藻生长。
微生物絮凝
微生物絮凝是一种利用微生物（通常是细菌）来促使悬浮在水中的微小颗粒物质聚结成较大的絮体，以便更容易被沉淀或过滤除去的处理过程。
这种水处理技术主要用于净化污水、饮用水和工业废水。
以下是对微生物絮凝的详细解答：1. 基本原理：微生物絮凝的基本原理是利用微生物产生的生物高聚物（生物胶）或胞外聚合物，将微粒聚结成絮体。
这些生物高聚物通常包括多糖类、蛋白质和胞外聚合物等，具有黏附性，能够将微粒捕获并固定在一起。
2. 微生物的选择：不同类型的微生物对不同种类的颗粒物质有不同的絮凝能力。
常用的絮凝微生物包括某些细菌（如聚草芽孢杆菌、硫酸还原菌等）和蓝藻等。
3. 絮凝剂的生成：微生物在生长繁殖的过程中产生的胞外聚合物或者分泌的絮凝剂是关键的。
这些分泌物质通过形成胶状物质，促使微粒和胞外聚合物发生相互作用，形成絮体。
4. 絮凝过程：微生物絮凝的具体过程包括：•微生物生长：提供适宜的环境条件，让絮凝微生物繁殖生长。
•产生絮凝剂：微生物在生长的过程中产生胞外聚合物或絮凝剂。
•捕获微粒：胞外聚合物黏附在微粒表面，将微粒捕获。
•絮体形成：微粒在胞外聚合物的作用下聚结成较大的絮体。
•沉降或过滤：形成的絮体通过沉降或过滤等方式被除去。
5. 应用领域：微生物絮凝广泛应用于水处理领域，包括：•污水处理：用于去除废水中的悬浮物、有机物和微生物。
•饮用水处理：用于改善水质，去除悬浮物和胶体颗粒。
•工业废水处理：适用于工业废水中的悬浮物和废弃物的去除。
6. 优势与挑战：•优势：相对于传统的化学絮凝剂，微生物絮凝更环保，对环境影响较小。
•挑战：微生物絮凝受到温度、pH值、氧气浓度等环境因素的影响，对操作条件有一定要求。
微生物絮凝是一种可持续、环保的水处理技术，对于提高废水处理的效果和减少对化学絮凝剂的依赖具有重要意义。
蓝藻治理（最终五篇）
蓝藻治理（最终五篇）第一篇：蓝藻治理蓝藻治理方法1.物理方法：物理除藻方法大体可分为工程除藻和直接物理除藻。
⑴工程除藻主要是采用引水换水、底泥疏浚、围隔拦截等工程。
①引水换水用“以清释污”方法对污染水体进行稀释，可以使水体富营养化关键性水质指标总磷和有机物污染指标、高锰酸盐指数浓度等有所下降。
但对于蓄水量较大的水域，补水量太小起不到净化效果，而提高补水量又造成水资源的大量浪费，费用高昂。
所以“引水释污”只是起到一个“治标不治本”暂缓效果，对于富营养化严重的湖泊，采用“引水释污”不是一个长久之计。
②底泥疏浚“清淤挖泥”可减少积存湖内的大量有机碳、氮、磷等营养物质，增大湖的蓄水量，是减少内源性污染的有效途径和措施。
但是大规模清淤，可能会破坏湖泊原有的生物种群结构和生境，削弱其自净功能，对生态修复带来负面影响。
③围隔拦截只能限制蓝藻繁殖面积扩大，达不到治理蓝藻的效果。
⑵直接物理除藻直接物理法除藻主要指机械清除、吸附、曝气和气浮、磁聚除藻、超声波和电磁波除藻、遮光、过滤、人工打捞等多种方法。
①人工打捞人工打捞收获藻类是控制蓝藻总量最直接的方式，能有效减轻局部水华灾害，在收获藻类的同时起到输出营养物的作用，减轻藻体死亡分解引起的藻毒素污染。
由于人工打捞收集手段落后，时间有限，导致效率低、费用高。
②机械除藻机械除藻是将藻类从湖泊中移出的一种机械方式，一般应用在蓝藻富集区（借助风向、风力等将蓝藻围栏集中在某一区域）,采用固定式除藻设施和除藻船对区域内湖水进行循环处理，有效清除浮藻层，为化学或生物除藻等措施的实施创造条件，可以作为辅助措施。
③其他方法目前的其他物理除藻方法也都存在效率低、成本高、不能大规模除藻等弊端，离实际应用还存在差距。
例如用活性炭吸附，对藻类、藻毒素的去除效果很好，但水中的有机物会影响活性炭的吸附活性，在大面积范围内使用很难回收再生，处理成本就很高。
深水曝气虽然能使湖底层水体中NH3、TP 浓度下降, 溶解氧（DO）浓度上升, 但叶绿素a含量却没有明显变化。
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“蓝藻无害化絮凝及悬浮收获技术”项目实施计划
海洋学院 朱 明
一、 项目目标：
选择蓝藻特定的生长时期和特定的气候条件，在低于蓝藻水华密度的水体中
添加无毒的絮凝剂促进蓝藻的絮凝和上浮；设置可拆卸变形围隔，利用风力或机
械力量富集上浮蓝藻，并采用吸尘器原理的“藻、“水”分离的吸藻装置和“斜
面沥水风干式蓝藻收获装置” 实现水华蓝藻的即时高效收集、浓缩和干燥处理，
从而大量去除水体中的蓝藻，预防蓝藻水华的发生，该套装置同样适用于蓝藻水
华的快速去除作业。
二、项目技术优点与环保优势
：
该项技术可以实现蓝藻的活体收集和高效去除，从而大幅度减少水体中蓝藻
数量，从源头上预防蓝藻水华的发生，最大限度避免蓝藻及蓝藻毒素对水体的污
染，提前预防蓝藻水华的发生，从根本上改变水质状况并促进生态恢复。
该项技术与传统的蓝藻治理方法（化学杀灭蓝藻和絮凝沉降）相比具有独特
的生态优势，所使用的絮凝剂本身无毒（实验证明即使对轮虫、枝角类等低等微
小生物无不良影响），且从水面去除活体蓝藻，不会造成蓝藻毒素的外泄和生物
死亡以及化学试剂残留等造成的二重污染，可以满足太湖水域(特别是水源地)的
蓝藻去除和水华预防工作所需的严格的环保要求。
三、项目意义：
该项成果将改变蓝藻（水华）治理中“守株待兔（水华）”的被动局面，掌
握预防水华和清除蓝藻的主动权，“以攻为守”预防蓝藻水华的形成，保证特定
水域（水源地）的良好水质（达到III类以上水质标准），为有效控制蓝藻的生长
规模和预防水华发生提供重要理论基础和关键技术支持。该项技术的推广应用将
促进湖区原生态的恢复和稳定，对稳定沿湖各地的经济发展、保持社会繁荣将起
到积极的推动作用，并为其它遭受蓝藻污染水域环境治理和生态重建树立典范。
四、考核指标
：
撰写研究报告一份；获得蓝藻无害化絮凝剂1－2种（组），总结蓝藻絮凝及
自动起浮的环境响应模型一套，提供蓝藻（水华）连续收集技术方案和实用机械
一套，除藻方法整体达到国内先进水平并进入产业化开发阶段，核心技术将达到
国内领先水平。
预计发表高水平论文3篇以上，申请国家发明专利1－2项，新技术2－3
项。项目成果获得省部级二等奖以上奖项1－2项。
五、项目进度：
工作进度（按季度分） 主要工作内容
2007年10 月至2007年12月
1、适用于水华蓝藻的可降解无毒副作用的絮凝剂的
筛选和优化，小规模的中试。2、高效“藻”“水”
分离装置专利申请、样机制造及模拟实验；3、水华
蓝藻的絮凝上浮和收集现场验收和鉴定。
2008年1 月至2008年3月
1、可拆卸变形围隔与高效蓝藻分离装置的批量生
产；2、斜面沥水风干式蓝藻收获装置的样机制造
2008年4月至2008年6 月
1、湖岸带蓝藻水华的快速收集和去除作业；2、特
定区域（水源地，风景区）水华蓝藻的絮凝、起浮
和收集；3、斜面沥水风干式蓝藻收获装置试验。
2008年7月至2008年9月
1、规模化蓝藻水华的快速去除作业；2、特定区域
水华蓝藻的预防性消除实验；3、斜面沥水风干式蓝
藻收获装置参与水华作业。
2008年10月至2008年12月
1、构建蓝藻絮凝起浮环境响应模型；2、改进蓝藻
收集和脱水装置德；3、制定絮凝收获操作规程。
2009年1月至2009年3 月
1、适用于在不同水域条件下的可拆卸变形围隔的定
制和规模化设置；2、根据蓝藻水华发生状况在不同
区域配置相应蓝藻收集和脱水装置的台套数。
2009年4月至2009年6 月
1、采用“中途拦截，定点富集和高效收获”的集约
化除藻（水华）作业模式，达到蓝藻水华的及时清
除目标，防止其在沿岸带的累积和腐烂。2、在水源
地等特殊水域实施大规模“蓝藻絮凝，起浮和即时
收集”的主动除藻作业，大幅度减少水体中蓝藻数
量，从源头上杜绝蓝藻水华的发生，保持水质的清
新无异味。
2009 年7月至2009 年 9 月
1、保持装备的正常运作及其去除蓝藻水华的优势。
2、在保持对蓝藻去除抑制的基础上，着手在水源地
的生态恢复工程，重建良性循环生态系统。
2009 年10月至2009 年12 月
1、由权威部门进行治理后水域的环境检测，并出具
环境评价报告。2、申请专利，项目验收和结题。3、
申报科技进步奖
六、项目预算：
项目总预算25万元，用于支付本项目自2007年10月至2009年12月的实
验、设备设计与制造、中试、验收、成果鉴定与报奖等过程的费用。
科目 经费额（万元） 用途说明
设备购置费 9 设备配件及材料购置
能源材料费 4 药品，水电消耗
试验外协费 1 与实验协作单位及相关管理部门的协调
资料、印刷费 2 版面费，专利申请费
租赁费 3 实验场地和船只租赁
差旅费 2 标本采集，设备运输，学术交流费用
鉴定、验收费 3 项目验收与成果鉴定
管理费
其他费用 1 不可预计的支出
合计 25
附：项目实施所需的工作或协助条件
1、为参与项目人员提供充足的参与该项目的工作时间。
2、建议成立“淮海工学院藻类工程研究所”，配置相应的空间和办公实验
条件，以适应该项目的多学科交叉的专业化要求。
3、由学校出面协调与地方政府和湖区管理部门或其他管理部门的关系；
4、由学校组织项目验收和成果鉴定工作。