对藻类污染物的最新处理方法

对藻类污染物的最新处理方法 水是生命之源，然而水体的富营养化导致水中藻类泛滥。近年来，我国江河湖海出现的藻类泛滥已引起各界的广泛关注，藻类泛滥成灾不仅影响了水体景观及水产养殖的正常生产，而且藻类产生的藻毒素可使人体导致肝癌，构成对人类生存环境的威胁。水中藻类面积、强度以及藻毒素的含量均在大幅度增长，反过来更加威胁到水质的安全，成为当今水污染防治中不可忽视的问题。 常见的藻污染物处理方法大体可分为物理法、化学法和生物法。例如物理法有机械捞藻法、挖泥法、换水法、过滤法、曝气法等。常见化学方法有化学药剂除藻。而生物法常常是通过其他生物灭藻。诸如此类常规的灭藻方法常常存在不同程度的处理缺陷，而且这些往往是指标不治本的方法。治理藻类治本措施是采用微生物的方法，即向水体中投放微生物菌剂，根据水质分析报告的结果，分析水体中COD、氨氮、总磷、亚硝酸盐的含量等主要水质指标，同时进行情况以及它们之间的含量比例的分析，分阶段针对性的投入响应的微生物菌剂。其主要成分就是：复合芽孢菌、酵母菌、聚磷菌、消化细菌和反消化细菌，当然同样的菌种又分为不同的菌株，其功能和作用各不相同有的大相径庭。达到脱氮除磷的效果，逐步消解和降低水体中的含量，并且能够平衡稳定这些元素的在水体中的含量和比例。人们正积极探索新的或更有效的处理方法来应对藻污染物。接下来介绍几种最新的藻污染物处理方法。 1.絮凝法除藻 张明明、潘纲进行了天然乳土矿物絮凝水华蓝藻的初步研究试验结果表明在:海泡石、滑石、高岭石、凹凸棒、轻质页岩和陶土对藻细胞去除率高，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小时后，藻细胞的去除率可高达50%;静置8小时后，叶绿素a的去除率均高达%%以上。 对于 低 浊 高藻的湖泊水可以用微滤机除藻。微滤机是一种截流细小悬浮物的筛网过滤装置，除藻用的微滤机多用孔眼10 ～45 um(多数是35um)的滤网，它对藻类的去除率约为50-70%，对悬浮物的去除率约为97-100%，但对浊度只能减少5-20%. 4.气浮除藻 气浮 法 是 利用气浮工艺使藻类上浮而使其去除，适用于密度较轻的藻类。气浮与其它方法联用可取得较好的去除效果。这里介绍一处臭氧一气浮法联用的新工艺，其原理是使用臭氧化空气或臭氧化氧气代替空气在特殊构造的气浮池中对含藻水进行气浮处理，其优点是把臭氧氧化的化学现象和气浮净水技术的物理现象有机的结合在一起。臭氧，作为强氧化剂和有力的消毒剂，可以化学灭活藻类，阻止其在水中的生存和繁殖;灭活的藻类，其密度小于水的密度。在法国的奥顿水厂进行了规模为110m3/h的半生产试验，结果表明，臭氧一气浮新工艺能有效地去除原水98%的鞭毛裸藻类或40%的丝状硅藻，还能使水中叶绿素浓度降低40%^'80%.臭氧一气浮法中所使用的臭氧化氧气浓度一般为45-50g/m3，，臭氧化空气为15-20g/m3，投量一般为0.5-3mg/L. 4微电解杀藻 在物 理 场 作用下，微电解H2O产生活性氧(02-, OH-)和H＋。02-.O H一具有较强的氧化能力，可以杀死细菌和藻类。同济大学的周群英等人进行了微电解除藻研究。研究结果表明:用微电解除藻进行微电解杀灭湖中的藻类研究，当进水流量为lm 3/h，电流强度为5.92^-8.88mA时，除藻效果极好，明显破坏藻类细胞中的叶绿体结构，使藻类完全丧失光和作用的能力，即使在阳光充足的情况下，呼吸作用远大于光合作用，溶解氧急剧下降，其下降率均可达92%，白天和夜晚的溶解氧接近，除藻效果明显。 5超声波除藻 20 世纪 9 0年代日本开始进行超声波抑藻除藻技术研究，目前在千叶湖进行较大规模试验。我国清华大学等单位也进行了一定研究。高强度的超声波能破坏生物细胞壁，破坏藻类细胞中的气泡和活性酶，超声波引发的化学效应还可分解藻毒素。初步研究结果表明，适当频率和强度的超声波处理5分钟就可严重抑制藻类生长(减少50%).高效、迅速、无二次污染等优点使得超声波抑藻除藻技术具有良好的发展前景。 6.遮蔽阳光 在予沉池中用活性碳散于水中，形成一层黑毯，使藻类失去生长的光合作用，但散发困难。也可在原水进入处理构筑物口或用投药设备投加。另外用一种合成橡胶织品浮在水面，这种织品与水接触不产生臭和味，但不易操作。 7.人工加泥、加石灰 在原水中投加混土，人工使浊度加大，由于矾花比重增加，沉淀加速，一般滤池过滤情况良好。投石灰也可得到同样效果。天津水厂85年去除藻类。曾投加泥土，得到较好效果，但浪费人工，只适宜于小水厂应用。 8.投加活性碳 一般投加粉末活性碳，在投硫酸铝前或与之同时投加，这样可生成易于沉淀的矾花，但使用活性碳造价高，一般短期使用。 9.不加混凝剂过滤 含有藻类比较清澄的原水，不加混凝剂反而除藻效果好。滤池滤料不过粗，硅藻与大部分藻类都会被除去，在原水浊度不高（5度以下）可长时间得到优质的滤后水。如果在较短的过滤周期内冲洗，则由于藻类同时被冲掉，所以认为是解决滤池堵塞最经济的办法。国外有水厂用此法，15年来滤过水常在1度以下，冲洗用水即使在长藻季节只多5%，藻类特别严重时，冲洗用水也不过增加10%。 10.分层取水 为了在藻类进入水处理构筑物前去掉，取水点若深，可采取分层取水办法，一般冬季取上层水，夏季取下层水，暴雨季节取中层水。设计规范原稿初步拟定，湖泊、水库水深大于10m时，取水口可考虑分层取水，其下缘距水底高度不小于1m，上缘淹没深度也不得小于1m，并建议取水口建在含藻量较低处，及不宜设在高藻季节主导风向的下游凹岸。 11.高梯度磁分离 以Fe3O4为磁种。磁分离器内填充数微米到数十微米的填充物，试验除藻效率可达99.5%，细菌70-90%，但在实用上，只能用于小型设备上。 12.猛烈电荷或超声波幅射去除 用此法使兰绿藻的气泡破裂，破坏细胞而去除。但对鱼和其他水生有机物不利。 作为除藻的治本方法生物方法，如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生植被，开发水体生物修复技术，是当前水环境技术的研究开发热点。以下着重介绍一下生物修复技术。与传统的化学、物理处理方法相比，生物修复技术有以下优点：①污染物在原地被降解；②修复时间较短；③就地处理操作简便，对周围环境干扰少；④较少的修复金费，仅为传统化学、物理修复金费的30%—50%；⑤人类直接暴露在这些污染物下的机会减少；⑥不产生二次污染，遗留问题少。

目前，生物修复技术被划分原位微生物修复和异位生物修复两种。所谓元微生物修复是指对受污染的介质（土壤、水体）不作搬运或输送而在原位污染地进行的生物修复处理，其修复过程主要依赖于被污染地自身微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件。异位生物修复是植被污染介质（土壤、水体）搬动或输送到它处进行测生物修复处理。但这里的搬动和输送是低限底的，而且更强调人为控制和创造更加优化的降解环境。在处理位置上，前者强调污染物存在的初始空间分布，后者则稍作迁移；处理过程中，后者有更多的人为调控和优化处理。现在所说的生物修复主要是原位修复。

水体修复的主要处理方法 水体修复技术包括以微生物为处理功能核心的生物处理技术、具有复合生态系统的生态塘处理技术、以植物和微生物为主要处理功能体的湿地处理技术、土壤处理技术和河湖等自然净化能力的处理等。 1生物处理技术 生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧—好氧组合处理。其主要原理是人工驯化、培养适合于降解某种污染物的微生物，通过控制室和微生物生长的环境以稳定和加速污染物的降解。 由于生物处理技术起步较早，现在已有很多成熟的工艺，比如SBR、UASB、氧化沟等。这些工艺一般要辅助结合其他一些处理方法，例如物理处理法（如吸附法、重力法、离心法和引力法等）、化学处理法（如凝絮法、提取法、氧化法、离子交换法和沉淀法等）。 2 生态塘处理法 生态塘是以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生作物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统。在太阳能（日光辐射提供能量）的推动下，通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水中的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且以水生作物、水产的形式作为资源回收，净化的污水也作为再生水资源予以回收再用，使污水处理与利用结合起来，实现了污水处理资源化。 人工生态系统利用种植水生植物、养鱼、养鸭、养鹅等形成多条食物链。其中不仅有分解者生物、生产者生物,还有消费者生物，三者分工协作，对污水中的污染物进行更有效的处理与利用，并由此可形成许多条食物链，构成纵横交错的食物网生态系统。如果在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比，就可建立良好的生态平衡系统。污水进入这种生态塘中，其中的有机污染物不仅被细菌和真菌降解净化，而其降解的最终产物，一些无机化合物作为碳源、氮源和磷源，以太阳能为初始能源，参与食物网中的新陈代谢过程，并从低营养级到高营养级逐级迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等产物,从而获得可观的经济效益。 3 人工湿地处理技术 人工湿地是近年来迅速发展的水体生物—生态修复技术，可处理多种工业废水，包括化工、石油化工、纸浆、纺织印染、重金属冶炼等各类废水，后又推广应用为雨水处理。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物（如芦苇等），形成一个独特的动植物生态环境，对污染水进行处理! 传统的生物处理工艺控制相对复杂，而且投资较大。而生态修复技术投资少，运行方便，能耗低。因此，生态处理技术在以后会得到更大的应用。此外，生态修复工程可以结合其他技术，使其处理效果更加好。例如：利用基因工程和生物技术筛选超积累、高耐性修复植物和具有特异降解功能的微生物进入处理系统，能更有效的达到处理效果。