微宇宙法研究环境因子对南方典型梯级水库群藻类生长的影响

针对中国南方某城市A、B和C 3座重要城市地表供水和原水调蓄水库藻类周期性暴发的问题,以水体营养盐总氮浓度、总磷浓度、水流速度和藻类初始浓度作为环境因子,以chl-a的比增长率作为评价指标,开展微宇宙环境模拟藻类生长的L9(34)正交实验,研究了环境因子对该梯级水库群中藻类生长的影响。结果表明,在实验所设定的水平范围内,藻类初始浓度对藻类生长的影响显著。当总氮为6 mg/L,总磷为0.25 mg/L,流速为0 m/s,藻类初始浓度为21.65μg/L时,最利于南方典型梯级水库群中的藻类生长。4个因素对藻类生长的影响大小依次为:藻类初始浓度、总氮浓度、水流速度、总磷浓度。不同实验条件下微宇宙中的优势藻种类不同。     

不同消毒剂对饮用水中可同化有机碳的影响

以某地表水为原水（TOC为5．3mg／L），研究了氯、氯胺和臭氧3种消毒剂对可同化有机碳（AOC）的影响。结果表明，投加1mg／L氯氧化30min就会使AOC升高近3倍。投加3种剂量（1、2、3mg／L）的氯胺，氧化30min时AOC增加不到1倍；氧化24h时AOC浓度均比30min时的高，这说明氯胺的作用机理与氯不同。投加臭氧2．0mg／L氧化30min时可使AOC增加2．4倍；当臭氧质量浓度大于2．0mg／L时，AOC开始下降，这说明一部分中间产物进一步被氧化成了二氧化碳和水。     

北京红领巾湖的富营养化状态与水质分析

红领巾湖位于北京朝阳门外,以再生水为补给水源,在调节湖区小气候、改善周围生态环境、提供居民休闲等方面具有重要功能.2008年3～10月的浮游藻类和理化指标监测结果显示,该湖为重富营养型水体,浮游藻类平均细胞密度为24.73×106个/L,叶绿素a平均质量浓度为84.67μg/L;优势种群是微囊藻(Microcystis...     

氧化铈/活性炭催化臭氧氧化技术去除水中邻苯二甲酸二甲酯

用浸渍法在活性炭(AC)上负载氧化铈(CeO2)制备催化刺CeO2/AC催化臭氧氧化去除邻苯二甲酸二甲酯(DMP),考察了臭氧投加量,DMP初始浓度和溶液初始pH的影响.结果表明,CeO2/AC催化臭氧氧化去除DMP的最佳臭氧投加量为50mg/h,DMP初始浓度和溶液初始pH对CeO2/AC催化臭氧氧化DMP过程都有一定的影响.在DMP初始质量浓度为30 mg/L、溶液初始pH为5、臭氧投加量为50 mg/h、反应60 min时,CeO2/AC的加入(1.5g/L)有利于催化臭氧氧化DMP过程中总有机碳(TOC)的去除,TOC去除率由AC催化臭氧氧化的48%提高到68%.而单独臭氧氧化过程中的TOC去除率仅22%;且单独臭氧氧化与AC、CeO2/AC催化臭氧氧化DMP的矿化过程均符合二级反应动力学方程,CeO2/AC催化臭氧氧化DMP时TOC降解的二级反应动力学常数为0.0015L/(mg·min),分别是AC催化臭氧氧化的2.5倍和单独臭氧氧化的7.5倍.     

3种药剂对普通小球藻的抑制作用

针对再生水回用于景观水体生长的主要藻类普通小球藻，进行了药剂抑制实验。通过实验研究发现，在小球藻生长的对数期分别投入不同剂量的2-甲基乙酰乙酸乙酯（EMA）、大麦秸萃取液（BSE）和异噻唑啉酮3种抑藻药剂后，小球藻的生长受到不同程度的抑制。其中，EMA对藻类的抑制效果甚微，最大抑藻率仅为31%，且对小球藻的生长有低促高抑的作用。BSE对小球藻有明显的抑制作用，且药效期长、不复发；当投加浓度为1 mg/L，能起到抑制藻类生长的作用；当投加浓度为10 mg/L，能起到杀灭水体藻类的作用。异噻唑啉酮可有效抑制小球藻生长，5 mg/L的投加浓度就能起到杀灭水体藻类的作用，且药效期长、不复发。     

附着藻类对浮游藻类生长抑制的试验研究

通过室内模拟实验，研究了在实验室条件下，以控制一定的温度、照度、pH值等条件，并设置氮磷比在10：1到25：1的范围内变化时，观测浮游藻类单独培养和浮游附着藻类混合培养时的生长竞争情况，为富营养化水体的水华控制提供一定的理论依据。另外，还探讨了以葡萄糖为外加碳源，对浮游藻类和附着藻类生长状况的影响。结果表明，在氮磷比为20：1时，浮游藻类单独培养和混合培养下的浓度差最高，其值为159×10^5 cells／L。随着氮浓度的增高，当温度越高时，附着藻类对浮游藻类的竞争优势越明显。同时浮游藻类比附着藻类更能适应较高的COD浓度。     

焦化废水除氰工艺的优化研究

对某焦化厂生化出水进行了除氰研究。对硫酸亚铁混凝除氰法进行了优化,采用沉淀净化法对其出水进行深度处理,考察了工艺中不同影响因素对总氰化物(TCN)去除效果的影响。结果表明,硫酸亚铁混凝除氰法的最佳反应条件为pH 5.00、FeSO4·7H2O投加量500mg/L、反应时间15min、沉淀时间30min;在此条件下,当原水TCN质量浓度为3.1~4.1mg/L时,出水TCN质量浓度达到0.60~0.70mg/L,需作进一步的深度处理。采用沉淀净化法处理硫酸亚铁混凝除氰法出水的最佳反应条件为先同时投加药剂A和药剂B,投加量分别为150、0.75mg/L,反应15min后,再按2mg/L投加药剂C,继续反应3min,最终出水TCN质量浓度低于0.1mg/L,达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)要求(氰化物排放限值为0.2mg/L);在此条件下,单位废水处理的药剂成本合计约为0.25元/t。     

溶藻细菌对富营养化水体藻类群落结构的影响

向富营养化水体投放3株溶藻细菌(蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)L7、L8和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)L18)的菌液.在试验期内,3株溶藻细菌显示出很好的控藻效果,使叶绿素a(Chl-a)和藻类密度分别比初始值降低87%以上和72%以上;藻类Shannon-Weaver多样性指数维持在2～3,Pielous均匀度指数介于0.60～0.81,其中,溶藻细菌L7效果最明显.而未投加菌液的水体Chl-a未发生明显上升,但藻类密度自9.55×104个/mL上升到2.09×105个/mL,藻类Shannon-Weaver多样性指数由2.17降到1.11,Pielous均匀度由0.60降到0.33.3株溶藻细菌并非简单地杀灭水体中的全部或某些藻类,而是能明显地调节藻类群落结构,使其朝着较为稳定的方向发展,在修复藻型富营养化水体水生生态系统方面有很好的应用前景.     

H2O2预氧化颤藻及其复合高岭土除藻性能研究

为了降低给水中藻类浓度,以过氧化氢为预氧化剂,预氧化藻后加入的高岭土、PAC分别为助凝剂和絮凝剂,对混凝去除颤藻进行了研究.结果表明,H2O2具有显著预氧化抑制藻活性的功能,投加量为2.5 mg/L时可抑制其生长活性20 d以上.在实验水质条件下,通过正交实验得出最佳复配条件是:H2O2投加量为2.5 mg/L,预氧化...     

基于改性凹凸棒土的强化混凝处理高藻低浊原水工艺

针对水厂低浊高藻水的处理难题,研究了改性凹凸棒土(改性凹土)联合聚合氯化铝(PAC)强化混凝的除藻除浊效果。设计实验原水条件为叶绿素a(chl-a)浓度为98.58~110.35μg/L,浊度(5.6±0.5)NTU。考察了PAC和改性凹土的复配投加量、混凝沉淀时间、pH、投加顺序、搅拌速率等工艺参数对Chl-a和浊度耦合去除效果的影响。结果表明,"PAC+改性凹土"对Chl-a和浊度的去除效果明显优于单投PAC的效果。当PAC投药量12 mg/L,改性凹土投药量10 mg/L,沉淀时间20 min时,对Chl-a和浊度的去除率可分别达到92.5%和89.2%,可至少减少40%的PAC投量,且形成的矾花密实,沉降速度快,去除效率高。最适pH范围为7~8。投加顺序应为先投加改性凹土,混合搅拌转数宜慢速,可控制为50 r/min。     

壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类的试验研究

采用壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类。结果表明:在沉降时间为3h、壳聚糖与高岭土的质量比为1∶20、高岭土投加量为20mg/L时,壳聚糖改性高岭土除藻效果最好,叶绿素a、藻细胞去除率分别达到97%、79%;壳聚糖改性高岭土除藻能力显著提高,沉降时间为10min时,藻细胞、叶绿素a去除率分别可达到67%、82%,沉降速率较快。     

MBR出水氯、紫外、臭氧单独与组合消毒

采用氯、紫外和臭氧单独与2种组合工艺对MBR工艺中试出水进行了消毒实验,研究了不同消毒方式对指示性微生物的去除效果以及消毒副产物三卤甲烷(THMs)生成量随有效氯投加量的变化。结果表明,组合工艺消毒效果明显优于单独消毒效果,紫外剂量为25 mJ/cm2与有效氯投加量为3 mg/L的紫外与氯组合、臭氧投加量为6 mg/L与有效氯投加量为4 mg/L的臭氧与氯组合2种工艺消毒后出水中的总大肠菌群指标均满足《污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)的要求。THMs生成量随着有效氯投加量的增加而增加。相对紫外与氯组合消毒,臭氧与氯组合消毒可以大幅度降低THMs生成量,有效氯投加量为4 mg/L时,THMs生成浓度为14.11μg/L,比氯单独消毒过程降低了37.19%。     

引黄水臭氧预氧化强化混凝处理及安全性研究

分析了山西省太原段的引黄水水质,探讨了臭氧预氧化强化混凝处理引黄水的适用性、处理效果及安全性。结果表明,引黄水原水中的COD含量较高,而Br-未检出,提示可以采用臭氧预氧化强化混凝处理;总体来说,臭氧低投加量(0.52～0.98mg/L)时的助凝效果更为显著,在不同的聚合氯化铝(PAC)投加量下的除浊效果都优于常规混凝处理;单独投加臭氧时,随着臭氧投加量的增加,水体紫外吸光度(UV254)逐渐降低,当臭氧投加量为2.52mg/L时,UV254去除率为44%;虽然常规混凝处理即可控制出水的浊度和UV254,但由于混凝剂投加量大,综合效益较低,而臭氧预氧化在一定程度上能起到助凝作用,也能对水体UV254起到良好的控制作用;从甲醛、BrO3-产生量控制的角度来看,太原段引黄水水质适用臭氧预氧化强化混凝处理,安全性较好。     

微气泡气浮清除水体中暴发藻类的试验研究

微气泡气浮(微气浮)是快速高效清除水体暴发藻类的一条新途径。在不投加絮凝剂前提下利用微气浮技术清除藻水中的藻细胞。结果表明,气浮装置在进气量0.2~0.3mL/min、溶气水流量400L/h、压力0.65~0.70MPa时,气浮时间较长,微气泡直径最小。以自来水作为溶气水时,微气浮技术对藻水叶绿素a的去除率为62.0%~73.0%,产生的藻渣含水率为96.5%~98.8%。利用微气浮技术进行实际水体除藻时,宜将气浮装置进水口布设在藻类暴发层以下的清水层。综合考虑处理能耗成本及处理效果,溶气水和藻水体积比宜控制在1.4左右,藻类最佳气浮时间为3~6min,藻渣最佳收集时段为微气浮完成后的14min内。     

再生水补水景观湖浮游藻类群落结构特征及与环境因子的关系

在2014年6月至2015年5月,对以再生水为补水水源的天津临港生态湿地公园景观湖区的浮游藻类和水质指标进行逐月监测,应用典范对应分析(CCA)研究了浮游藻类与环境因子之间的关系,评价了湖区的水环境状况。结果表明:共鉴定出浮游藻类7门67属115种(包括变种),硅藻门种类最多,其次为绿藻门和蓝藻门,浮游藻类丰度范围为3.5×106~49×106cells·L~(-1),平均丰度为25.7×106cells·L~(-1),优势藻种主要为链状假鱼腥藻、梅尼小环藻、四尾栅藻、颤藻、项圈藻和卵形隐藻;多样性分析显示,藻类物种多样性一般,结合优势指示种评价水体为中污染富营养型水体;典范对应分析表明,水温、盐度、TN/TP等是影响临港再生水补水景观湖藻类群落结构的主要因素。     

高锰酸盐复合药剂强化混凝改善再生水景观湖水质研究

实验通过投加助凝剂以强化混凝沉淀过程,从而达到去除再生水景观水中的藻类。以PAC为混凝剂,高锰酸盐复合药剂(PPC)为预氧化助凝剂,通过烧杯实验确定PPC、PAC同时投加,最佳投量分别为1 mg/L、60 mg/L。生产性实验中,机械加速澄清池强化混凝对TP、叶绿素、藻密度的去除率分别为54%、32.3%和35.4%,湖水中TP、TN逐渐降低分别由4.9 mg/L、23 mg/L降至0.72 mg/L、10.3 mg/L。PPC提高了混凝沉淀对藻类的去除效果,改善了再生水景观湖水质,降低水中氮磷营养盐的含量。     

增蓝剂停留时间及对水质和浮游植物影响分析

水体遮光剂能干扰水下光照,抑制藻类生长。为了探讨水体遮光剂-增蓝剂在自然水体的作用情况,对围隔内增蓝剂的停留时间及水质、浮游藻类和沉水植物的变化特征进行分析。结果表明,当围隔水体中增蓝剂浓度为1 mg/L时,5周内其降解超过50%,9周后降解超过95%。与对照组相比,增蓝剂对围隔内总氮、总磷浓度无明显影响,易氧化成分的存在导致CODMn浓度升高至8.60 mg/L,但CODMn浓度随增蓝剂的降解逐步降至7.81 mg/L。在增蓝剂作用下水下光照度衰减明显,水深0.2 m处仅占水表面光强的21.16%,光衰减系数(k)为0.7 m-1。增蓝剂对藻类生长抑制作用明显,抑制率高达56.24%,但对金鱼藻生长无显著影响。     

环糊精及其衍生物对降低铅和菲的藻类毒性研究

研究了环糊精(CD)及其衍生物对重金属铅和有机物菲及其复合污染胁迫下斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的毒性影响。结果表明,天冬氨酸-β-CD(ACD)具有促进斜生栅藻生长的作用。在单一铅或菲胁迫下,低浓度时能促进斜生栅藻的生长作用,但当铅质量浓度≥0.10mg/L或菲质量浓度≥10μg/L时,斜生栅藻的生长都受到了不同程度的抑制。100 mg/L的ACD加入后,在相同浓度的铅或菲胁迫下,斜生栅藻抑制率明显降低。其中,铅对斜生栅藻96h的半数效应浓度(EC50)由0.96mg/L增加到了3.79mg/L,菲对斜生栅藻96h的EC50由40μg/L增加到了104μg/L,毒性明显降低。复合污染时,铅和菲对斜生栅藻的毒性表现出协同作用。不同CD(α-CD、β-CD和γ-CD)及其衍生物(ACD和羟丙基-β-CD)中,对降低斜生栅藻毒性效果最好的为ACD。     

聚合氯化铝铁去除微污染水体中藻类的研究

以聚合氯化铝铁(PAFC)为絮凝剂,H2O2为预氧化剂,用正交实验研究了PAFC处理微污染水体中藻类和降低浊度,得出正交实验中各因素的主次关系及对除藻和除浊度的影响,研究表明,ρPAFC是影响除藻和除浊度的重要因素.在最佳处理条件,即ρPAFC为20 mg/L,ρH2O2为6 mg/L,pH为7,搅拌时间为4 min,能使水体中藻细胞街度从9.4×107 cells/L降至3.16×106 cells/L,除藻率为96.6%,浊度降至0.70 NTU,除浊度率达93.0%.     

蓄水型备用水源地藻类生长趋势及控藻技术研究

为了探明以洪泽湖为原水的某蓄水型备用水源地藻类生长情况，探索原位控藻方法，进行了为期1年的藻类数量测定，并进行了遮光控藻实验和清浑混合控藻实验。结果表明，备用水源地优势藻类为硅藻门(Diatom)的针杆藻属(Synedra),持续全年；7—8月出现蓝藻门(Cyanobacteria)的微囊藻属(Microcystis)。藻细胞数量夏季多、冬季少，在7—8月达到峰值(2.09×10⁷个/L),1月达到谷值(9.23×10⁶个/L)。藻类在复合湿地区比进水口下降约4.8%,在深水净化区比进水口增加0.3%。藻类在0.5 m水深处最多，表面、3.0 m水深处藻类数量分别是0.5 m水深处的92.1%和89.9%。遮盖率为40%、60%、80%、100%的水体稳态控藻率分别为24.2%、41.4%、47.0%、61.1%,稳态高锰酸盐(I_Mn)削减率分别为24.8%、36.5%、41.6%、47.7%。建议采用太阳能发电板遮蔽水面控藻，遮盖率取60%。清浑混合体积比为6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的水体稳态控藻率分别为33.2%...