巢湖蓝藻的机械清除工艺以及藻水分离实验研究简

对巢湖蓝藻进行机械清除以及藻水分离实验研究,实验采用的浮式围栏引导-机械清除-投加剥离液辅助机械清除工艺处理量大,除藻效率高,筛网过滤-浓缩-卧螺离心机脱水成藻泥的藻水分离工艺较为理想,藻泥含水率仅为89%。2011年5—10月在巢湖运用上述方法清除湖面水华蓝藻,共处理富藻水1.6万m³,得到藻泥970 t,累计清除蓝藻106.7 t（干重）。按照所清除蓝藻的总氮、总磷的平均含量计算,相当于从湖中移除了氮6.25 t,磷2.1 t。表明在富营养湖泊中水华蓝藻大量暴发时,采用上述方法除藻,对控制蓝藻水华污染,有效降低内源氮、磷等污染物负荷具有十分重要的作用。     

蓝藻腐烂速度及其对藻水分离水质的影响研究

为了探明湖泊蓝藻在腐烂与藻水分离过程中污染物的释放及去除规律,研究了3种温度下蓝藻腐烂过程中叶绿素a衰减与污染物释放过程,以及混凝沉淀藻水分离工艺尾水水质。结果表明,蓝藻叶绿素a浓度在35℃下培养60h快速下降78.1%,30℃下培养84h下降68.0%,25℃下培养180h下降67.0%,叶绿素a降解衰减过程符合一级反应动力学,25、30、35℃的反应速率常数分别为0.006、0.011、0.027h-1。35℃时,蓝藻污染物24h内快速释放,溶解性总有机碳(DOC)、COD、总溶解性氮(TDN)、总溶解性磷(TDP)平均释放速率分别为8.83、35.25、1.00、0.104mg/(g·h)。30℃时,0～48h污染物释放速度稍慢,之后加快,在84h时接近最大释放量,DOC、COD、TDN、TDP平均释放速率分别为2.61、10.53、0.26、0.027mg/(g·h)。25℃时,污染物释放表现出明显的3个阶段,第1阶段(0～48h)为小幅释放期,释放量占总释放量的10%～30%;第2阶段(48～120h)为平台期,污染物鲜有释放;第3阶段(120～180h)为快速释放期,释放量...     

生物合成聚合硫酸铁混凝-厢式压滤组合工艺对富藻水脱水效果的影响研究

针对湖泊蓝藻爆发期间经物理作业产生的富藻水含水率高、不易脱水、难于后续处置的问题,尝试采用生物合成聚合硫酸铁（BPFS）混凝-厢式压滤机组合工艺对富藻水进行脱水处理,并探讨了投加BPFS、BPFS与石灰复合药剂及采用不同滤布对富藻水压滤后滤液水质及蓝藻脱水性能的影响。结果表明,富藻水中加入3.30 g/L石灰与0.17...     

四步盐析提取巢湖新鲜蓝藻中藻蓝蛋白及其稳定性

实验采用四步盐析法提取巢湖水华蓝藻中的藻蓝蛋白并对其稳定性进行研究。以藻蓝蛋白纯度和得率为指标,采用3次冻融破壁后蓝藻,运用黄金分割法在饱和度为0%~70%的范围内选取合适的硫酸铵用量。并考察了光照、时间、环境温度、pH、乙醇及常见食品添加剂对藻蓝蛋白稳定性的影响。结果表明,常温下四步盐析法采用硫酸铵的饱和度分别为21%、30.4%、26.28%和47.76%,藻蓝蛋白纯度和得率分别为3.157和1.664%。藻蓝蛋白在避光和常温中性条件下保持稳定,超出此范围稳定性下降。添加乙醇和柠檬酸将导致藻蓝蛋白稳定性下降,氯化钠和苯甲酸钠对藻蓝蛋白稳定性影响较小。     

添加氮损失抑制剂对蓝藻泥堆肥质量的影响

对脱水蓝藻进行大型生产性堆肥实验。研究堆肥过程中,氮损失抑制剂过磷酸钙的添加对堆肥物料各类理化性质的影响。研究结果表明,过磷酸钙加入的处理组与未加过磷酸钙的对照组堆制37 d后堆肥物料均可腐熟,且堆肥肥效均符合NY525-2002的相关要求。添加过磷酸钙处理组有机质含量为490 g/kg,全N、全P和全K含量分别为20.75、10.02和11.32 g/kg,总养分含量达到9.77%,堆肥品质明显优于对照处理。同时,在微生物的作用下,对照组中微囊藻毒素MC-RR与微囊藻毒素MC-LR去除率分别达到89.8%与78.3%。值得一提的是,添加过磷酸钙后,MC-RR和MC-LR的去除率得到进一步提高,分别达到了92.96%和100%,较好地保证了蓝藻堆肥农用的安全性,为脱水蓝藻好氧堆肥化提供了可行性依据。     

改性硅藻土用于巢湖水脱磷研究

采用改性硅藻土强化混凝处理巢湖水,以达到除磷的目的.研究了改性硅藻土除磷最适操作条件,并将改性硅藻土同几种常规混凝剂的处理效果和其经济性进行了对比.结果表明:改性硅藻土和水的混合搅拌速度梯度为260 s-1左右,絮凝反应速度梯度为20 s-1左右,絮凝时间15 min,沉淀时间1 h,改性硅藻土投加量50～100 mg...     

巢湖蓝藻酸提取液提高玉米秸秆的酶解效率

资源化利用是避免富营养化水体打捞得到的蓝藻二次污染的有效方法途径。本研究以巢湖蓝藻为例,利用稀硫酸处理得到酸提取液并将其用于玉米秸秆的酶解过程。以主要成分还原糖和蛋白质的提取量为目标,优化了稀硫酸处理条件(处理时间、温度和硫酸浓度)。结果表明,从巢湖蓝藻提取还原糖的效率随着处理温度和硫酸浓度的升高而升高。在处理温度为125℃,处理时间为2 h,稀硫酸浓度为5%时,提取的还原糖最多为(152.8±12.6)mg/g。稀硫酸处理条件对蛋白质的提取效果影响并不显著。在处理温度为105℃,处理时间为1 h,稀硫酸浓度为5%时,最大提取量为(1.55±0.00)mg/g。提取的藻液中和后可以用于玉米秸秆的酶解过程,同对照相比酶解效率能够提升10%左右。结果表明,藻液中的小分子物质和钙离子是主要的作用组分,推测其和木质素表面官能团结合,从而降低了木质素对纤维素酶的非再生吸附。     

巢湖湖岸砂石的磷吸附特性研究

以巢湖湖岸上富含铁、铝、锰等元素的砂石为实验材料,研究其对水体中磷的吸附效果。实验表明:在砂石对磷的吸附过程中,同时存在着物理吸附和化学吸附,且以化学吸附作用为主,符合准二级动力学模型;砂石对磷的作用与溶液初始磷浓度有关,磷释放与吸附的临界浓度点约为0.04 mg/L;砂石对磷的吸附符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附量约为1 428.57 mg/kg,对磷的吸附效果比普通沙石要好,且经济易得。     

蓝藻与污泥混合厌氧发酵产沼气的初步研究

为了实现太湖蓝藻打捞后的快速处置,对厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合厌氧发酵产沼气进行了研究。结果表明,蓝藻与污泥混合可以有效促进沼气发酵。在蓝藻与厌氧颗粒污泥物料比为6∶1时,产气效果最佳,沼气产率为73 mL/g VS,平均甲烷含量为69%,最大产气速率为138 mL/d,累计产甲烷量为50 mL CH₄/g干物质,分别是蓝藻与消化污泥、剩余污泥混合发酵时的1.5倍和2.3倍。厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合,其VS降解率为11.40%～13.73 %,COD减少了27.97%～46.38%。厌氧发酵对蓝藻藻毒素的含量有较大影响,分别从356、366和244 μg/L降低到检测限5 μg/L 以下。     

蓝藻定向发酵产丁酸的条件研究

以4种有机酸(乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)对厌氧颗粒污泥进行胁迫处理,将胁迫后的污泥接种太湖蓝藻进行发酵产丁酸的实验,考察单一有机酸及混合有机酸胁迫对提高蓝藻厌氧发酵产丁酸的影响.结果表明,采用乳酸浓度2 g/L、乙酸浓度6 g/L、丙酸浓度5 g/L和丁酸浓度12 g/L的混合有机酸胁迫污泥后产丁酸效果最佳,获得的最大丁...     

3S技术在太湖富营养化和蓝藻水华分布规律中的应用研究

应用3S技术,采用营养状态指数法、蓝藻水华分级评价方法以及蓝藻水华发生频率分析方法,对2010—2013年太湖富营养化状况和太湖蓝藻水华时空分布规律进行分析和研究,以期为太湖富营养化控制和蓝藻水华预警、监控工作提供技术支持,同时为太湖水环境治理提供科学依据。实践证明,3S技术能快速、全面、直观地反映太湖富营养化状况和蓝藻水华时空分布规律。结果表明:(1)2010—2013年太湖处于轻度富营养状态,太湖富营养化呈现西北高、东南低的分布规律;(2)2010—2013年,全太湖小型蓝藻水华发生次数最多,蓝藻水华级别越高,发生次数越少;(3)年际变化上,蓝藻水华发生次数总体趋于平稳,蓝藻水华发生呈现"小型多发、中大型少发、重大型偶发"趋势,蓝藻水华发生规模呈显著缩小趋势;(4)月际变化上,8月和9月是太湖蓝藻水华的高发月份,9月蓝藻水华发生规模最大;(5)空间变化上,太湖西部沿岸是太湖蓝藻水华首次爆发最频繁的水域,太湖西部沿岸区尤其宜兴沿岸是蓝藻水华爆发频率最高的水域。     

改进的TLI指数法及其在巢湖营养状态评价中的应用

对巢湖2000—2008年的监测数据运用SPSS做统计分析,得出叶绿素a与总氮、总磷和透明度的相关系数。通过得出的权重结果,分析出与26个湖泊的差异性,构建了改进的综合营养状态指数(TLI)评价方法,并提出评价的4个步骤。以巢湖为例,运用该方法对湖泊的营养状态进行评价,且对巢湖的富营养化程度做了年际和年内变化的综合评价,评价结果显示各营养物指标的相关关系在近30年有了较大变化,巢湖的富营养化现象已日益严重,已从轻度富营养化状态转变为中度富营养化状态。     

巢湖入湖河流沉积物中有机磷的形态分级研究

为识别巢湖流域污染物的特征、来源及其沉积物有机磷各形态分布与富营养化的关系,测定了7条巢湖入湖河流沉积物中有机磷各形态的含量,分析不同污染类型人湖河流沉积物中有机磷各形态分布的差异及与其他因素间的相关性。研究发现,不同污染类型人湖河流沉积物中水土保持控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序为残渣态Po〉富里酸-Po〉HCl-Po〉胡敏酸-Po〉NaHCO3-Po,平均的相对比例为7．5：3．1：1．9：1．5：1．0,而城市污染控制型和面源污染控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序恰好相同,面源污染控制型河流沉积物Po各形态含量低于城市污染控制型和水土保持控制型河流。中活性P。和OM、TP、Pi、Po、TN、NaHCO3-Pi、NaOH—Pi呈正相关,非活性Po与Po、NaOH-Pi呈显著正相关关系,反映了中活性Po很容易转化为生物可利用磷和非活性Po,且非活性Po仍然具有潜在的生物活性。     

巢湖入湖河流沉积物中有机磷的形态分级研究简

为识别巢湖流域污染物的特征、来源及其沉积物有机磷各形态分布与富营养化的关系,测定了7条巢湖入湖河流沉积物中有机磷各形态的含量,分析不同污染类型入湖河流沉积物中有机磷各形态分布的差异及与其他因素间的相关性。研究发现,不同污染类型入湖河流沉积物中水土保持控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序为残渣态P_o >富里酸-P_o >HCl-P_o >胡敏酸-P_o >NaHCO₃-P_o,平均的相对比例为7.5：3.1：1.9：1.5：1.0,而城市污染控制型和面源污染控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序恰好相同,面源污染控制型河流沉积物P_o各形态含量低于城市污染控制型和水土保持控制型河流。中活性P_o和OM、TP、P_i、P_o、TN、NaHCO₃-P_i、NaOH-P_i呈正相关,非活性P_o与P_o、NaOH-P_i呈显著正相关关系,反映了中活性P_o很容易转化为生物可利用磷和非活性P_o,且非活性P_o仍然具有潜在的生物活性。     

疏浚对巢湖双桥河水环境容量的影响

双桥河是巢湖受污染较为严重的入湖河流之一,其入湖口距巢湖市自来水厂取水口仅500 m,同时也是巢湖市的主要行洪河道,为了改善水质状况并提高河道行洪能力,于2010年3—5月对双桥河进行了疏浚。本文作者于2009年12月—2010年10月对双桥河监测断面及排污口进行了监测,在分析双桥河水质及现有污染源的基础上,选择CODMn、TP、NH3-N和TN作为水质敏感参数,对疏浚前后双桥河的不同河段污染物质的水环境容量进行了模拟计算,并调查了水生植被覆盖度及沉积物氮磷含量的变化。结果表明,疏浚后整个河道水生植被的覆盖度由40%降低到5%左右,各污染物的降解系数都有较大程度的降低,同时疏浚后短期内CODMn和TP的环境容量均有一定程度的降低,而NH3-N和TN的环境容量变化较小。分析认为,这一方面是由于疏浚后河道内水生植物覆盖度的降低导致水体的自净能力降低,另一方面是由于疏浚过程中的扰动引起大量沉积物的再悬浮及污染物的释放。所以在减少外来污染的前提下,对重富营养化水体底泥进行疏浚并开展水生植被恢复工程应是控制富营养化的有效途径。     

巢湖表层沉积物中重金属的分布特征及其污染评价

以巢湖表层沉积物为研究对象,利用BCR连续提取法研究了沉积物中Cr、Co、Ni、Cu、Cd、Zn、V和Pb等8种重金属元素的分布特征,同时运用潜在风险指数法和地累积指数法综合评价了巢湖沉积物中重金属的生态风险。结果表明,巢湖沉积物中的重金属含量在空间上表现出东西高、中间低的分布特征。巢湖表层沉积物中Cr、Co、Ni、V和Cu 5种重金属都主要以残渣态为主,Zn和Cd主要以弱酸提取态为主,Pb以可还原态为主,同时,Co和Cu 2种元素的可交换态及可还原态含量占有较高比例,具有潜在危害性。相关性分析显示,Cr、Cu、Pb、Ni、Zn和Cd 6种重金属元素的来源和分布可能具有相似性,Co和V 2种重金属元素具有相似的地球化学行为且其主要来源可能与其他几种重金属不同。潜在生态风险指数评价结果表明,巢湖表层沉积物中8种重金属元素构成的生态危害顺序为:Cd>Pb>Co>Cu>Ni>Zn>V>Cr,Cd具有高的生态危害等级,其他7种重金属元素均为低生态危害等级。地累积指数法评价结果表明:巢湖沉积物重金属元素的富集程度为Cd>Zn>Pb>Co>Cu>V>Ni>Cr,Cr属于清洁级别,Co、Cu、V和Ni处于轻度污染水平,Zn和Pb处于偏中度污染,Cd达到了重污染水平。     

巢湖水质时空分布模式研究

依据2004~2006年12个采样点11个水质指标数据,应用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)、判别分析(DA)和基于G IS平台的克里格插值法,对巢湖水质时空分布模式进行研究。通过统计分析将巢湖11个水质指标概括为4个主成分:第一主成分COD、BOD5和Chl-a;第二主成分电导率、NH4+-N、TN和TP;第三主成分温度和DO;第四主成分pH和SD。在空间尺度上分为2组,分别对应于东西半湖。除了DO指标,空间上西半湖周边区域的水质指标浓度显著高于东半湖;东西半湖TP和COD空间分布相似;在时间尺度上,可分为1月~3月份、12月份一组和4月~11月份一组;TP、COD、DO和SD指标第一时期浓度高于第二时期,温度、电导率和Chl-a指标则相反;溶解氧和温度两者的时间差异性呈现明显的负相关。并对采样点和采样频次进行了适当优化。     

污泥脱水滤液有机磷污染特征及强化去除

针对污水处理厂污泥脱水滤液有机磷污染现状,采用树脂分级、傅里叶红外光谱和气相色谱质谱等方法解析其污染特征和组分结构,进而开展强化去除研究,并初步探究OP的降解转化过程。结果表明：WX-A污泥脱水滤液OP和出水OP平均含量分别为10.1 mg·L⁻¹和0.16 mg·L⁻¹,脱水滤液的回流可能影响出水稳定;亲水性OP和疏水性OP平均含量分别为8.58 mg·L⁻¹和1.59 mg·L⁻¹,OP的生物利用度仅为23.8%,表明以难生物降解形态为主,进一步的组分解析结果验证了该推测;强化去除研究表明,最佳条件是O₃投加量为30 mg·L⁻¹、pH为12.0和H₂O₂投加量为1.5 mL,去除率高达82.9%。O₃/H₂O₂氧化技术可实现脱水滤液难降解OP的高效去除,从而保证出水达标排放。