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1、蓝藻的去除技术研究进展摘要：对水源地饮用水中藻类去除技术进行了论述，系统分析了目前各除藻技术的去除效果和局限性，并展望了藻类去除技术的发展前景。关键词：蓝藻；去除；饮用水源地；羟基自由基随着人类活动对水域生态系统的影响日益加剧，富营养化已成为全球性的重大水环境问题。我国饮用水水源约有25%是湖泊水或水库水。目前，淡水湖泊蓝藻水华发生的频率与严重程度都呈现迅猛的增长趋势。从1986年南京玄武湖蓝藻的第一次暴发，到2007年5月29日无锡太湖蓝藻的全面暴发，导致无锡城市水危机；随后，安徽巢湖、云南滇池、武汉东湖也陷入了同样的困局；7月份的中国北方长春新立城水库也遭受了蓝藻水华的危害[1
2、]。1991年，我国122个湖泊中，还只有51%的湖泊呈富营养化状态；到了2005年，我国133个湖泊中有88.6%的湖泊呈富营养化状态，其中61%的国控重点湖(库)水质为五类或劣五类。在劣五类水质的湖(库)中，暴发蓝藻的太湖、巢湖、滇池名列其中[1-3]。大面积的藻类暴发，严重破坏了水生生态系统的平衡与稳定，不仅影响了水体景观，影响了水产养殖业的发展，而且水源地的蓝藻爆发直接影响饮用水的水质。因此对含藻水的治理成为给水处理中最紧迫的任务之一。1国内外藻类去除技术的研究进展目前国内外主要的除藻技术有很多，主要有生物除藻、化学除藻、物理除藻等方法。1.1生物除藻近年来，国内外对生物处
3、理技术进行了广泛深入的研究。从国内外文献报道与试验来看，生物预处理对蓝藻、硅藻、裸藻的去除率较高[4-7]。1.1.1微絮凝过滤微絮凝过滤是一种可充分发挥滤池中滤料截污能力的净水工艺，能有效提高出水水质，特别是对常规工艺难以去除的藻类具有良好的去除效果。微生物絮凝剂[8]是一种由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。利用微生物本身或其产生的多肽、酯类、糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等作絮凝剂,可以对包括藻类在内的大多数微生物产生絮凝作用,并且对环境无二次污染[9]。昆明第五水厂采用此工艺(陶粒及石英砂双层滤料，滤速6～10m/h)，除藻率平均达到96.4%，远高于直接过滤工艺[10
4、]。M.I.Aguilar等[11]发现利用微生物絮凝剂处理河水和湖泊水时，絮凝后所产生的胶团大，沉降快，上清液剩余浊度低，除藻效果好。但是微生物絮凝剂使用的成本太大，尚未推广应用。1.1.2生物滤池生物除藻主要利用生物膜上的微生物对藻类的絮凝和吸附作用，把藻类从水中分离出来。但利用本法进行除藻的研究还不够深入。中科院南京地理与湖泊研究所根据不同生态类型水生高等植物的净化能力及其微生物环境特点,设计了由飘浮、浮叶、沉水植物及其根际微生物等组成的人工复合生态系统(ACE),在太湖进行了模拟试验,结果表明,该湖水经该系统净化后藻类生物量下降了58%[12]。吴为中等人[13]对生物陶粒
5、池净水效果进行了试验研究,研究表明藻类的平均去除率为60.7%～84.3%。1.2化学除藻1.2.1化学药剂法化学药剂法除藻既可在水源地进行,也可在水处理工艺中进行，是一种工艺简单、操作方便的有效杀藻方法。目前，常用的杀藻剂主要有CuSO4、高锰酸盐、液氯、ClO2、O3和H2O2等。虽然CuSO4、高锰酸盐、液氯、ClO2等化学杀藻剂是当前化学控藻技术的主体,但在抑藻的同时也造成了二次污染,对其他水生生物也同样存在毒性,即使在短期内没有不良反应,也可能因在水生生物内富集、残留而存在长期危害,此外被杀死的藻类仍存留于水中,并未解决藻类生长的根源即氮、磷的循环问题。因此,常规化学杀藻
6、剂在大规模实际应用上存在许多局限性。O3是一种强氧化剂,不会产生二次污染,操作也简单可行,从技术上讲O3是最佳的杀藻剂,但是因O3生产费用较高所以在应用上受到一定的限制,一般很少单独使用,只用于组合工艺中对藻类的预氧化阶段[14]。1.2.2电化学法周群英等[15]人采用SC杀藻器杀灭湖泊中的藻类，当进水流量为1m/h、电流强度为5.92～8.88mA/cm时杀藻效果极好,明显地破坏了藻类细胞中叶绿体的结构,使藻类完全丧失光合作用，溶解氧急剧下降，下降率达92%。但此法有时杀藻不彻底。1.3物理除藻1.3.1直接过滤与活性炭吸附对于低浊高藻的湖泊水可用微滤机除藻,微滤机多采用孔眼为
7、20～40m的滤网,它对藻类的去除率为40%～70%,对悬浮物的去除率可达97%～100%。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,且活性炭再生也较困难,这使处理成本大大提高[16]。1.3.2气浮除藻藻类的密度较小，电位较高，约在-40mV以上，具有较高的稳定性[17]。因此采用气浮法可以取得较好的除藻效果。溶气气浮法除藻在固液分离速度(5～8m/h)、污泥浓度及节约药耗等方面都有比较满意的效果[18]。气浮法的主要问题是藻渣难以处
