中頻超聲對硅藻的滅活機制及安全性研究.pdf

1、三峽水庫的運行使得三峽大壩上游在汛期保持低水位運行,而在枯水期保持高水位運行,庫區(qū)的水文、水環(huán)境、水生態(tài)等較蓄水前發(fā)生了巨大的變化,三峽庫區(qū)支流河道型的硅藻“水華”現象時有發(fā)生,嚴重影響供水安全。超聲波較其他除藻工藝有著無可比擬的優(yōu)勢,而目前關于超聲除藻的研究單一且不全面。本文針對三峽庫區(qū)多以硅藻“水華”為主的特點,選擇危害最大的針桿藻屬硅藻為研究對象,探討了超聲對硅藻的滅活機制以及在這一過程中的有機物釋放和降解規(guī)律,并對中頻超聲除(滅

2、活)硅藻過程中的水質安全進行研究,取得了以下主要結論:
　　1)通過對中頻超聲在不同模式(頻率、功率及長短期)下的效能、機制(機械效應及自由基氧化效應)以及滅活動力學進行了深入的研究,得出中頻超聲對硅藻的滅活是空化泡共振效應破壞葉綠體結構與羥基自由基氧化降解葉綠素a共同作用的結果。
　　2)停止超聲處理后,針桿藻的光合參數Y、α以及rETRmax值會立即恢復,而由于超聲在處理硅藻過程中抑制了藻細胞的分裂,因此葉綠素a的恢復明

3、顯滯后。
　　3)對超聲滅活硅藻過程中有機物的釋放與降解規(guī)律進行探索,通過測量水樣中TOC的濃度以及觀察細胞形態(tài)隨超聲時間的變化情況發(fā)現,在超聲處理前10min,細胞去除率達86％,細胞破碎嚴重,且具有完整細胞形態(tài)的空殼細胞有90％, TOC濃度上升,有機物大量釋放;10~15min后,TOC濃度下降,有機物被部分降解。結合1)中超聲處理前10min針桿藻的光量子產量Y值降解曲線,分別與TOC濃度變化以及細胞去除率進行相關性分析,