超聲波技術(shù)應(yīng)用于針桿藻暴發(fā)的應(yīng)急處理試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)由于水體環(huán)境污染，水華暴發(fā)時(shí)有發(fā)生，一系列環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生的同時(shí)，凈水廠的正常運(yùn)行受到了極大影響。針桿藻作為水華藻種之一，因其針狀結(jié)構(gòu)的特殊性，較其它藻類更易堵塞濾池，造成水廠制水負(fù)擔(dān)。因此，當(dāng)針桿藻水華暴發(fā)時(shí)，各水廠急需一種有效的應(yīng)急措施對(duì)其進(jìn)行控制。超聲波技術(shù)作為一種有效的除藻抑藻措施，現(xiàn)已有較多研究。但對(duì)針桿藻的控制研究還鮮有報(bào)道。本文利用超聲波對(duì)針桿藻細(xì)胞的破壞和生長(zhǎng)抑制兩方面作用，分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)，對(duì)超聲波作用

2、于針桿藻的即時(shí)去除效果和生長(zhǎng)抑制效果進(jìn)行研究，為超聲波應(yīng)急處理針桿藻暴發(fā)提供試驗(yàn)支撐。
　　超聲波即時(shí)去除針桿藻的單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，超聲波作用針桿藻后，藻密度和葉綠素的去除效果均表現(xiàn)出一定的規(guī)律：超聲頻率在200kHz到800kHz的范圍中，去除效果與超聲頻率呈負(fù)相關(guān)，與超聲功率，作用時(shí)間呈正相關(guān)。去除率隨超聲功率和作用時(shí)間的增長(zhǎng)過(guò)程中均存在拐點(diǎn)，拐點(diǎn)后增加趨勢(shì)趨于平緩，飽和效應(yīng)明顯。響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)得到超聲波即時(shí)去除針桿藻的最佳

3、參數(shù)組合為：超聲頻率300kHz，超聲功率100W，作用時(shí)間11min。此參數(shù)組合下，實(shí)測(cè)藻去除率為78.17％。zeta電位從-34.13mV增加至-25.1mV，流動(dòng)性增加，電導(dǎo)率下降，絮凝效果得到提升，能夠有效減少絮凝工藝中絮凝劑的投加量。由此可見(jiàn)，超聲波除藻技術(shù)應(yīng)用于水廠預(yù)處理單元時(shí)，不僅有即時(shí)去除針桿藻的效果，還對(duì)常規(guī)絮凝工藝有促進(jìn)作用。
　　超聲波抑制針桿藻生長(zhǎng)的單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，抑藻率隨超聲頻率，超聲功率和作用時(shí)間

4、成正比增長(zhǎng)。但超過(guò)拐點(diǎn)后，存在明顯的飽和趨勢(shì)。通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果分析，超聲波抑制針桿藻生長(zhǎng)的最佳參數(shù)組合為：超聲頻率700kHz，超聲功率100W，作用時(shí)間6.4min。此參數(shù)組合下的實(shí)測(cè)抑藻率可達(dá)到90.91%，去除效果明顯。進(jìn)一步對(duì)超聲作用前后的藻液樣品進(jìn)行超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、過(guò)氧化氫酶（CAT）檢測(cè)，均說(shuō)明在抑藻最佳參數(shù)組合下，針桿藻經(jīng)過(guò)超聲輻照后，大量藻細(xì)胞受到損傷，同時(shí)部分損傷的藻細(xì)胞具有一定的修復(fù)