巢湖蓝藻的机械清除工艺以及离心脱水试验研究

摘要

本研究针对近年来国内外湖泊、水库等重要水域频繁发生大规模蓝藻水华现象,在前人研究的基础上尝试提出了一套新型的水华蓝藻治理工艺,采用固定除藻设施对湖区水华蓝藻进行机械清除以及投加剥离液辅助机械清除,利用筛网过滤-浓缩-卧螺离心机脱水成藻泥工艺对获得的蓝藻进行藻水分离,方便其后续处理,最后将藻泥运至有机肥厂进行综合利用。本文的主要研究内容和结果如下:
　　(1)以巢湖蓝藻为对象,提出了水华蓝藻的机械清除工艺:浮式围栏引导-机械清除(投加剥离液后的机械清除)”。剥离液的实验室小试结果表明,剥离液在投加量为0.10g/L时,对水华蓝藻有着较好的去除效果,藻类去除率能到89.5％,在此投加量下藻絮体的抗扰动能力也最强。对投加剥离液后的藻絮体进行表征,结果表明,藻絮体形成非常有规律的空间架构,架桥网捕作用明显。200m2围栏扩大试验结果表明,投加剥离液辅助机械清除的方法能迅速、有效的去除水体中的水华蓝藻,水体的浊度、TP、Chla、TN、SS、COD、BOD5、总藻密度等指标下降十分明显,水质得到明显改善,藻类去除率以Chla计,投加剥离液清除的除藻率为51%。
　　(2)藻水分离试验工艺为:筛网过滤-浓缩-卧螺离心机脱水成藻泥。试验结果表明,斜筛网有着很好的过滤效果,对Chla的过滤效率可达66.8%。投加0.005g/LCP-8750絮凝浓缩后,得到含水率为95.7%的藻渣。由试验获得卧螺离心机最佳运行参数:差转速3~4r/min,絮凝剂投加量3.11kg/tDS,得出藻泥含水率为89%~90%。
　　(3)采用强制通风堆肥对藻泥进行堆肥处理,藻泥风干3d后,与稻草秸秆按1:2体积比进行堆肥,50~60d后,种子发芽指数基本能达到80%以上,肥堆呈现了较好的腐熟度。大肠杆菌菌数的变化表明高温期是杀灭病原菌的主要时期。对有机肥成品特性进行分析,其氮、磷、钾、有机质等各项指标均达到使用标准。
　　(4)2011年5月—2011年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1.62万吨,得到含水率89%藻泥970t,累计清除蓝藻106.7t(干重)。得到有机肥成品1304t。按照所清除蓝藻的总氮、总磷、总钾的平均含量计算,相当于从湖中移除了氮6.25t,磷2.1t。
　　实践证明,试验整套工艺路线简单,设备价格较低,水华蓝藻的收获量大,处理效率高,处理成本低,能带来一定的环境经济效益。这些结果表明在水华蓝藻大量暴发时,采用机械除藻,对控制蓝藻水华污染,有效降低氮、磷等污染物可以起到较为重要的作用。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 水体蓝藻清除的研究目的和意义

1.3 国内外蓝藻水华机械清除的研究与应用现状

1.4 藻水分离工艺研究现状

1.5 蓝藻综合利用研究现状

1.6 本研究主要内容

1.7 试验区位置及巢湖生态环境状况

第二章 本试验应用的相关理论及方法

2.1 水华蓝藻的机械清除

2.2 藻水分离工艺

2.3 蓝藻强制通风堆肥

2.4 分析方法

第三章 水华蓝藻的机械清除工艺及结果分析

3.1 水华蓝藻清除方法

3.2 “剥离液”实验室小试

3.3 200m2围栏扩大试验研究

第四章 藻水分离试验及结果分析

4.1 试验工艺与材料

4.2 试验方法

4.3 结果与讨论

第五章 蓝藻强制通风堆肥试验及结果分析

5.1 材料与方法

5.2 结果与讨论

第六章 工艺可行性分析

6.1 环境风险分析

6.2 经济可行性分析

6.3 环境效益分析

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文