[发明专利]一种高效预氧化强化混凝除藻的方法

说明书

本发明属于饮用水处理技术领域，具体为一种高效预氧化强化混凝除藻的方法。本发明针对湖泊水库等富营养化水体，在水厂处理前进行混凝除藻，其步骤包括：通过UV/芬顿预氧化处理高藻水，然后加入混凝剂混凝去除藻类、有机物质以及有毒有害物质；芬顿反应可以产生羟基自由基，有效的灭活藻细胞，增大藻细胞比重，提高后续的混凝效果，同时起到去除藻毒素的作用；UV 可加强芬顿反应提高去除藻和藻毒素的效果。芬顿反应产生的新生态三价铁盐可与后续加入的混凝剂共同作用使得活性降低的藻细胞形成大的絮体沉降下来。本发明主要应用于富营养化的水源水的处理，也可以用于处理富营养化污染的景观用水。

技术领域

本发明属于饮用水处理技术领域，具体涉及混凝除藻的方法。

背景技术

由于越来越多的氮磷物质的排放导致了水体的富营养化，藻类大量繁殖，使得水体发臭，大量藻类悬浮于水面，使得许多的饮用水源和景观用水被污染，已经严重影响到人类的生活质量。水华爆发主要有三大危害：一方面危害水域生态环境中生物的生存与发展。在湖泊、水库和池塘中，藻类大量繁殖，而且在水面高度密集，这种现象产生的危害在于：浮游藻类密集生长阻挡了阳光的光线透射，水底的水生植物因此得不到充足的太阳能，造成其光合速率降低，减少了光合产物的产量会影响其正常的生长发育，另外还因其强烈吸收可见光的短波，使得水温升高，从而影响了对水温敏感的生物种群，破坏水域生态景观。藻类死亡后沉入水底并堆积，这使水体变浅，这种变化加速了湖泊水库的沼泽进程，也破坏了原有的生态景观。并且威胁人类身体健康。很多饮用水源地的湖泊、水库等大型水体常会爆发藻类，浮游藻类释放的藻毒素和死亡的浮游生物会污染水源，并且导致水质下降，这将会影响居民生活用水质量，造成饮用水的用水问题。

目前国内藻类的处理方式，主要有化学、物理和生物三个方面。物理方法包括吸附、过滤、气浮、沉淀等。化学方法主要是投加混凝剂进行混凝，如高锰酸钾、过硫酸盐、氯和臭氧等，然后通过沉淀去除。另有一些生物处理方法，如通过一些食藻鱼类及一些其他水生物食用藻类以及通过一些微生物的分解作用等清除藻类。藻类在饮用水饮用水处理过程中的影响主要有如下几个方面：一是藻细胞本身带电，为电负性，导致藻类在水中以一种稳定的胶体状态存在，不易通过单独的混凝沉淀单元去除。二是在穿透过滤膜的藻类会在整个供水管网中滋生，会进一步消耗余氯，影响消毒剂对水的持续消毒。三是在采用预氧化灭活藻细胞的过程中，预氧化是为了增强混凝效果的，但是高投加量会增加成本，另外也容易导致藻细胞的细胞膜遭到破坏而释放藻毒素，产生新的危害。

为了解决目前水处理过程当中所面临的成本高、效果差、使用不便等问题，也为了解决传统预氧化强化混凝除藻方法存在的作用时间长、氧化剂和混凝剂用量大等问题。本发明提出对水源含藻水在进入水厂之前对藻细胞灭活，抑制其繁殖，并去除藻毒素的方法，以应对藻类爆发带来的水源水污染，即一种经济高效的预氧化强化混凝除藻的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对高藻水源水以及景观用水等，提供一种经济高效并且易于大规模应用的强化混凝除藻方法：该方法用药量低，反应后水体中残留的混凝剂和铁盐含量都远低于国家标准。

本发明提供的高效预氧化强化混凝除藻的方法，通过紫外照射（UV）、芬顿与混凝剂联用来提高混凝效果，具体步骤如下：

（1）在盛有高藻水的容器中放置紫外灯，将芬顿反应试剂亚铁盐和过氧化氢（双氧水）加入到含藻水中，与高藻水充分混合反应；打开紫外灯开关，进行紫外灯照射，时间1-15min；其中，过氧化氢和亚铁盐摩尔浓度的比例为0.5:1 ~ 5:1，亚铁盐与藻细胞的比例为0.5~6.0 mg的亚铁盐（以铁计）：10⁵-10⁹个藻细胞；

（2）将混凝剂与预氧化后藻液混合，在200~300 r/min的条件下快速搅拌1~10 min，在50-150 r/min的条件下慢速搅拌5~15 min；然后沉淀15~30 min；其中，混凝剂与亚铁盐摩尔浓度的比例为0:1~3:1。