[发明专利]一种捕藻微米气泡原位快速靶向根除蓝藻水华的方法

说明书

本发明提供了一种捕藻微米气泡原位快速靶向根除蓝藻水华的方法，本发明方法通过高速搅拌用混凝剂和表面活性剂复配制备的气泡发生液产生大量微米气泡，由于该微气泡表面荷正电，能与带负电荷藻细胞在短时间内通过静电作用力和絮凝牢牢结合，达到靶向性去除蓝藻的目的，对处理后的水华区域进行8～10d的藻密度监测，未发现水华再爆发的风险，由于该方法与装置对于不同藻密度的水体均有较好的处理效果，因此在水华预警期、初期、爆发期均可使用本发明对其进行处理。

(一)技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种利用捕藻微米气泡原位快速靶向根除蓝藻水华的方法。

(二)背景技术

目前，蓝绿细菌的大量繁殖引发了大面积的淡水水华。有报道称：水华爆发平均时间会从如今的每年7d逐步增长，至2050年约为16-23d，至2090年约为18-39d。水华的产生已经引起了世界的广泛关注，其不仅对水生生态环境带来了恶劣的影响，同时对人们的健康水平和水环境带来威胁。因此，急需一种行之有效的方法来抑制水华。

目前，常见的水华处理方法主要分为化学法、生物法和物理法。化学法由于需要向水体中添加大量的化学试剂，虽然在一定程度上处理了蓝藻，但同时也向水体环境中引入了大量的化学药剂，容易造成二次污染。生物法的应用则需要有较长的时间周期，不能快速、高效的解决水华问题，同时会对水环境的生态系统造成影响。物理法处理蓝藻水华使用过滤和捞取方法，直观、明显的清除了水体中的藻类，但是耗时长、成本高、只对局部水体能产生作用，无法从根本上解决问题。因此，发明一种能够快速、高效、靶向性去除蓝藻，且药剂投加量少，对水体中的其他生物及水体环境没有影响，且后续药剂回收方便的方法十分重要。

(三)发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种捕藻微米气泡原位快速靶向根除蓝藻水华的方法，本发明方法通过高速搅拌用混凝剂和表面活性剂复配制备的气泡发生液产生大量微米气泡，由于该微气泡表面荷正电，能与带负电荷藻细胞在短时间内通过静电作用力和絮凝牢牢结合，达到靶向性去除蓝藻的目的。

本发明的技术方案如下：

一种捕藻装置，包括设在船体上的表面活性剂储存罐、混凝剂储存罐、气泡发生器、气泡释放器、浮渣收集器、固液分离器和藻渣储存罐；所述气泡发生器经泵、阀门与气泡释放器连接，所述表面活性剂储存罐、混凝剂储存罐各自经泵、流量计与气泡发生器连接，所述浮渣收集器经泵与固液分离器连接，所述固液分离器经藻渣运输带与藻渣储存罐连接，所述固液分离器还经泵、阀门与气泡发生器连接。

一种捕藻微米气泡原位快速靶向根除蓝藻水华的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在捕藻装置中，通过控制流量计将混凝剂与表面活性剂在气泡发生器中混合，得到气泡发生液；

所述混凝剂主要是铝系混凝剂，例如：聚合氯化铝、聚合硫酸铝或硫酸铝；

所述表面活性剂例如：十六烷基三甲基溴化铵；

当藻密度低于4×10⁶cell/ml时，所得气泡发生液中混凝剂(以Al计)的浓度在0.3～0.5mmol/L，表面活性剂的浓度在0.1～0.2mmol/L；

当藻密度低于1×10⁷cell/ml时，所得气泡发生液中混凝剂(以Al计)的浓度在0.5～0.8mmol/L，表面活性剂的浓度在0.2～0.3mmol/L；

(2)在搅拌速率为5000～8000rpm的条件下，对气泡发生液进行搅拌(搅拌时间推荐1～3min)，得到捕藻微米气泡；

(3)将捕藻微米气泡泵入气泡释放器通入水华区域，进行靶向除藻；

具体的，当船速为1～3m/min时，捕藻微米气泡以1～4L/min通入水华区域，并且从液面下0.05～0.3m处通入水华区域；