[发明专利]一种通过提高藻类自絮凝能力去除水体中藻类污染物的方法

说明书

本发明公开了一种通过提高藻类自絮凝能力去除水体中藻类污染物的方法，具体包括以下步骤：（1）试剂加入：在含藻水体中加入AM、AIBI，AM和AIBI在搅拌下溶解、混匀；（2）光照：将放有混合水溶液的反应器置于自然光照下反应，随后静置；（3）静置：水体静置、固液分离，即可有效沉降藻类，以及去除水体中藻类所分泌的胞外有机物（EOM）。该方法对藻类的沉降率稳定在95%以上，对难去除的藻类胞外有机物去除率稳定在90%以上，具有去除效率高和应用潜能大的优点。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种通过提高藻类自絮凝能力去除水体中藻类污染物的方法。

背景技术

胞外有机物在藻类的收集、处理和利用中起着至关重要的作用，其污染物广泛威胁着公众健康和生态环境。然而它们的难收集、难处理和少利用问题较为麻烦，近乎游离于现有水处理体系。

藻类的过量繁殖对生态环境的破坏是显而易见的。然而，藻类在生长、增殖过程中不断合成、分泌的藻类有机物（AOM）对人类健康和饮用水处理构成的威胁同样不容忽视。其威胁和影响主要分为以下三个方面：藻毒素的威胁、形成消毒副产物的威胁、对膜处理技术的影响。在相关研究中，关注的焦点往往集中于藻类和藻毒素的去除。但是近年来有学者发现藻类所产 EOM 对人类健康的威胁和对饮用水处理的影响实在不容小觑。

目前EOM的问题主要通过两条路径着手，源头控制和处理方法。国内外学者希望通过源头控制（减少氮、磷排放量以及控制土壤流失）来减少进入水体的氮磷浓度。还通过引水冲湖、疏浚底泥、生物治理以及强化的脱氮除磷水处理工艺（例如：生物转盘法、接触曝气法、厌氧性滤床、曝气塘、氧化塘）来降低水体中氮、磷的含量。当这些控制措施不能将水体中氮磷含量控制在一定限值以下，并且适宜的环境造成藻类大量繁殖时，需采取其它水处理技术对藻类进行去除。常用的除藻方法包括物理法、生物法、化学法以及自絮凝。

物理法包括气浮法、活性炭吸附法、过滤法、微波除藻法、超声杀藻法等。离心法是回收悬浮微藻最快最可靠的方法，是在离心力的作用下使藻液中的藻细胞快速沉降，从而达到与水分离的采收方法。物理法相对较为便捷，但处理效果往往较差、成本较高或易导致藻细胞破裂，细胞内藻毒素被释放。处理含藻废水的生物法主要为菌藻共培法。生物法是利用生态系统内部调节机制，藻类被其它生物捕食和抑制生长，从而其数量得到有效控制。此方法属于前期控制，具有运行成本低、生态适应性好等优点。但其前期投入较大（需提前筛选抑制藻类生长的生物）、见效较慢，且不能快速处置已发生的藻类过度繁殖情况。化学法处理含藻废水主要分为化学氧化除藻和混凝除藻。微藻有时能在没有添加任何絮凝剂的情况下发生絮凝，这一现象被称为自发性絮凝。部分藻种在其生理活动中能产生大量胞外聚合物，起到生物絮凝剂的作用从而引发絮凝。因为该情况下的生物絮凝剂为藻细胞自身所产生，在此也将其纳入自发性絮凝并定义为EOM引起的自发性絮凝。目前对于藻类胞外有机物去除的相关研究甚少，而利用藻类本身自絮凝能力来去除其胞外有机物的研究更是屈指可数。

中国专利申请号CN201810487509.1，发明名称为“一种去除高藻水中藻类及有机物的方法”。该方法通过首次预氧化将源水中藻类灭活并氧化消除部分DBPs前驱体,二次预氧化去除由于藻细胞破损产生的藻毒素、胞内有机物等有害物质及DBPs前驱体；最终将经过高锰酸钾预氧化后含天然有机物及Mn²⁺的余液通过含锰氧化细菌的生物滤池进行水质优化,将预氧化所产生的可溶性Mn²⁺转化为不可溶的Mn⁴⁺氧化物,同时通过Mn⁴⁺氧化物与锰氧化细菌结和所产生的生物氧化锰有效的氧化吸附天然有机物及藻细胞破裂所产生的胞内有机物,操作简单,能够有效的一站式去除可溶性Mn²⁺、藻类及其胞内物质、MC#LR以及酪氨酸等天然有机物。但其尽管效果显著，这种方法的处理步骤较为繁琐，菌体培养难较难控制，且仅处理了藻类胞内有机物，忽视了藻类胞外有机物的处理问题。

因此，研发出一种工序简洁、处理能耗低效果稳定、应用范围广，且对环境污染小的新工艺来处理含藻废水中藻类污染物特别是藻类胞外有机物尤为重要。