中頻超聲對硅藻的滅活機(jī)制及安全性研究.pdf

1、三峽水庫的運(yùn)行使得三峽大壩上游在汛期保持低水位運(yùn)行,而在枯水期保持高水位運(yùn)行,庫區(qū)的水文、水環(huán)境、水生態(tài)等較蓄水前發(fā)生了巨大的變化,三峽庫區(qū)支流河道型的硅藻“水華”現(xiàn)象時有發(fā)生,嚴(yán)重影響供水安全。超聲波較其他除藻工藝有著無可比擬的優(yōu)勢,而目前關(guān)于超聲除藻的研究單一且不全面。本文針對三峽庫區(qū)多以硅藻“水華”為主的特點,選擇危害最大的針桿藻屬硅藻為研究對象,探討了超聲對硅藻的滅活機(jī)制以及在這一過程中的有機(jī)物釋放和降解規(guī)律,并對中頻超聲除(滅

2、活)硅藻過程中的水質(zhì)安全進(jìn)行研究,取得了以下主要結(jié)論:
　　1)通過對中頻超聲在不同模式(頻率、功率及長短期)下的效能、機(jī)制(機(jī)械效應(yīng)及自由基氧化效應(yīng))以及滅活動力學(xué)進(jìn)行了深入的研究,得出中頻超聲對硅藻的滅活是空化泡共振效應(yīng)破壞葉綠體結(jié)構(gòu)與羥基自由基氧化降解葉綠素a共同作用的結(jié)果。
　　2)停止超聲處理后,針桿藻的光合參數(shù)Y、α以及rETRmax值會立即恢復(fù),而由于超聲在處理硅藻過程中抑制了藻細(xì)胞的分裂,因此葉綠素a的恢復(fù)明

3、顯滯后。
　　3)對超聲滅活硅藻過程中有機(jī)物的釋放與降解規(guī)律進(jìn)行探索,通過測量水樣中TOC的濃度以及觀察細(xì)胞形態(tài)隨超聲時間的變化情況發(fā)現(xiàn),在超聲處理前10min,細(xì)胞去除率達(dá)86％,細(xì)胞破碎嚴(yán)重,且具有完整細(xì)胞形態(tài)的空殼細(xì)胞有90％, TOC濃度上升,有機(jī)物大量釋放;10~15min后,TOC濃度下降,有機(jī)物被部分降解。結(jié)合1)中超聲處理前10min針桿藻的光量子產(chǎn)量Y值降解曲線,分別與TOC濃度變化以及細(xì)胞去除率進(jìn)行相關(guān)性分析,