超聲波除藻抑藻及藻渣最終處理系統(tǒng)研究.pdf

1、論文在全面綜述水華應(yīng)急處理技術(shù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了三峽庫區(qū)以及其次級河流——澎溪河流域富營養(yǎng)化以及水華爆發(fā)特征，對適用于澎溪河水域水華應(yīng)急處理技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)集成研究。研究內(nèi)容包括：研究了固定式超聲波對澎溪河流域藻類的抑制特性；構(gòu)建了多功能移動(dòng)抑藻與除藻平臺，并在澎溪河示范基地進(jìn)行了多功能移動(dòng)抑藻與除藻平臺的最佳除藻工況和運(yùn)行效果的試驗(yàn)研究，最后構(gòu)建了藻渣厭氧發(fā)酵工程平臺對打撈上岸的藻渣進(jìn)行資源化處理。研究結(jié)果表明。
　　

2、①超聲波可以抑制藻類的生長。水樣經(jīng)過超聲處理后，在自然狀態(tài)下培養(yǎng)7d后，隨著輻照時(shí)間的延長，超聲波抑藻具有飽和趨勢，最佳抑藻時(shí)間出現(xiàn)在輻照后的5min；超聲波輻照頻率的增加，空化閾提高，空化難以進(jìn)行，低頻率20-50kHz抑藻效果最好，在系統(tǒng)輸入總能量相同的條件下，提高頻次、降低輻射量對藻類的生長抑制效果較佳。超聲波在最佳工況條件下輻照藻類每天抑制其增長值與自然水體之間每天增長值符合冪指數(shù)關(guān)系y0=0.217y51.092，R2=0.9

3、93，通過此關(guān)系式可以預(yù)測自然水體中藻類的增長情況，對水華爆發(fā)時(shí)間進(jìn)行預(yù)警；藻密度增加的同時(shí)，葉綠素a量也隨之增加，呈現(xiàn)出一定的線性關(guān)系，超聲波對葉綠素a與對藻類的影響作用具有一致性。
　?、诙喙δ芤苿?dòng)抑藻與除藻平臺主要包括超聲波作用系統(tǒng)、JS11型雙體船系統(tǒng)、充氧曝氣系統(tǒng)和藻渣分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有超聲設(shè)備功率低、反應(yīng)迅速、作用時(shí)間短、無二次污染等特點(diǎn)。多功能移動(dòng)除藻平臺航速為16km/h，能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速到達(dá)水華爆發(fā)區(qū)域，并快

4、速對藻類進(jìn)行作用，5min超聲輻照除藻效果明顯。一次性投入后，運(yùn)營成本為0.84元/m2，適用于三峽庫區(qū)次級河流的情況，可以起到較好的示范作用。
　?、蹏@多功能移動(dòng)抑藻與除藻平臺系統(tǒng)，重點(diǎn)研究了研究超聲波輻射時(shí)間、輻照頻率、輻照距離等不同工藝參數(shù)對藻類即時(shí)去除效果的影響，并采用響應(yīng)曲面分析法對各個(gè)影響因素進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明對于藻類的去除，輻照頻率A=20-50kHz，輻照距離B=0.5m，輻照時(shí)間C=5min為單一頻率超聲波輻

5、照的最佳工況，對葉綠素a的影響則存在一定的滯后性，輻照時(shí)間要延長到7min，才會(huì)達(dá)到最佳的去除效果。在此工況下，采用3臺同頻段超聲波設(shè)備協(xié)同作用，對藻類和葉綠素a的去除，則分別提高了23.2％和39.6%，但處理的經(jīng)濟(jì)成本也隨之增加。
　?、苷撐倪€對超聲波直接輻照對水體中藻毒素變化的影響進(jìn)行了專題研究，發(fā)現(xiàn)在超聲作用的整個(gè)10min內(nèi)，水體中的藻毒素濃度沒有明顯的變化，略有升高，波動(dòng)性很小；通過比較超聲波輻照條件下的浮游動(dòng)物、魚類