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標(biāo)題: 控制藍(lán)藻新思路----稀土吸附劑“藍(lán)藻一號(hào)”應(yīng)用實(shí)驗(yàn) [打印本頁(yè)]
作者: 616317    時(shí)間: 2016-8-8 15:33
標(biāo)題: 控制藍(lán)藻新思路----稀土吸附劑“藍(lán)藻一號(hào)”應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
一、藍(lán)藻背景知識(shí)
藍(lán)藻的形成主要是由于水體中氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的富集，引起藻類(lèi)及其它浮游生物迅速繁殖，而相繼出現(xiàn)的水體溶氧、生物多樣性降低及產(chǎn)生大量異味的水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，并最終導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)或其他生物大量死亡，水質(zhì)惡化。
富營(yíng)養(yǎng)化的指標(biāo)主要有營(yíng)養(yǎng)因子、環(huán)境因子和生物因子三類(lèi)。其中營(yíng)養(yǎng)因子是其根本原因，尤以氮、磷最為關(guān)鍵；其內(nèi)在聯(lián)系表現(xiàn)為：
                              （chla指葉綠素a，SD指透明度）。
磷有著不同于有機(jī)物、氮、硫的性質(zhì)，無(wú)論它是氧化態(tài)或還原態(tài)都極難以被轉(zhuǎn)化成氣態(tài)而轉(zhuǎn)移到大氣中，一般只能通過(guò)物化法和生物法把它濃縮到難溶或不溶于水的固體之中，再進(jìn)一步與水分離，從而實(shí)現(xiàn)除磷過(guò)程。
二、“藍(lán)藻一號(hào)”作用原理
     現(xiàn)階段，常用的除磷方法包括生物、化學(xué)及物理吸附三種。生物除磷技術(shù)有厭氧/好氧工藝，如聚磷菌工藝的研究是當(dāng)前的熱點(diǎn)，但其受污水溫度及酸堿度影響較大，往往需要二次除磷處理。化學(xué)除磷原理是通過(guò)投加化學(xué)藥劑形成不溶性磷酸鹽沉淀物，包括鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽等，常用的是石灰、硫酸鋁、鋁酸鈉、硫酸鐵、硫酸亞鐵及氯化亞鐵等；但其除磷效率不高、對(duì)水體pH值要求也較高。
吸附法除磷是利用某些多孔或比表面積大的固體物質(zhì)對(duì)水中磷酸根離子的吸附親和力來(lái)實(shí)現(xiàn)污水中磷的去除。其中又包含物理吸附、離子交換形式的化學(xué)吸附及其固體表面沉積過(guò)程。“藍(lán)藻一號(hào)”的組成成分由自然界的粘土和稀土LX001組成，粘土主要成份是氧化硅和氧化鋁，含少量氧化鈣、氧化
鎂、氧化鐵等。LX001是自然界中普遍存在元素，在醫(yī)藥領(lǐng)域用于治療人體內(nèi)磷酸鹽過(guò)多等疾病。“藍(lán)藻一號(hào)”中粘土部分是LX001的一個(gè)載體，LX001本身不溶于水，與磷酸鹽結(jié)合形成不溶性磷酸鹽，進(jìn)而被鎖在粘土中。
藍(lán)藻一號(hào)通過(guò)兩種途徑發(fā)揮效力：首先藍(lán)藻一號(hào)在其下沉的過(guò)程中，吸收水體中的可溶性磷酸鹽；其次當(dāng)藍(lán)藻一號(hào)穿過(guò)整個(gè)水體后，能在水體底部底泥上形成一層覆蓋層，阻止水體的二次污染-，在藍(lán)藻一號(hào)的處理區(qū)域，即使在水體底部由于所處的環(huán)境條件的改變而使部分可溶性磷酸鹽再次釋放出來(lái)，但由于其上有一層約為1～3mm厚的覆蓋層，能及時(shí)有效地捕獲可溶性磷酸鹽，從而使其不能重新釋放到水體中而造成對(duì)水體的二次污染。而在未經(jīng)藍(lán)藻一號(hào)處理的區(qū)域，即便是原先沉淀下來(lái)的PO43-在其所處的環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，也會(huì)變成可溶性的PO43-而重新釋放到水體中，從而造成對(duì)水體的二次污染，大量沉淀的PO43重新釋放到水體中可能會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，從而導(dǎo)致藍(lán)藻暴發(fā)。
可溶性磷酸鹽一旦被藍(lán)藻一號(hào)結(jié)合，就不再具有生物可利用性，即不能被藻類(lèi)的生長(zhǎng)和繁殖所利用。據(jù)研究，低氮磷比有利于藍(lán)藻進(jìn)行固氮作用，高氮磷比則有利于綠藻繁殖。國(guó)外一些學(xué)者認(rèn)為，氮磷比接近30：1能有效控制固氮藍(lán)藻的暴發(fā)。藍(lán)藻一號(hào)正是通過(guò)調(diào)整水體的氮磷比來(lái)改善藻類(lèi)的種群結(jié)構(gòu)的，當(dāng)?shù)妆却笥?0時(shí)，綠藻（有益藻）就可以逐步取代有害的藍(lán)藻而成為優(yōu)勢(shì)種群。
三、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)
為進(jìn)一步評(píng)估“藍(lán)藻一號(hào)”產(chǎn)品效果，先在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行粗放的模擬藍(lán)藻處理實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共設(shè)計(jì)四個(gè)濃度梯度（空白、0.5、1、2ppm），通過(guò)觀察48h內(nèi)磷酸鹽含量變化，及肉眼觀察藻類(lèi)顏色、豐度等初步判斷該產(chǎn)品的功效。
第一天：
  
時(shí)間
  
濃度
pH
氨氮mg/L
磷酸鹽mg/L
藻類(lèi)顏色
7.15早9:00
空白
8.77
0.06×500
1.511×500
深綠
同上
0.5ppm
同上
同上
同上
同上
同上
1ppm
同上
同上
同上
同上
同上
2ppm
同上
同上
同上
同上
24h后：
  
時(shí)間
  
濃度
pH
氨氮mg/L
磷酸鹽mg/L
藻類(lèi)顏色
16—9:00
空白
9.04
0.07×500
1.08×500
變化不大，深綠
同上
0.5ppm
8.82
0.01×500
1.59×500
淺綠
同上
1ppm
8.65
0.02×500
1.207×500
上層較清
同上
2ppm
8.59
0.01×500
0.412×500
上層較清
48h后：
  
時(shí)間
  
濃度
pH
氨氮mg/L
磷酸鹽mg/L
藻類(lèi)顏色
17—9:00
空白
9.46
0.04×500
0.857×500
淺綠
同上
0.5ppm
9.47
0.03×500
0.374×500
淺綠
同上
1ppm
9.1
0.01×500
0.341×500
上層較清
同上
2ppm
9.18
0.01×500
0.374×500
上層澄清
  
  
  
四、結(jié)果
如上圖表示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
1、不同濃度處理組和空白組pH值在實(shí)驗(yàn)48h內(nèi)無(wú)顯著性變化；氨氮值在
觀察48h時(shí)間內(nèi)，均顯著性降低；但其拐點(diǎn)不同，實(shí)驗(yàn)組（0.5、1、2ppm）在24h時(shí)，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)氨氮值均顯著下降；空白組至48h時(shí)才顯著下降。磷酸鹽含量在48h內(nèi)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中3#（2ppm）組在24h檢測(cè)時(shí)，已顯著性降低，其他組至48h檢測(cè)時(shí)，顯著性降低。
2、從藻類(lèi)圖片變化可以看出，高濃度處理組（2ppm）在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始24h后，上層已明顯變清；其它實(shí)驗(yàn)組（1#、2#）在24h內(nèi)緩慢澄清，至48h觀察時(shí)，較清；對(duì)照組在48h內(nèi)，略微變清。





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