超声除藻的参数优化及其在太湖除藻中的应用

第39卷第2期2009年3月�东南大学学报(自然科学版)JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)�Vol�39No�2Mar.2009������超声除藻的参数优化及其在太湖除藻中的应用丁�暘�浦跃朴�尹立红�邱潇潇�李云晖�吴�巍(东南大学公共卫生学院,南京210009)摘要:设计、制备了一种低频超声除藻装置,通过调节超声频率、功率和辐射时间等不同的参数,得到优化的超声参数组合,并将该技术应用于太湖除藻的现场研究.结果表明:当超声参数组合为频率20kHz,功率40W,辐射时间15s时,具有较好的实验除藻效果.在太湖现场实验中,载有超声除藻装置的实验船在400m2实验区域作用1h后,水表层的藻细胞由107个/mL降低到105个/mL,透明度由0cm上升为35cm,叶绿素a含量降低为初始浓度的3.3%,水质得到明显改善.这说明超声处理对藻类生长有显著的抑制作用,尤其适于水华发生期间的应急处理.关键词:超声;水华;除藻;现场实验中图分类号:X172��文献标志码:A��文章编号:1001-0505(2009)02-0354-05ParametersoptimizationofultrasoundalgaeremovaltechnologyandbloomremovalstudyinTaihuLakeDingYang�PuYuepu�YinLihong�QiuXiaoxiao�LiYunhui�WuWei(SchoolofPublicHealth,SoutheastUniversity,Nanjing210009,China)Abstract:Akindofalgaeremovalequipmentwithlowfrequencyultrasoundwasdesigned.Thea-lgaeremovaleffectsofultrasoundtechnologywithdifferentparameterscombinationoffrequency,powerandtreatmenttimewereexperimentallyverified.TheequipmentwithoptimalparameterswasappliedinTaihuLakewithanareaof400m2.Theresultsshowthatalgaeareremovedsignificantlybyultrasonicirradiationwithoptimalparametersatthefrequencyof20kHz,theinputpowerof40Wandtheexposuretimeof15s.InthefieldstudyofTaihulake,afteronehourultrasoundtrea-tmen,tthealgaedensitydroppedrapidlyfrom107cells/mLto105cells/mL.Besides,thewaterd-iaphaneitywasraisedfrom0cmto35cmandtheconcentrationofChlorophyllaremained3.3%oftheinitialvalue.Itcanbeconcludedthattheultrasonictechnologyiseffectiveinalgaeremova,les-peciallyintheperiodofbloomoutbreak.Keywords:ultrasound;waterbloom;algaeremova;lfieldstudy收稿日期:2008-10-16.�作者简介:丁暘(1978�),女,硕士生;吴巍(联系人),男,博士,研究员,weiwu-cs@sohu.com.基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BK2006107)、江苏省预防医学科研基金资助项目(Y2006025)、高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20060286010)、江苏省科技厅太湖专项资助项目(BS2007112).引文格式:丁暘,浦跃朴,尹立红,等.超声除藻的参数优化及其在太湖除藻中的应用[J].东南大学学报:自然科学版,2009,39(2):354-358.��蓝藻水华是富营养化湖泊的典型特征,高密度的藻细胞存在于水中,能恶化水质、释放藻毒素、损害水体生态系统并危及人类的饮用水安全[1].我国重要湖泊水华频繁爆发[2-3],已成为普遍关注的环境问题[4].对水华的清除,主要有化学除藻[5]、生物控藻[6-7]、物理除藻(机械打捞、超声辐射等)等多种治理手段.其中,超声波被认为是一种环境友好技术,具有便于引进自动化操作手段、无需引入化学药物、反应过程温和、速度