高密度微气泡过滤快速分离城市景观水体藻类

书高密度微气泡过滤快速分离城市景观水体藻类徐竟成，刘伟，曹海花，龚成晨，魏巧玲(同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室，上海200092)摘要:针对城市景观水体夏秋季节易发生藻华现象，且藻类密度小，常规方法难以去除的特点，采用高密度微气泡层的表面吸附及过滤截留作用，实现细小藻类的迅速捕集和分离去除。试验结果表明:当气液混合泵压强为0．42MPa时，系统产生的微气泡平均直径为72．0μm，数量密度达到2．1×108个/L;在水力负荷为5m/h、溶气水回流比为130%的优化运行条件下，对叶绿素a的平均去除率达到93．4%。作为上海世博会期间景观水体藻类暴发的应急处理技术之一，可为城市景观水体的水质控制提供应用借鉴和技术参考。关键词:城市景观水体;除藻;高密度微气泡过滤;快速分离中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1000－4602(2014)07－0014－04FastSeparationofAlgaefromUrbanLandscapeWaterbyHighDensityMicrobubbleFiltrationXUJing-cheng，LIUWei，CAOHai-hua，GONGCheng-chen，WEIQiao-ling(KeyLaboratoryofYangtzeＲiverWaterEnvironment＜MinistryofEducation＞，CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract:Algaebloomsbreakoutduringsummerandautumnseasons，andlowdensityalgaearedifficulttoremovefromurbanlandscapewaterbytraditionalprocesses．Thehighdensitymicrobubblelay-erwasadoptedtoachievethefastcollectionandseparationofsmallalgaethroughsurfaceadhesionandfiltration．Theresultsshowedthatthecorrespondingaveragediameterandthedensityofmicrobubbleswere72．0μmand2．1×108ind．/L，respectively，atapressureof0．42MPa．Undertheoptimaloper-atingconditions(5m/hhydraulicloading，130%refluxratio)，theremovalrateofChl-awas93．4%．AsoneoftheemergencytreatmentsforalgaebloomsduringtheShanghaiExpo，thetechniqueprovidesreferenceandtechnicalsupportforthequalitycontroloftheurbanlandscapewater．Keywords:urbanlandscapewater;algaeremoval;highdensitymicrobubblefiltration;rap-idseparation基金项目:国家科技支撑计划项目———科技部世博科技专项(2007BAK27B05)近年来，随着藻类资源化利用的不断发展，气浮除藻在富营养化水体处理技术中受到广泛重视［1］。由于传统气浮法存在气泡粒径、密度等局限，实际运用过程中多在工艺前增设预氧化、投加混凝剂等措施以达到较高的除藻率，使得运行成本较高且造成二次污染［2，3］。笔者采用设有负压进气口的齿轮泵溶气系统，融合溶气气浮和机械散气气浮产生微气泡的技术，研发高密度微气泡层水质净化工艺，即在不增设前处理的条件下，对气泡产生系统进行优化，以获得直径小、密度大的微气泡，通过具有一定厚度·41·第30卷第7期2014年4月中国给水排水CHINAWATEＲ＆WASTEWATEＲVol．30No．7Apr．2014的微气泡层实现城市景观水体中藻类的快速、高效分离。1试验材料与方法1.1试验原水试验原水取自位于城市化区域的上海某大学夏季校园景观水体，其叶绿素a浓度为17．2～105．4μg/L，平均浓度为47．8μg/L(藻类总数约为8×107个/L)，该水体的叶绿素a浓度已经达到中度富营养化水平。1.2试验装置高密度微气泡过滤水质净化装置如图1所示，由型号为20FPD04Z的气液混合齿轮泵、溶气罐以及内径为60mm、柱高为2150mm的有机玻璃柱反应器组成。齿轮