專利名稱：預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法。
背景技術(shù)：
湖泊、水庫等是常用地表水源。例如，我國北京、上海、哈爾濱、環(huán)太湖城市群、黃河沿線城市等均以湖泊或水庫水作為地表水源。但是，由于氮、磷等營養(yǎng)源的排放，導(dǎo)致許多具備飲用水源地功能的湖泊、水庫等呈現(xiàn)不同程度的富營養(yǎng)化趨勢，并可能在環(huán)境條件適宜的條件下導(dǎo)致藻類爆發(fā)，成為影響水廠處理工藝過程和飲用水質(zhì)安全的重要隱患。近年來，我國發(fā)生多起飲用水源地藻類爆發(fā)的現(xiàn)象，給城市正常供水帶來負面影響。
含藻水或高藻水對飲用水處理工藝、飲用水質(zhì)安全的不利影響主要表現(xiàn)為1)藻 細胞為電負性，不易于通過混凝脫穩(wěn)，尤其對于存活藻細胞，更是難以通過混凝、沉淀單元去除，可能導(dǎo)致藻細胞在反應(yīng)池、沉淀池、濾池等構(gòu)筑物中繁殖，并可能穿透濾池的過濾膜進入輸配水管網(wǎng)；2)穿透濾池的過濾膜的藻細胞可能在輸配水管網(wǎng)的配水管、入戶管、二次供水設(shè)施等中進一步繁殖生長，這將消耗管網(wǎng)末端的余氯，并導(dǎo)致微生物繁殖和感官下降等不利影響；3)預(yù)氧化工藝將藻細胞滅活，這對于混凝過程是有利的，但是預(yù)氧化或消毒工藝也可能將細胞壁結(jié)構(gòu)破壞，并導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)釋放，可能產(chǎn)生更大的水質(zhì)風(fēng)險。而適度預(yù)氧化一方面滅活藻細胞，一方面避免胞內(nèi)有機物的過度釋放，從而避免了胞外有機物濃度過高或分子量過小給混凝帶來的負面影響。研究顯示，藻細胞內(nèi)部的藻毒素、致嗅物質(zhì)等物質(zhì)的濃度遠遠高于胞外的情況；此外，胞內(nèi)物質(zhì)往往具有很高的消毒副產(chǎn)物(DBPs)生成勢，并在氯化過程中生成DBPs。因此，對于含藻水的處理而言，如何在不破壞藻細胞結(jié)構(gòu)的前提下強化除藻并控制胞內(nèi)代謝物釋放，這將成為飲用水廠面臨的技術(shù)難題之一。國內(nèi)外關(guān)于強化除藻的方法報導(dǎo)較多，主要有1)采用氯、臭氧、高鐵酸鉀、高錳酸鉀等進行預(yù)氧化；2)提高混凝劑投量或投加高分子助凝劑；3)投加粘土礦物等強化藻的沉降；4)采用混凝/氣浮工藝或混凝/氣浮-沉淀工藝；5)采用超濾膜過濾技術(shù)截留藻細胞等。其中，氯、臭氧、高鐵酸鉀均可能導(dǎo)致藻細胞破裂和胞內(nèi)物質(zhì)大量釋放，且臭氧、高鐵酸鉀成本很高；高錳酸鉀具有一定滅活和抑制藻細胞活動的能力且氧化破壞藻細胞壁能力較弱，此外其還原產(chǎn)物二氧化錳能沉積在藻細胞表面而加速其沉降，但由于高錳酸鉀有顏色，投量不宜過高，且二氧化錳為電負性細小顆粒也需要一并去除。提高混凝劑投量能夠提高藻細胞去除，但往往投量需要提高數(shù)倍以上，且污泥含量顯著增加。投加粘土礦物往往也需要很高投量，且粘土本身為膠體，將大幅提高混凝劑投量。氣浮或浮沉池工藝是最佳的除藻工藝，但絕大多數(shù)水廠都不具備相關(guān)構(gòu)筑物，而要進行工程改造，則需要花費大量投資。采用膜分離技術(shù)則不僅需要大量投資，且運行成本更高。因此，如何以現(xiàn)有工藝為基礎(chǔ)，在不進行或難以及時進行大規(guī)模工藝改造的條件下，解決高藻水處理難題或有效應(yīng)對突發(fā)性藻類爆發(fā)導(dǎo)致的水質(zhì)問題，具有重要應(yīng)用價值。因此，開發(fā)高效、成本低廉、使用方便且可同時達到高效去除藻細胞和控制胞內(nèi)有機物釋放目標的預(yù)氧化-混凝方法，這是目前研究與工程應(yīng)用中亟需解決的難點問題。本案發(fā)明人針對該問題，并考慮到亞鐵的氧化比較緩慢，導(dǎo)致原提出的KMnO4-Fe(II)工藝出水中鐵濃度較高的問題，因此，本案發(fā)明人對原提出的KMnO4-Fe(II)工藝進行改進，用鐵鹽替換一部分亞鐵鹽，也即本發(fā)明所論述的一種預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對作為飲用水源的高藻水，提供一種性能高效、經(jīng)濟可行、易于在工程中大規(guī)模應(yīng)用的一種預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法；該預(yù)氧化-混凝方法可同時達到高效去除藻細胞和控制胞內(nèi)有機物釋放的目標。本發(fā)明的預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法的技術(shù)原理在于先使用常用的預(yù)氧化劑(選自高錳酸鉀、高錳酸鈉、次氯酸鈉、次氯酸鈣、臭氧和二氧 化氯等中的一種或幾種)對含藻水進行預(yù)氧化，以滅活藻細胞。在滅活藻細胞的過程中，藻細胞的活動性降低，藻細胞的表面形態(tài)發(fā)生改變，藻細胞內(nèi)的有機物(包括微囊藻毒素)釋放至水體中；再向經(jīng)過預(yù)氧化的含藻水中投加亞鐵鹽和鐵鹽等，在避免含藻水過度預(yù)氧化的同時，為反應(yīng)體系持續(xù)提供作為混凝劑的新生態(tài)三價鐵及鐵鹽。經(jīng)過上述過程處理后的藻細胞及由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物經(jīng)過混凝、過濾從水中去除。本發(fā)明的方法能有效去除飲用水源(包括河流、湖泊、水庫、地下水等水體)中的藻細胞和由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物。本發(fā)明的預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法包括以下步驟( I)將預(yù)氧化劑的水溶液與含藻水混合，對含藻水進行預(yù)氧化(一般進行預(yù)氧化的時間為2 20分鐘)，以滅活藻細胞，其中預(yù)氧化劑與藻細胞的比例為0. 5 5X IO3毫克的預(yù)氧化劑108 5X IO9個藻細胞；在滅活藻細胞的同時藻細胞內(nèi)的有機物釋放至水體中；( 2 )向步驟(I)經(jīng)過預(yù)氧化的含藻水中投加亞鐵鹽的水溶液和鐵鹽的水溶液,還原多余的預(yù)氧化劑，終止預(yù)氧化，以控制藻細胞內(nèi)的有機物的繼續(xù)釋放，同時亞鐵鹽氧化生成的新生態(tài)三價鐵及鐵鹽作為混凝劑共同發(fā)揮混凝作用，其中鐵鹽與亞鐵鹽的摩爾數(shù)比為0〈摩爾數(shù)比< 1:1 (優(yōu)選鐵鹽與亞鐵鹽的摩爾數(shù)比為0. 25:摩爾數(shù)比< 0. 5:1);經(jīng)預(yù)氧化的藻細胞的混凝得到強化，通過沉降、過濾去除水中的藻細胞及由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物，得到藻細胞及有機物含量顯著降低的水。過濾水達到生活飲用水衛(wèi)生標準。 所述的亞鐵鹽與預(yù)氧化的含藻水中的藻細胞的比例為2 20毫克的亞鐵鹽(以亞鐵計)108 5X109個藻細胞。所述的預(yù)氧化劑選自高錳酸鉀、高錳酸鈉、次氯酸鈉、次氯酸鈣、臭氧和二氧化氯等中的一種或幾種。所述的有機物主要包括類蛋白質(zhì)、糖類、脂類、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)等。本發(fā)明中亞鐵鹽的加入不僅終止了藻細胞內(nèi)的有機物的繼續(xù)釋放，還避免了已釋放出的有機物的分子量由于被預(yù)氧化劑降解而變小。本發(fā)明所述的混凝劑為新生態(tài)三價鐵及鐵鹽，其中，新生態(tài)三價鐵是由亞鐵鹽通過預(yù)氧化劑、溶解氧等氧化而持續(xù)原位生成。本發(fā)明的方法中可進一步在加入亞鐵鹽的水溶液和加入鐵鹽的水溶液的含藻水中加入鈣鹽的水溶液、鎂鹽的水溶液或它們的混合物；其中鈣鹽的摩爾數(shù)與亞鐵鹽的摩爾數(shù)的比為O 1:1，鎂鹽的摩爾數(shù)與亞鐵鹽的摩爾數(shù)的比為O 1:1 (優(yōu)選鈣鹽與亞鐵鹽的摩爾數(shù)比為0. I: I <摩爾數(shù)比彡0. 5:1,優(yōu)選鎂鹽與亞鐵鹽的摩爾數(shù)比為0. 1:1 <摩爾數(shù)比<0.5:1，)。鈣離子、鎂離子帶正電，能夠橋接帶負電的藻細胞，增加藻細胞的表面電位，使絮體更容易脫穩(wěn)，從而促進絮凝、沉降除藻。所述的亞鐵鹽可選自氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、聚合氯化亞鐵、聚合硫酸亞鐵和聚合硝酸亞鐵等中的一種或幾種。所述的鐵鹽可選自氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵和聚合硝酸鐵等中的一種或幾種。所述的鈣鹽可選自氯化鈣、硫酸鈣和硝酸鈣中的一種或幾種。所述的鎂鹽可選自氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂中的一種或幾種。
本發(fā)明針對湖泊、水庫等地表水源富營養(yǎng)化污染，提出了一種依次投加預(yù)氧化劑與亞鐵鹽和鐵鹽等的方法，預(yù)氧化劑滅活藻細胞，而亞鐵鹽終止預(yù)氧化，以控制藻細胞內(nèi)的有機物的繼續(xù)釋放，同時亞鐵鹽氧化生成的新生態(tài)三價鐵及鐵鹽作為混凝劑；經(jīng)預(yù)氧化的藻細胞的混凝得到強化。本發(fā)明主要應(yīng)用于飲用水廠凈化，也可應(yīng)用于以景觀水體回用為目標的景觀水處理以及富營養(yǎng)化水體的水源預(yù)處理以抑制藻細胞生長。在應(yīng)用本發(fā)明的預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法時，在現(xiàn)有的處理水廠的一級泵站的取水口，或一級泵站的出水管至水廠混合單元之前的任意兩個可投加液體藥劑的位置，先后設(shè)置預(yù)氧化劑、亞鐵鹽和鐵鹽等的加藥口，藥液投加之后設(shè)置一個混合器，之后進入沉淀單元、介質(zhì)過濾單元進行過濾。本發(fā)明的預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法，適用于去除飲用水源中多種程度的藻華，對于常規(guī)工藝難以處理的高藻水也有良好的處理效果，藻細胞去除率能達到85 100%。本發(fā)明的預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法，所用的化學(xué)試劑為水處理中常用的凈水藥劑或凈水材料，方法簡單，成本低廉，使用操作簡便。本發(fā)明涉及的預(yù)氧化-混凝方法具有優(yōu)異的除藻性能，僅需在預(yù)氧化一段較短時間后，向含藻水中加入亞鐵鹽的水溶液和鐵鹽的水溶液等，操作過程簡單，易于實現(xiàn)。本發(fā)明的預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法通過界面氧化、吸附、表面絡(luò)合、螯合、吸附、共沉降、架橋、卷掃等多種途徑實現(xiàn)，多種作用機制協(xié)同，從而具有良好的除藻效果。本發(fā)明的預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法僅需將預(yù)氧化劑和亞鐵鹽和鐵鹽等先后投加含藻水中，之后進行充分混合、沉降與過濾即可，工程施工操作過程簡單。本發(fā)明的預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法除了去除水中藻細胞之外，還可以用于混凝去除水中的溶解性有機物。
具體實施例方式實施例I.某水廠水源地發(fā)生富營養(yǎng)化污染，藻細胞濃度達到10萬個/ml，原水濁度為15NTU，水廠采用的絮凝劑為聚合氯化鋁。水源未發(fā)生富營養(yǎng)化污染時，絮凝劑的投量為15mg/L即可達到良好去除效果，濾池的過濾周期為24小時。但是，水源發(fā)生上述富營養(yǎng)化污染后，絮凝劑的投量增加至25mg/L，處理效果仍不理想，表現(xiàn)為沉后水、濾后水濁度升高，沉后水的藻細胞的去除率僅為80%，濾池的過濾周期縮短至22小時。采用本發(fā)明的方法對上述發(fā)生富營養(yǎng)化污染的水源進行強化除藻I)將高錳酸鉀、硫酸亞鐵和硫酸鐵分別與水混合，在充分攪拌下溶解，分別獲得高錳酸鉀的水溶液、硫酸亞鐵的水溶液和硫酸鐵的水溶液；2)將步驟I)得到的高錳酸鉀的水溶液通過水廠的一級泵站的取水口投加至發(fā)生富營養(yǎng)化污染的含藻水中，其中高錳酸鉀的投量與藻細胞的比例為l.Omg高錳酸鉀108個藻細胞，對含藻水進行預(yù)氧化2 20分鐘，通過高錳酸鉀的氧化作用抑制藻細胞的活動，以滅活藻細胞，且反應(yīng)生成的新生態(tài)MnO2極細小顆粒沉積在藻細胞的表面以提高藻細胞表面 的電位；在滅活藻細胞的同時藻細胞內(nèi)的有機物(包括類蛋白質(zhì)、糖類、脂類、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)等)釋放至水體中；3)通過混凝池的進水口向步驟2)經(jīng)過預(yù)氧化的含藻水中投加步驟I)得到的硫酸亞鐵的水溶液和硫酸鐵的水溶液并混合均勻，硫酸亞鐵還原多余的高錳酸鉀并終止預(yù)氧化，以控制藻細胞內(nèi)的有機物的繼續(xù)釋放，同時硫酸亞鐵氧化持續(xù)生成的新生態(tài)三價鐵(Fe(III))與硫酸鐵作為混凝劑共同發(fā)揮混凝作用，其中硫酸亞鐵和硫酸鐵的投量分別為
I.6mg/L和0. 4mg/L (分別以亞鐵、鐵計)，即硫酸亞鐵與預(yù)氧化的含藻水中的藻細胞的比例為I. 6mg硫酸亞鐵(以亞鐵計):108個藻細胞，且硫酸鐵與硫酸亞鐵的摩爾數(shù)比為1:4 ;經(jīng)預(yù)氧化的藻細胞的混凝得到強化，藻細胞在混凝單元發(fā)生凝聚絮凝作用，通過進一步在沉淀、過濾單元中去除水中的藻細胞及由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物(包括類蛋白質(zhì)、糖類、脂類、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)等)，得到藻細胞及有機物含量顯著降低的水。沉后水中的藻細胞的去除率顯著提高至98%，濾池的過濾周期延長至24小時。過濾水達到生活飲用水衛(wèi)生標準。實施例2某水廠水源地發(fā)生富營養(yǎng)化污染，藻細胞濃度達到100萬個/ml，原水濁度為40NTU，水廠采用的絮凝劑為硫酸鋁。水源未發(fā)生富營養(yǎng)化污染時，絮凝劑的投量為20mg/L(以鋁計)即可達到良好去除效果，濾池的過濾周期為24小時。但是，水源發(fā)生上述富營養(yǎng)化污染后，絮凝劑的投量增加至30mg/L，處理效果仍不理想，表現(xiàn)為沉后水、濾后水濁度升高，沉后水的藻細胞去除率僅為70%，濾池的過濾周期縮短至18小時。采用本發(fā)明的方法對上述發(fā)生富營養(yǎng)化污染的水源進行強化除藻I)將次氯酸鈣和氯化鎂與水混合，在充分攪拌下溶解，獲得次氯酸鈣和氯化鎂的混合水溶液，其中次氯酸鈣與氯化鎂的摩爾數(shù)比為1:25 ;將氯化亞鐵和硫酸鐵分別與水混合，在充分攪拌下溶解，分別獲得氯化亞鐵的水溶液和硫酸鐵的水溶液；2)將步驟I)得到的次氯酸鈣和氯化鎂的混合水溶液通過水廠的一級泵站的取水口投加至發(fā)生富營養(yǎng)化污染的含藻水中，其中混合水溶液的投加量是以次氯酸鈣的投量計，次氯酸鈣與藻細胞的比例為3mg次氯酸鈣(以氯計):IO9個藻細胞，對含藻水進行預(yù)氧化2 20分鐘，通過次氯酸鈣的氧化作用抑制藻細胞的活動，以滅活藻細胞；在滅活藻細胞的同時藻細胞內(nèi)的有機物(包括類蛋白質(zhì)、糖類、脂類、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)等)釋放至水體中；
3)通過混凝池的進水口向步驟2)經(jīng)過預(yù)氧化的含藻水中投加步驟I)得到的氯化亞鐵的水溶液和硫酸鐵的水溶液并混合均勻，氯化亞鐵還原多余的次氯酸鈣并終止預(yù)氧化，以控制藻細胞內(nèi)的有機物的繼續(xù)釋放，同時氯化亞鐵氧化持續(xù)生成的新生態(tài)三價鐵(Fe(III))與硫酸鐵作為混凝劑共同發(fā)揮混凝作用，其中氯化亞鐵和硫酸鐵的投量分別為8mg/L和4mg/L(分別以亞鐵、鐵計)，即氯化亞鐵與預(yù)氧化的含藻水中的藻細胞的比例為8mg氯化亞鐵(以亞鐵計):109個藻細胞，且硫酸鐵與氯化亞鐵的摩爾數(shù)比為1:2 ;經(jīng)預(yù)氧化的藻細胞的混凝得到強化，藻細胞在混凝單元發(fā)生凝聚絮凝作用，通過進一步在沉淀、過濾單元中去除水中的藻細胞及由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物(包括類蛋白質(zhì)、糖類、脂類、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)等)，而鎂離子橋接帶負電的藻細胞及由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物(包括類蛋白質(zhì)、糖類、脂類、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)等)，促進其混凝沉降，得到藻細胞及有機物含量顯著降低的水。沉后水中的藻細胞的去除率顯著提高至95%，濾池的過濾周期延長至24小時。過濾水達到生活飲用水衛(wèi)生標準。實施例3某水廠水源地發(fā)生富營養(yǎng)化污染，藻細胞濃度達到500萬個/ml，原水濁度為200 NTU，水廠采用的絮凝劑為聚合氯化鋁。水源未發(fā)生富營養(yǎng)化污染時，絮凝劑的投量為25mg/L (以鋁計)即可達到良好去除效果，濾池的過濾周期為24小時。但是，水源發(fā)生上述富營養(yǎng)化污染后，絮凝劑的投量增加至50mg/L，處理效果仍不理想，表現(xiàn)為沉后水、濾后水濁度升高，沉后水的藻細胞去除率僅為40%，濾池的過濾周期縮短至15小時。采用本發(fā)明的方法對上述發(fā)生富營養(yǎng)化污染的水源進行強化除藻I)將臭氧與水混合，在充分攪拌下溶解，獲得臭氧的水溶液；將聚合硫酸亞鐵和氯化鈣與水混合，在充分攪拌下溶解，獲得聚合硫酸亞鐵和氯化鈣的混合水溶液，其中聚合硫酸亞鐵與氯化鈣的摩爾數(shù)的比為4:1 ;將硫酸鐵與水混合，在充分攪拌下溶解，獲得硫酸鐵的水溶液；2)將步驟I)得到的臭氧的水溶液通過水廠的一級泵站的取水口投加至發(fā)生富營養(yǎng)化污染的含藻水中，其中臭氧的投加量為臭氧與藻細胞的比例為I. 2mg臭氧5X IO9個藻細胞，對含藻水進行預(yù)氧化2 20分鐘，通過臭氧的氧化作用抑制藻細胞的活動，以滅活藻細胞；在滅活藻細胞的同時藻細胞內(nèi)的有機物(包括類蛋白質(zhì)、糖類、脂類、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)等)釋放至水體中；3)通過混凝池的進水口向步驟2)經(jīng)過預(yù)氧化的含藻水中投加步驟I)得到的聚合硫酸亞鐵與氯化鈣的混合水溶液和硫酸鐵的水溶液并混合均勻，聚合硫酸亞鐵還原多余的臭氧并終止預(yù)氧化，以控制藻細胞內(nèi)的有機物的繼續(xù)釋放，同時聚合硫酸亞鐵氧化持續(xù)生成的新生態(tài)三價鐵(Fe(III))與硫酸鐵作為混凝劑共同發(fā)揮混凝作用，其中聚合硫酸亞鐵和硫酸鐵的投量分別為16mg/L和4mg/L (分別以亞鐵、鐵計)，即聚合硫酸亞鐵與預(yù)氧化的含藻水中的藻細胞的比例為16mg聚合硫酸亞鐵(以亞鐵計)5X IO9個藻細胞，且硫酸鐵與聚合硫酸亞鐵的摩爾數(shù)比為1:4 (分別以鐵、亞鐵計)；經(jīng)預(yù)氧化的藻細胞的混凝得到強化，藻細胞在混凝單元發(fā)生凝聚絮凝作用，通過進一步在沉淀、過濾單元中去除水中的藻細胞及由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物(包括類蛋白質(zhì)、糖類、脂類、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)等)，而鈣離子橋接帶負電的藻細胞及由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物，促進其混凝沉降，得到藻細胞及有機物含量顯著降低的水。沉后水中的藻細胞的去除率顯著提高至95%，濾池的過濾周期延長至23小時。 過濾水達到生活飲用水衛(wèi)生標準。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法，其特征是，所述的方法包括以下步驟 (I)將預(yù)氧化劑的水溶液與含藻水混合，對含藻水進行預(yù)氧化，以滅活藻細胞，其中預(yù)氧化劑與藻細胞的比例為0. 5 5X IO3毫克的預(yù)氧化劑108 5X IO9個藻細胞；在滅活藻細胞的同時藻細胞內(nèi)的有機物釋放至水體中； (2 )向步驟(I)經(jīng)過預(yù)氧化的含藻水中投加亞鐵鹽的水溶液和鐵鹽的水溶液,還原多余的預(yù)氧化劑，終止預(yù)氧化，以控制藻細胞內(nèi)的有機物的繼續(xù)釋放，同時亞鐵鹽氧化生成的新生態(tài)三價鐵及鐵鹽作為混凝劑共同發(fā)揮混凝作用，其中鐵鹽與亞鐵鹽的摩爾數(shù)比為0〈摩爾數(shù)比< 1:1 ;通過沉降、過濾去除水中的藻細胞及由藻細胞內(nèi)釋放出的有機物，得到藻細胞及有機物含量降低的水； 所述的亞鐵鹽與預(yù)氧化的含藻水中的藻細胞的比例為2 20毫克的亞鐵鹽(以亞鐵計)108 5X109個藻細胞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是在加入亞鐵鹽的水溶液和加入鐵鹽的水溶液的含藻水中加入鈣鹽的水溶液、鎂鹽的水溶液或它們的混合物；其中鈣鹽的摩爾數(shù)與亞鐵鹽的摩爾數(shù)的比為0 1:1，鎂鹽的摩爾數(shù)與亞鐵鹽的摩爾數(shù)的比為0 1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的鈣鹽選自氯化鈣、硫酸鈣和硝酸鈣中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的鎂鹽選自氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是所述的進行預(yù)氧化的時間為2 20分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是所述的鐵鹽與亞鐵鹽的摩爾數(shù)比為0.25:1彡摩爾數(shù)比彡0. 5:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是所述的預(yù)氧化劑選自高錳酸鉀、高錳酸鈉、次氯酸鈉、次氯酸鈣、臭氧和二氧化氯中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是所述的有機物主要包括類蛋白質(zhì)、糖、脂、微囊藻毒素和嗅味物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或6所述的方法，其特征是所述的亞鐵鹽選自氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、聚合氯化亞鐵、聚合硫酸亞鐵和聚合硝酸亞鐵中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求I、2或6所述的方法，其特征是所述的鐵鹽選自氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵和聚合硝酸鐵中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明屬于飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)氧化強化藻細胞混凝并控制藻細胞內(nèi)有機物釋放的方法。本發(fā)明針對湖泊、水庫等地表水源富營養(yǎng)化污染，提出了一種依次投加預(yù)氧化劑與亞鐵鹽和鐵鹽等的方法，預(yù)氧化劑滅活藻細胞，而亞鐵鹽終止預(yù)氧化，以控制藻細胞內(nèi)的有機物的繼續(xù)釋放，同時亞鐵鹽氧化生成的新生態(tài)三價鐵及鐵鹽作為混凝劑；經(jīng)預(yù)氧化的藻細胞的混凝得到強化。本發(fā)明主要應(yīng)用于飲用水廠凈化，也可應(yīng)用于以景觀水體回用為目標的景觀水處理以及富營養(yǎng)化水體的水源預(yù)處理以抑制藻細胞生長。
文檔編號C02F1/72GK102701346SQ201210158949
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者劉會娟, 劉銳平, 曲久輝, 馬敏 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心