蓝藻打捞新思路

《蓝藻打捞新思路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蓝藻打捞新思路（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、打捞新思路邱学尧;谢光娜【摘要】蓝藻打捞是当前蓝藻治理最重要的方式之一,然而蓝藻打捞方式少，蓝藻打 捞效率低，难以满足蓝藻治理的需要.文章从四个方面提出蓝藻打捞的新思路，一是采 用蓝藻爆发池进行湖前打捞,二是采用高效蓝藻打捞船进行湖内打捞,三是将湖泊排 水口附近的地下水回流至进水口进行湖后打捞，四是采用固定式蓝藻打捞站进行湖 侧打捞.【期刊名称】有色金属设计【年(卷)，期】2018(045)004【总页数】4页(P109-112) 【关键词】水体富营养化;湖泊;蓝藻爆发;蓝藻打捞船;地下水 【作者】邱学尧;谢光娜【作者单位】昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南昆明650051;昆明有色冶金设计

2、研究院股份公司，云南昆明650051【正文语种】中文【中图分类】X171.50引言蓝藻爆发会产生一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫，引起水质恶化，严重时耗尽水中溶 解氧而造成鱼类的死亡。另外，蓝藻中有些种类还会产生微囊藻毒素，直接对鱼类、 人畜产生毒害。清除蓝藻的技术，方法有物理、化学、生物、生化等多种，从对蓝藻的影响或去向 来分，总体为3类：直接清除水体中蓝藻，并移出水体，即打捞蓝藻法；在 水体中直接杀死蓝藻，如电催化技术除藻、改性黏土技术除藻、化学法除藻、微生 物除藻、生物酶法除藻、超声波杀藻等；抑制蓝藻生长，如植物抑藻和鱼类控藻 等。其中第一种打捞蓝藻法是非常有效的，也是目前学术界没有争议的方法

3、，这种方法 不但可以除藻还可以减少湖泊内N、P等污染物，但是由于现有的蓝藻打捞方式少， 蓝藻打捞效率低，甚至还存在手工打捞的方式。现有的蓝藻打捞速度难以达到蓝藻 疯涨的速度，因此蓝藻爆发季节出现了大量蓝藻在湖泊内死亡危害水环境及水生态。 为控制蓝藻大量死亡的危害，出现了第二种在水体中直接杀死蓝藻以及第三种抑制 蓝藻的方法，但是这2种方法均不能直接去除湖泊内的N、P等污染物，甚至还 会引入外来污染物或外来物种。现有的蓝藻打捞主要针对湖泊内部，采用蓝藻打捞船进行机械打捞，也有部分的的 人工打捞；另外位于湖泊岸边的固定式蓝藻打捞站也在逐步推广。从蓝藻打捞途径 看，该文提出湖前打捞、湖内打捞、湖后打捞

4、和湖侧打捞4种蓝藻打捞途径；针 对这些打捞途径，该文列举了蓝藻爆发池、高效蓝藻打捞船、排水口地下水回流治 理湖泊的方法等蓝藻打捞的新技术。1湖前除藻湖泊中的N、P等营养物质含量过高是导致水体富营养化及蓝藻爆发的主要原因， 这些N、P主要通过入湖河道及入湖排污口进入湖泊，减少进入湖泊的N、P等污 染物可以防治湖泊水体富营养化及蓝藻爆发。目前污水除磷脱氮的技术主要有生化法、化学法及生态法，但是对于入湖河道及入 湖排污口的微污染水前两种方法都不经济，以人工湿地为代表的生态法占地面积大、 处理效率低。为提高这种微污染水的除磷脱氮效率，该文列举蓝藻爆发池作为入湖 河道上除磷脱氮的一种新工艺和新技术，间接

5、的防止湖泊蓝藻爆发，见图1。如图1所示，蓝藻爆发池主要包括蓝藻爆发池、藻水提升泵、藻水分离设施和藻 泥脱水机。微污染水进入蓝藻爆发池，由蓝藻富集水体中的N、P等营养元素，通 过藻水提升泵将蓝藻爆发池内藻水提升至藻水分离设施，分离出的清水流向下游水 体，藻泥一部分回流至蓝藻爆发池，一部分经藻泥脱水机脱水后泥饼外运。与现有微污染水除磷脱氮措施相比，采用蓝藻爆发池具有如下优势：1）与生化法用于微污染水除磷脱氮相比，蓝藻爆发池无需添加碳源，无需曝气等动 力设施，其运行过程仅需藻水提升、藻水分离、藻饼脱水等少量能耗及电耗，运行 费用低。2）与化学除磷相比，蓝藻爆发池药剂消耗量少，运行费用低、不引入外来污

6、染物。3）与人工湿地等生态措施相比，蓝藻爆发池占地面积小，处理效率高。1.进水管渠；2.蓝藻爆发池；3.隔墙；4.藻水提升泵；5.藻水输送管；6.藻水分离设 施；7.清水管渠；8.回流藻泥；9.藻泥脱水机；10.脱水尾水管；11.泥饼外运图1蓝藻爆发池结构示意图 Fig.1 Schematic diagram of cyanobacterial bloom pool structure2湖内除藻在现有技术经济条件下入湖河道和入湖排污口的N、P等污染物含量难以无限降低， 另外卜地下水汇入、植物固氮以及湖泊内源污染等还会增加湖泊N、P污染物，大量 的污染物还需要依靠湖泊的自净能力进一步净化。蓝藻生

7、长吸收N、P本身是湖泊 自净能力的一个重要表现，而蓝藻打捞是湖泊内部最好的除磷脱氮方式之一。正如 前文所述，现有的蓝藻打捞技术打捞速度慢，大量蓝藻死亡产生了一些危害。为提 高湖内蓝藻打捞效率，该文推荐采用高效蓝藻打捞船。该文所提的高效蓝藻打捞船的主要结构包括船体、滗水器、水泵、过滤管道、加药 池、藻泥脱水机和排水管排水管，见图2。由滗水器收集船头方向的表层藻水至藻 水仓，通过水泵加压进入过滤管道脱水后输送至加药池及藻泥脱水机，产生的藻饼 装入藻饼仓，过滤管道以及藻泥脱水机脱出的尾水通过排水管从船尾方向排出。定 期通过提升滗水器、切换阀门、利用藻泥脱水机尾水反冲洗过滤管道。蓝藻打捞结 束后，依靠

8、水泵和反洗管将藻水仓、管道仓和加药池内的水排至船体外，将藻饼运 至岸上处理。过滤管道是由骨架和滤布组成的管状材料；其中滤布是管状的过滤介质，采用织物、 过滤膜和过滤网等材料制作；骨架用于保持过滤管道的外形不变，采用弹簧管、金 属编织管、穿孔金属管、金属丝焊接管和多空塑料网管形式。充分利用管道仓的空 间，通过弯曲、堆叠和缠绕来布置过滤管道，增大有效过滤面积；在过滤管道之间 设分隔及固定架，固定过滤管道之间相对位置并空出滤液通道。与现有蓝藻打捞船相比较高效蓝藻打捞船的优势有：1）采用滗水器收集藻水，确保收集较高浓度的藻水，减少后续过滤和脱水的处理量。2）在船头部位收集藻水给船体施加前进的反作用力，

9、在船尾部位排尾水给船施加前 进的反作用力，在打捞蓝藻的同时使船体行进，可停用原船体动力设备。3）采用过滤管浓缩藻水，布置灵活、单位空间过滤面积大、过滤处理量大。4）采用过滤管进一步浓缩藻水，极大的减少污泥脱水的量，减少污泥脱水机的处理 量。5）集藻水采集、藻水浓缩、藻泥脱水于一体，机械集约化程度高、能耗低、处理量 大。1.滗水器；2.藻水仓；3.水泵；4.反洗管；5.过滤管；6.管道仓；7.脱水尾水管；8. 侧排水管；9.船体；10.后排水管；11.加药池；12.藻泥脱水机；13.藻饼仓。图2 高效蓝藻打捞船结构示意图Fig.2 Schematic diagram of efficient c

10、yanobacterial harvester structure3湖侧除藻在湖泊流场、湖面风场等作用下，湖面上会在一定区域富集大量的蓝藻产生一些危 害，由于这些区域大多靠近岸边，人类活动频繁，社会关注度较高。这些区域的蓝 藻打捞极为迫切，目前也开发出了很多的固定式蓝藻打捞站及打捞技术。只是在蓝 藻收集上推荐采用滗水器等稳定高效的蓝藻收集装置；在藻水分离上推荐采用过滤 管道等经济高效的藻水分离设备；在脱藻水回湖口的设置上尽量将浓藻液导流至蓝 藻收集区。4湖后除藻从元素和物料平衡的角度来看，湖泊排水口是湖泊中N、P等污染物离开湖泊最主 要的途径，但是在湖泊自净作用下，排水口排出的N、P远小于进入

11、湖泊的N、P 总量，大量污染物在湖泊内部累积，特别是磷元素在湖泊底泥中的累积。如果加大 排出湖泊的蓝藻量，则可以加大排出湖泊的N、P等污染物的总量，本文推荐采用 排水口地下水回流治理湖泊来加大排出湖泊的蓝藻量。如图3所示，排水口地下水回流治理湖泊主要包括地下水取水池、提升泵站、输 水管线和回流口。在湖泊排水口附近沿湖岸或排水河道修建地下水取水池，大量开 采地下水，采用提升泵站通过输水管线将地下水输送至上游经回流口进入湖泊参与 湖泊水体循环。地下水水位下降后湖泊水大量补给地下水，由于蓝藻难以穿过土壤 进入地下水，被截流在出湖河道内排出湖泊，加大了排出湖泊的蓝藻量。可以采用人工藻水分离措施替代土壤

12、将蓝藻分离出来后再将清水返回上游参与湖泊 水体循环。这样可以避免蓝藻加重下游河道污染。1.地下水取水池；2.提升泵站；3.输水管线；4.回流口； 5.湖泊；6.入湖河道；7.排 水河道。图3排水口地下水回流治理湖泊示意图Fig.3 Schematic diagram of reflux the groundwater near the lake outlet back to the lake排水口地下水回流治理湖泊的有益效果是:1）加大了蓝藻、水葫芦、SS、N、P等污染物排出湖泊的速度。2）在不增加新水源的情况下，通过开采地下水间接将湖泊排水返回上游，为湖泊提 供了生态用水。3）可在人口密集、

13、污染严重、社会关注度高的重点区域设置回流口，以到达短期内 提高局部水域水质的目的。5结语湖泊中的蓝藻吸收N、P是水体自净能力的重要形式之一，但是由于现有技术蓝藻 打捞效率过低，在蓝藻爆发季节大量蓝藻死亡危害湖泊水环境及水生态。为拓宽蓝 藻打捞途径，本文提出湖前打捞、湖内打捞、湖侧打捞和湖后打捞等多种蓝藻打捞 新思路。为提高蓝藻打捞效率，本文推荐采用蓝藻爆发池进行湖前打捞，推荐采用 高效蓝藻打捞船进行湖内打捞，推荐采用排水口地下水回流治理湖泊进行湖后打捞， 作为现有湖侧打捞的固定式蓝藻打捞站技术也可进行一定的优化。由于蓝藻打捞的途径增多，打捞的效率提高，不但可以防治蓝藻死亡造成的危害， 还可以去

14、除水体中的N、P等污染物，从根本上防治水体富营养化，另外蓝藻的光 合作用还可以增加水体中的溶解氧含量，防治水体黑臭影响。在蓝藻打捞效率提高的同时，藻泥或藻饼的产生量也会增加，其处理和处置的措施 也必须跟上。当前主要处理处置方式包括三类：一是提取藻类中的有效成分：天然 色素、藻胆蛋白、多糖、藻毒素、饲料添加剂、生物质燃料等；二是蓝藻发酵生产 沼气和有机肥；三是卫生填埋。对于藻泥或藻饼产生量大的工程应尽量考虑采用第 一二类资源化利用方案。参考文献：【相关文献】1 王惠，朱喜.太湖蓝藻打捞和资源化利用的实践与思考J.江苏水利，2009(7), 35-37.2 邱学尧.蓝藻爆发池P.中国专利：201711496980.9，2017(12).3 邱学尧.高效蓝藻打捞船P.中国专利：201711388330.2，2017(12).4 邱学尧.管道式格栅及其格栅井P.中国专利：201711271040.X，2017(12).5 邱学尧排水口地下水回流治理湖泊的方法P.中国专利：201310391780.2，2013(9).6 吴为粱.滇池富营养化与藻类资源J.云南环境科学，2000(3)，19(1) : 35-37.