1. Daño de las algas y las toxinas de las algas al cuerpo humano
① Las algas en el agua pueden hacer que el agua produzca un sabor y olor desagradables.
② Las algas y sus metabolitos solubles son precursores de los subproductos de la desinfección con cloro.
③ Las toxinas de las algas pueden provocar que los huevos de los peces muten y que los peces crezcan de forma anormal. La proliferación de algas puede provocar la muerte de una gran cantidad de organismos acuáticos; Las toxinas de algas acumuladas en los animales acuáticos pueden poner en peligro la salud humana a lo largo de la cadena alimentaria.
4 Las células cianobacterianas que contienen toxinas en el cuerpo de agua pueden acumularse y permanecer en el sedimento del fondo mediante la coprecipitación con arcilla, o ser depredadas por organismos acuáticos y precipitarse con sus excrementos, lo que tiene un efecto adverso en el medio ambiente acuático.
⑤ El efecto de coagulación y sedimentación del agua que contiene algas no es bueno, lo que es fácil de obstruir el tanque del filtro y hacer que la planta de agua no pueda funcionar normalmente. Al mismo tiempo, también tendrá un efecto negativo en la red de tuberías.
2. Métodos de eliminación de algas y toxinas de algas
Los cuerpos de agua poco profundos y de flujo lento (como lagos, embalses, etc.) que se ven fácilmente afectados por la luz solar son propensos a la reproducción a gran escala de algas en el agua en condiciones eutróficas, especialmente en estaciones con altas temperaturas del agua. Las algas del agua crecen rápidamente en pocos días, lo que da lugar al llamado fenómeno de "brote" de algas. El contenido de algas en la masa de agua es muy alto y la acumulación local forma una capa gruesa en la superficie del agua.
Según la calidad del agua cruda, el entorno de la fuente de agua y los tipos y cantidades de algas, varias partes del mundo han adoptado los métodos de eliminación correspondientes y han logrado diferentes grados de efecto. En la actualidad, existen principalmente los siguientes métodos para procesos unitarios de eliminación de algas en el tratamiento de agua.
2.1 Eliminación de algas en el agua de origen
① Intercepción de la ingesta de agua Controlar el crecimiento de algas es fundamentalmente prevenir y controlar la eutrofización de los cuerpos de agua, y luego la gestión del agua puede adoptar métodos de tecnología de ingeniería para reducir la tasa de crecimiento de las algas y cambiar las condiciones de los cuerpos de agua para inhibir el crecimiento de las algas. . Elegir la profundidad de entrada de agua adecuada, utilizar filtración de banco para el drenaje y colocar obstáculos para evitar el movimiento de la espuma puede reducir rápidamente el daño en un corto período de tiempo.
② Los alguicidas del método del agente de sulfato de cobre siempre se han utilizado y se utilizarán como medidas de emergencia para controlar las algas. En la actualidad, el algicida más utilizado es el sulfato de cobre. Su mayor ventaja es que es económico, eficaz, relativamente seguro y fácil de usar. Por lo general, se considera que la cantidad de sulfato de cobre utilizada en este método no tiene ningún efecto evidente sobre la salud humana. Cu2+ tiene un cierto efecto inhibidor sobre la concentración de plancton. Para diatomeas, dinoflagelados, algas verdes y cianobacterias, la concentración de Cu2+ que ejerce un efecto inhibidor es 10-11~10-6mol/L.
③ Método de recuperación de cuerpos de agua Este método configura un bote de eliminación de algas o una máquina de eliminación de algas fija cerca de la toma de agua de la fuente de agua, que puede eliminar altas concentraciones de algas en el cuerpo de agua a gran escala. El concentrador de lodo de algas está instalado en el barco eliminador de algas, que puede recuperar y recolectar rápidamente las algas en el cuerpo de agua. El concentrador de lodo de algas no destruye la estructura celular de las algas, por lo que se producen menos toxinas de algas.
2.2 Eliminación de algas en la sección de proceso de la planta de agua
① Coagulación y eliminación de algas La eliminación de algas se puede realizar mediante coagulación con floculantes inorgánicos [como sulfato de aluminio, polialuminio (PAC) y cloruro férrico de polialuminio y otros agentes]. Cuando se utiliza cloruro férrico de polialuminio para tratar agua que contiene algas, la turbiedad del agua precipitada es la más baja y la tasa de dosificación también es la más baja. Los flóculos de alumbre formados tienen las características de sales de aluminio grandes y sueltas y una gran densidad, y la eficiencia de precipitación es la mejor. La dosis óptima de cloruro férrico de polialuminio es de aproximadamente 25 mg/l. El uso combinado de floculantes de polímeros orgánicos y coagulantes inorgánicos puede mejorar significativamente el efecto de eliminación de turbidez del agua que contiene algas y reducir la dosis del agente. En la última etapa de la coagulación, solo se necesita una pequeña cantidad de floculantes orgánicos para tener un gran efecto de captura de partículas sólidas, acelerar la formación de flóculos, hacer que los flóculos sean densos y acelerar la velocidad de sedimentación.
② Método de flotación Para algas con densidad generalmente baja, los flóculos formados después de agregar coagulantes no son fáciles de precipitar y la flotación puede lograr un mejor efecto de eliminación de algas. Especialmente para aguas de baja turbidez y alta cromaticidad, los flóculos producidos son más ligeros y más fáciles de flotar.
La flotación no es más eficaz que la precipitación convencional de toxinas fuera de las células de las algas. Este método no daña las células de las algas, no produce moco citoplasmático y puede eliminar más células intactas. Por lo tanto, la flotación por aire disuelto se ha utilizado ampliamente para la eliminación de algas. Este método tiene resultados relativamente satisfactorios en términos de velocidad de separación sólido-líquido (5~8 m/h), concentración de lodos y ahorro de consumo de fármacos.
La razón principal por la que la eliminación de algas por flotación es superior a la sedimentación es que: cuando el contenido de algas en el agua cruda es alto, el tanque de flotación tiene una velocidad de separación rápida y ahorra coagulantes; La concentración de sólidos secos del lodo en el tanque de flotación es de 25~30 g/L, y la concentración de sólidos secos es solo 1/10 de la del tanque de flotación. Por lo tanto, el método de flotación puede ahorrar la etapa de concentración de lodos durante el tratamiento de lodos y reducir la inversión en equipos de tratamiento. Los factores que afectan la eliminación de algas mediante flotación son la relación gas-sólido, el coagulante y si se realiza o no preoxidación.
Aumentar la relación gas-sólido puede mejorar significativamente la eficiencia de la eliminación de algas por flotación. Aumentar la presión del agua del aire disuelto y aumentar la cantidad de aire disuelto puede aumentar la relación gas-sólido; ajustar y aumentar la relación de reflujo también puede aumentar la relación gas-sólido.
Los coagulantes tienen un mayor impacto en la flotación. El efecto del tratamiento del PAC es mejor que el del cloruro férrico y el sulfato de aluminio. Los flóculos producidos por PAC son grandes y tienen una gran superficie, lo que favorece la adsorción y eliminación de algas.
La preoxidación puede mejorar las propiedades eléctricas de la superficie de las algas y oxidar algunas secreciones extracelulares en la superficie de las algas que afectan la coagulación, mejorando así el efecto de eliminación de las algas. El experimento utilizó tres oxidantes, cloro, permanganato (PPC) y ozono, para investigar el efecto de la preoxidación sobre el efecto de flotación. Se utilizó PAC como coagulante a dosis de 1 mg/L. Los resultados mostraron que la preoxidación jugó un buen papel en el fortalecimiento de la eliminación de algas en la etapa de flotación, y los efectos fueron el ozono, el permanganato y el cloro de mayor a menor. El ozono y el permanganato pueden aumentar la tasa de eliminación de algas de aproximadamente un 60% a un 80%.
③ Método de filtración directa Es adecuado para agua de lago con baja turbidez que contiene algas. Se puede filtrar directamente sin agregar floculantes y el efecto de eliminación de algas es mejor. Cuando la turbidez del agua cruda no es alta (menos de 5 NTU), se puede obtener agua filtrada de alta calidad durante mucho tiempo. Si el ciclo de funcionamiento se acorta adecuadamente, es la forma más económica de solucionar el bloqueo del tanque del filtro porque las algas también se eliminan al mismo tiempo. Controlar el ciclo de filtración es corto y las algas no mueren fácilmente, lo que puede reducir la liberación de toxinas de las algas. Al eliminar las algas mediante filtración directa, se recomienda utilizar material filtrante de doble capa de arena de carbón, que tiene una gran capacidad de contaminación y puede extender el ciclo de lavado.
④ Eliminación de algas por microfiltración La eliminación de algas por microfiltración se utiliza generalmente principalmente para tratar el agua del lago con baja turbidez y alto contenido de algas. El efecto es mejor que la sedimentación por coagulación, pero la tasa de eliminación de turbidez, cromaticidad y CODmn es muy baja, mucho menor que la sedimentación por coagulación. Por tanto, la microfiltración se utiliza principalmente para eliminar el zooplancton y las algas del agua. La tasa de eliminación de algas mediante microfiltración varía mucho según el tipo de alga. Cuanto más pequeñas son las algas, más difícil es eliminarlas. A veces sólo se elimina el 10%, pero la cantidad de coagulante consumida por la coagulación-flotación es grande.
2.3 Otros métodos de eliminación de algas
Otros métodos de eliminación de algas incluyen electrofloculación, reactor de conversión de frecuencia electromagnética, tecnología de membranas (microfiltración, ultrafiltración, etc.), método de biocarbón (BAC) para el tratamiento de aguas profundas, etc. Estos métodos solo son adecuados para el tratamiento de algas y algas de baja concentración. toxinas.
En resumen, en general, cuando se enfrentan a una gran explosión de algas, las plantas acuáticas deben tomar una variedad de medidas para afrontarla. No importa qué método se utilice, existen ventajas y desventajas, y la selección del proceso debe ajustarse de acuerdo con la situación real. Las medidas de prevención de las fuentes de agua son muy importantes, incluido el control de las descargas de contaminantes.