1、適用范圍或應用領域
具一定面積敞開水面、水深不低于1.2m的各類水體中浮游藻類等富營養化物質的工程化、規?;驌埔瞥?。
2、工藝路線及參數或技術原理
從水中打撈移除浮游藻類等富營養物質需要進行藻(污)/水分離。常規的絮凝沉淀法進行藻(污)/水分離絮凝階段耗時5~8min,沉淀所需時間是絮凝的2~3倍,則完成藻(污)/水分離總時間需20~30min。
本技術在絮凝階段就把藻細胞和污染物絮體 “吸”出來,將藻(污)/水分離總時間縮短為常規絮凝沉淀法的1/6~1/5,效率提高5-6倍,真正實現藻(污)/水連續、快速分離。
技術實施包括磁凝聚和磁分離兩個相互耦合的過程。磁凝聚是基于水體污染物(藻細胞等)的加種性,賦予弱磁性或非磁性的污染物以較強的磁性。磁分離是借助外磁場的作用,將磁性聚集體分離出來。具體是將磁捕劑投入到藻(污)水中,通過粒子或分子之間的親和性,使水中的藻細胞和其它膠體級粒子凝聚,形成具有磁性的聚集體。
磁性聚集體在水力學作用下不斷發育長大,流經磁分離器時被磁場吸引。由于水分子無磁性,除了磁性聚集體因表面張力攜帶的水分外,吸附在磁分離器上的聚集體主要為含有藻細胞等顆粒污染物的磁性聚集體。隨著磁分離器的轉動,磁性聚集體被移出水體,而干凈水還湖,達到藻(污)/水在線、連續分離的目的。
3、主要技術指標
控制的主要污染物為富營養湖庫水體中的藻細胞和總磷。
典型工況下的效果:對水中總藻細胞、藍藻細胞、葉綠素a的去除率90~99%,大多數情況下97%以上;對水中總磷、總氮和COD的去除率分別達到75-99%、30-90%和 60-95%;還湖尾水總磷含量<0.1mg/L、總氮和COD含量低于湖區原水;磁種回收率75%以上,外運藻泥含水率90%以下。
4、技術特點
磁捕船水上作業,遵守相關規范制度及技術工藝需求配備運行團隊,負責船舶駕駛操控、藍藻磁捕運行等各工況工藝。藍藻磁捕作業中磁捕劑、絮凝劑投加需要人工干預調整,以達到最佳藻/水分離效果、保證出水水質要求,其他工藝環節,包括藻水推進、混凝絮凝、磁分離、磁種回收、藻漿脫水等基本實現裝備自主運行、出水達到處理要求,其他工藝處理段均為自動化運行控制。
5、技術優勢
本技術和裝備國內外首創,與基于其它藻/水分離原理的藍藻打撈技術相比,本技術優勢:
1、藻/水分離效率高:處理單位體積藻水所需時間是一般絮凝沉淀法的1/6~1/5,效率提高5~6倍;
2、除藻、除污效果好:藻細胞的去除率90~99%,大多數情況下達到97%以上;COD、SS、TN去除率30~95%;
3、出水水質優,生態安全:總磷含量達到國家湖、庫水質標準II~III類(0.025~0.05mg/L),其它主要污染物濃度低于原湖水;
4、連續運行、實時分離水中藻細胞和污染物;
5、裝備機動靈活、處理量大、性能穩定;
6、建設投資?。?0000m3/d(8~10小時運行時間)規模建設投資1400萬元;
7、運行費用低:3.3元/m3藻水,同步去除藻細胞和懸浮物、氮、磷、COD等污染物。
6、設備組成
水上可移動式藻(污)/水在線分離磁捕平臺(磁捕船)、輔助運輸船。
7、技術要求
具一定面積敞開水面、水深不低于1.2m。
8、工程案例
技術主要針對富營養水體藍藻打撈,具有處理量大、效率高、出水優、機動靈活的特點,技術成熟度高,是當前各類富營養化水體藍藻處置、除污除磷的優異實用技術。技術入選安徽省經信委《2017年安徽省工業領域節能環保產業“五個一百”推介目錄》、生態環境部《2019年國家先進污染防治技術目錄》和水利部《2020年度成熟適用水利科技成果推廣清單》。
2017年以來安徽合肥市先后投資4000萬元采購3套裝備用于巢湖關鍵湖區的藻華應急處置,技術工程隊伍常態化服務于巢湖藍藻防控;2019年深圳水庫采用本技術進行常態化藍藻打撈,同年企業中標滇池10年期藍藻磁捕打撈服務項目;2020年業務拓展至太湖藍藻打撈服務。