基本信息
- 项目名称：
- 饮用水源水混凝工艺对蓝藻细胞的破损机理研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 原水中藻类在生长过程中会产生对人体具有毒害作用的微囊藻毒素，严重危害人类健康。水厂在消毒过程中耗费大量消毒剂，造成资源浪费及用水隐患。本文针对饮用水厂常用混凝工艺，研究混凝剂FeCl3、AlCl3的剂量对蓝藻细胞破损机理，预测蓝藻细胞存活率与混凝工艺参数的关系，提出可行方案，为高藻水中蓝藻细胞低破损去除的饮用水处理工艺提供科学依据和技术支持。
- 详细介绍：
- 近年来，我国太湖、巢湖、滇池、玄武湖、东湖等内陆淡水湖泊均多次发生了蓝藻水华，对人们的生活和工农业生产造成了严重的影响，尤其是以这些湖泊为水源的地区，蓝藻水华直接威胁到饮用水的安全。蓝藻水华之所以对饮用水水质产生不利影响，主要是由于蓝藻细胞破损释放藻毒素和藻细胞死亡后，在厌氧条件下分解产生臭味物质等。这些次生代谢物在一定程度上影响了饮用水的味道和气味。更为严重的是某些蓝藻...(查看更多)
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 由蓝藻细胞计数、藻活性检测及其代谢产物的定性定量分析所得数据，分析工艺对蓝藻细胞及其代谢产物的去除效果并构建蓝藻细胞生长消解动力学模型及蓝藻细胞代谢产物的释放规律及工艺操作条件和外加化学药剂对蓝藻细胞消解速率的影响。对工艺处理前后蓝藻细胞表面形态结构及其成份变化情况进行对比分析，综合阐明蓝藻细胞的破损机理。调整工艺参数，获取实验室条件下蓝藻去除及避免破损的最佳经验参数。
科学性、先进性及独特之处
- 以蓝藻细胞为研究对象，针对其细胞状态和胞内代谢物释放情况构建蓝藻细胞生长消解动力学模型，为混凝工艺的优化提供新的立足点；通过电镜观察、活性测定及液相色谱等技术综合分析说明混凝工艺对蓝藻细胞的破损作用并探讨其机理，为饮用水水质安全研究提供新的技术路线。
应用价值和现实意义
- 混凝是城市水厂净水工艺不可缺少的单元，由于藻类细胞一般都带负电，在水中投加混凝剂以中和藻类表面的负电，使之脱稳而沉淀。但在混凝过程中，混凝剂的种类、投加量、水利条件等因素都可能导致藻细胞的破损及藻代谢产物的释放。可以为自来水厂等相关部门有针对性地选择水源水高效净化工艺、有效进行饮用水源水应急处理工作等提供重要依据，确保低成本、高效率对饮用水进行处理。可以进一步确保居民饮用水安全。
学术论文摘要
- 近年来，我国太湖、巢湖、滇池、玄武湖、东湖等内陆淡水湖泊均多次发生了蓝藻水华，直接威胁到饮用水的安全。蓝藻水华之所以对饮用水水质产生不利影响，主要是由于蓝藻细胞破损释放藻毒素和藻细胞死亡后，在厌氧条件下分解产生臭味物质等。这些次生代谢物在一定程度上影响了饮用水的味道和气味。更为严重的是某些蓝藻由于具有高急性毒性、强促癌活性以及与人类癌症发生的相关性而受到全球的关注。 ...(查看更多)
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1. C. Chen, et.al., Science of the Total Environment, 2008, 397, 140-147. 2. P.P. Shen, et.al., Environment International, 2003, 29, 641-647. 3. W.J. Ye, et.al., Harmful Algae, 2009, 8, ...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 针对蓝藻细胞及其代谢产物的定性定量研究及水处理工艺过程中除藻的有效方法研究广泛且深入，但关于混凝工艺中蓝藻细胞的低破损去除研究涉及较少。 养殖藻类处理废水研究：有机废水的处理主要采用厌氧接触法、厌氧污泥法、生物膜法等。目前国外已开始应用高速藻类池塘污水处理系统来生产一些高蛋白的藻类。这一技术具有成本低、能耗少、效率高、收益大等特点，是一项非常有潜力的生态环保工程。...(查看更多)
