CN115215420A - 一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法及系统，方法包括配制过碳酸盐、高铁酸盐固体复合药剂，将其加入待处理高藻水中，搅拌、静置沉淀。本发明所使用的药剂均绿色无污染，便于储存与运输，相比于双氧水，过碳酸盐与高铁酸盐配成固体复合药剂投加，操作更为方便；利用高价铁中间体的适度氧化作用，不会造成藻细胞大量破裂与胞内有机物的释放，有效避免了二次污染，且这些高价态铁中间体具有较高的反应活性，比Fe(VI)高出约3‑5个数量级，可有效突破水体背景pH对单独Fe(VI)反应活性的限制，过碳酸盐溶解出的CO₃ ^2‑可水解产生HCO₃ ^‑，能稳定生成的Fe(V)中间体，相比于单独高铁酸盐预氧化能更好地保持藻细胞的完整性，避免藻细胞破坏释放胞内污染物。

Description

一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法及系统

技术领域

本发明涉及水体净化技术领域，具体为一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法及系统。

背景技术

湖泊及水库水是我国重要的饮用水源，近年来，由于气候变暖的加剧和外源污染物(如氮、磷)的大量排放，富营养化已成为地表水的主要问题之一。伴随水体富营养化而来的藻类爆发会导致藻毒素释放、水体发黑发臭、水生态破坏、水厂滤池堵塞等一系列问题，对人类健康和供水安全构成严重威胁。

超滤技术可通过高效的物理分离能力有效去除高藻水中的藻细胞与胞外有机物，是一种很有前景的高藻水处理技术。然而膜污染问题是制约超滤工艺在水厂中广泛应用的一个重要因素，在过滤高藻水过程中，藻细胞与胞外有机物在膜表面及膜孔内的沉积会引起通量的严重下降，造成膜使用寿命变短、出水质量变差、运行能耗及成本增加等一系列问题。因此，选择合适的膜前预处理方法来有效缓解膜污染是超滤技术进一步发展的必要条件。

高铁酸盐(Fe(VI))是一种绿色氧化剂，由于其兼具氧化、混凝、消毒三重功效，近年来在水处理领域得到广泛关注。然而，Fe(VI)的氧化性能与溶液pH值高度相关，在中碱性条件下活性不高。且Fe(VI)极易造成藻细胞的破裂，可能导致胞内有机物的释放，而胞内有机物已被证实是一种消毒副产物的前体。

过碳酸钠(SPC)是Na₂CO₃和H₂O₂的加成化合物，俗称固体双氧水。与传统液体H₂O₂相比，SPC具有运输储存方便、成本低、易获取等优点，作为一种绿色高效的氧化剂，正在得到越来越广泛的应用。然而，SPC对于缓解膜通量下降几乎没有效果。

综上所述，高藻水成分复杂，藻类污染物会造成严重的膜污染，阻碍超滤技术的推广和应用。亟需一种能有效缓解藻源膜污染，提高藻类去除效率的方法。Fe(VI)与SPC在处理高藻水、缓解膜污染上各有优缺点，但目前还没有将SPC用于Fe(VI)的活化来处理高藻水、缓解超滤膜污染的任何研究，因此我们提出了一种全新的高铁酸盐/过碳酸盐-超滤组合式高藻水处理系统及工艺。

发明内容

为了解决现有超滤技术在高藻水的处理中膜污染严重，影响膜使用寿命和处理效能等问题，本发明提供一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法及系统。本发明处理高藻水的方法所使用的药剂均绿色无污染，便于储存与运输，利用高价铁中间体的适度氧化作用，不会造成藻细胞大量破裂与胞内有机物的释放，有效避免了二次污染，且这些高价态铁中间体具有较高的反应活性，比Fe(VI)高出约3-5个数量级，可有效突破水体背景pH对单独Fe(VI)反应活性的限制，过碳酸盐溶解出的碳酸盐可水解产生HCO₃ ^-，能稳定生成的Fe(V)中间体，延长其存在寿命，CO₃ ^2-与HCO₃ ^-也可与体系中生成的羟基自由基反应转化为碳酸根自由基，可对藻类有机物进行高效氧化，且由于该发明中的高铁酸盐自分解速率加快，能对藻细胞完整性造成破坏的可起到持续氧化性的物质的衰减加快，因此相比于单独高铁酸盐预氧化能更好地保持藻细胞的完整性，避免藻细胞破坏释放胞内污染物，在处理高藻水取得了卓越的效果，在水体净化技术领域具有良好的应用前景。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，包括以下步骤：

试剂配制步骤，配制过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂；

活化反应沉淀步骤，将过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂加入待处理高藻水中，搅拌、静置沉淀。

试剂配制步骤中，复合药剂的配制可以是根据待处理高藻水的量，按照一定的比例称取所需要重量的过碳酸盐与高铁酸盐固体颗粒，即配制为固体复合药剂，然后加入待处理高藻水中，或者将配制的固体复合药剂，用水溶解后加入待处理高藻水中；还可以是将过碳酸盐与高铁酸盐安照一定的比例配制在一起，即先配制为固体复合药剂，然后再根据需要称取一定的总量加入待处理高藻水中或者先用水溶解后再加入待处理高藻水中，优选的，配制为过碳酸盐、高铁酸盐复合药剂为固体复合药剂，便于储存和运输，也便于使用。

优选的，所述过碳酸盐为过碳酸钾或过碳酸钠。

优选的，所述高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。

优选的，所述过碳酸盐与高铁酸盐的摩尔比为0.5～1.5：1，典型但非限制性的所述过碳酸盐与高铁酸盐摩尔比为0.5：1，0.6：1，0.7：1，0.8：1，0.9：1，1.0：1，1.1：1，1.2：1，1.3：1，1.4：1，1.5：1。

优选的，所述高铁酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度为0.05～0.2毫摩尔/升，所述过碳酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度为0.025～0.4毫摩尔/升，典型但非限制性的所述高铁酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度为0.05毫摩尔/升，0.06毫摩尔/升，0.07毫摩尔/升，0.08毫摩尔/升，0.09毫摩尔/升，0.10毫摩尔/升，0.11毫摩尔/升，0.12毫摩尔/升，0.13毫摩尔/升，0.14毫摩尔/升，0.15毫摩尔/升，0.16毫摩尔/升，0.17毫摩尔/升，0.18毫摩尔/升，0.19毫摩尔/升，0.2毫摩尔/升。典型但非限制性的所述过碳酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度为0.03毫摩尔/升，0.04毫摩尔/升，0.05毫摩尔/升，0.1毫摩尔/升，0.15毫摩尔/升，0.2毫摩尔/升，0.25毫摩尔/升，0.3毫摩尔/升，0.35毫摩尔/升，0.4毫摩尔/升。

进一步的，所述活化反应沉淀步骤中的搅拌时间为2分钟～60分钟，静置沉淀时间为30分钟～60分钟。

以高铁酸盐和过碳酸钠为例，过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的反应原理如下：

2Na₂CO₃·3H₂O₂→2Na₂CO₃+3H₂O₂ (1)

Fe(VI)+H₂O₂→Fe(IV)+O₂ (3)

Fe(VI)+污染物→Fe(V)+产物 (4)

Fe(IV)+H₂O₂→Fe(II)+O₂+H₂O (5)

Fe(IV)+污染物→Fe(II)+产物 (6)

Fe(VI)+Fe(II)→Fe(V)+Fe(III) (7)

Fe(V)+污染物→Fe(III)+产物 (8)

Fe(II)+H₂O₂→Fe(III)+^·OH+OH^- (9)

H₂O₂+^·OH→HO₂ ^·+H₂O (10)

^·OH+CO₃ ^2-→CO₃ ^·-+OH^- (11)

^·OH+HCO₃ ^-→CO₃ ^·-+OH^- (12)

如附图1所示，将过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂同时加入待处理高藻水中后，Fe(VI)与SPC发挥协同作用，充分利用了SPC活化Fe(VI)后产生的高价态铁中间体的中度氧化作用及高铁还原终产物三价铁(氢)氧化物颗粒的强混凝、吸附作用高效去除高藻水中的藻细胞及有机污染物，有效缓解了超滤过程中藻类污染物造成的膜污染；其产生的高价铁活性中间体Fe(V)与Fe(IV)相比于高铁酸盐本身具有更高的反应活性(约3-5个数量级)，突破了高铁酸盐在中碱性水体中反应活性不高的限制，而SPC溶解后产生的Na₂CO₃水解产生的HCO₃ ^-可以稳定这些中间体，延长中间体的寿命。CO₃ ^2-与HCO₃ ^-也可与体系中生成的羟基自由基反应转化为碳酸根自由基，通过温和氧化保护藻细胞的完整性，避免藻细胞破裂释放胞内污染物。原位生成的Fe(III)具有较强的混凝作用，且在溶液中更分散、表面更光滑，比传统的铁盐混凝剂相比具有更大的比表面积，因此也具有更强的吸附能力，能有效吸附那些难以去除的微囊藻毒素等藻类污染物。本发明与双氧水/高铁酸盐联用体系的作用机理从本质上来说是不同的，双氧水/高铁酸盐体系主要通过产生强氧化性自由基^·OH，充分发挥体系的氧化作用，而本发明利用HCO₃ ^-对中间价态铁的稳定作用,同时将^·OH转化为CO₃ ^·-，从而更好地保持藻细胞的完整性，不会造成胞内有机物的泄漏，出水安全性更高。

超滤步骤，将静置沉淀后的预处理水进行超滤处理。

本发明在经过碳酸盐活化高铁酸盐预处理高藻水后，再经一道超滤膜，深度截留藻类污染物(主要是预处理过程中未能去除的絮体)，在预处理与膜滤的协同作用下，藻类污染物得到有效清除，膜通量下降得到明显缓解，膜表面由高铁酸盐还原形成的三价铁(氢)氧化物混凝作用形成的絮体沉积而成的污染层相比于传统铁盐混凝剂形成的污染层更易被反冲洗去除，且整个处理过程不会造成藻细胞大量破裂，生成的产物无毒无害，在水处理应用中具有显著优势。

一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的系统，包括：

试剂配制系统，配制过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂；

活化反应沉淀系统，将过过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂加入待处理高藻水中，搅拌、静置沉淀。

超滤系统，将静置沉淀后的预处理水进行超滤处理。

对比现有技术，本发明有益效果在于：

1、本发明方法将过碳酸盐活化高铁酸盐用于高藻水的预处理，使用药剂均绿色无污染，反应后无任何有害副产物生成。

2、本发明方法将过碳酸盐与高铁酸盐配制成摩尔比为0.5～1.5：1的固体复合药剂，直接投入高藻水中，操作简便。

3、本发明利用高价铁中间体与碳酸根自由基的高效氧化作用，能在短时间内高效清除含藻水体中的有机污染物，且这些高价态铁中间体具有较高的反应活性，比Fe(VI)高出约3-5个数量级，可有效突破水体背景pH对单独Fe(VI)反应活性的限制。

4、本发明中的高铁酸盐自分解速率加快，能对藻细胞完整性造成破坏的可起到持续氧化性的物质的衰减加快，因此相比于单独高铁酸盐预氧化能更好地保持藻细胞的完整性，有效避免了二次污染，降低了后续消毒副产物生成的可能性，安全性相比于单独高铁酸盐预处理有所提高。

5、本发明中采用的过碳酸盐溶解出的CO₃ ^2-可水解产生HCO₃ ^-，可以稳定生成的Fe(V)中间体，延长其存在寿命。

6、本发明中采用的过碳酸盐溶解出的CO₃ ^2-可水解产生HCO₃ ^-，CO₃ ^2-与HCO₃ ^-能与体系中的羟基自由基发生反应，生成碳酸根自由基，通过温和氧化保护藻细胞的完整性，避免藻细胞破裂释放胞内污染物。

7、本发明中的Fe(VI)还原产物相比于传统三价铁盐，具有更强的吸附性能，能有效消除超滤无法截留的微囊藻毒素等小分子污染物。

8、膜表面由高铁酸盐还原形成的三价铁(氢)氧化物混凝作用形成的絮体沉积而成的污染层相比于传统铁盐混凝剂形成的污染层更易被反冲洗去除，可有效节约实际生产中的反冲洗成本。

9、本发明方法能够高效去除藻源污染物，超滤前藻细胞去除率可达98％以上。

10、本发明方法能够显著缓解超滤过程中藻源污染物引起的超滤膜污染，膜通量恢复率可达70％以上，可逆膜污染阻力的缓解效率在95％以上。

11、本发明工艺简单，操作方便，预处理部分可在常温常压下进行，使用药剂方便易得，成本较低，便于运输储存，易于在实际水处理过程中实现产业化，在水体净化技术领域极具应用前景。

附图说明

附图1是过碳酸钠活化高铁酸盐体系降解去除藻类污染物的机理图。

附图2是试样的OD₆₈₀值。

附图3是试样的DOC值。

附图4是试样的标准化通量图。

附图5是试样的膜污染阻力图。

附图6是试样的三维荧光光谱的峰强度图。

附图7是实施例10的系统装置示意图。

具体实施方式

结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围内。

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

以下实施例和对比例所采用的待处理髙藻水的藻细胞含量为2.0×10⁶cells/mL。

实施例1

一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，包括以下步骤：

试剂配制步骤：称取0.016克过碳酸钠(2Na₂CO₃·3H₂O₂)、0.010克高铁酸钾(K₂FeO₄)，配制成过碳酸盐与高铁酸盐固体复合药剂，摩尔比为1：1。

活化反应沉淀步骤，将过碳酸盐与高铁酸盐固体复合药剂投入1升待处理高藻水中(此时，过碳酸盐与高铁酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度分别为0.05毫摩尔/升、0.05毫摩尔/升)，搅拌30分钟，搅拌速率为150转/分钟，然后静置沉淀30分钟。

取上清液进行测试，试样记为“联用1”。

实施例2

与实施例1的不同之处在于，配制的过碳酸盐与高铁酸盐固体复合药剂中的过碳酸钠与高铁酸钾的质量分别为：0.032克与0.020克，此时过碳酸盐与高铁酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度分别为0.1毫摩尔/升、0.1毫摩尔/升。

其余与实施例1一致，取上清液进行测试，试样记为“联用2”。

实施例3

与实施例1的不同之处在于，配制的过碳酸盐与高铁酸盐固体复合药剂中的过碳酸钠与高铁酸钾的质量分别为：0.064克与0.040克，此时过碳酸盐与高铁酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度分别为0.2毫摩尔/升、0.2毫摩尔/升。

其余与实施例1一致，取上清液进行测试，试样记为“联用3”。

实施例4

与实施例1的不同之处在于，配制的过碳酸盐与高铁酸盐固体复合药剂中的过碳酸钠与高铁酸钾的质量分别为：0.008克与0.010克，此时过碳酸盐与高铁酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度分别为0.025毫摩尔/升、0.05毫摩尔/升。

其余与实施例1一致，取上清液进行测试，试样记为“联用4”。

实施例5

将实施例1中经过活化反应沉淀后的处理水取上清液再进行超滤处理，采用聚醚砜材质的超滤膜(UP150，Microdyn-Nadir，德国)。

实施例6

将实施例2中经过活化反应沉淀后的处理水取上清液再进行超滤处理，采用聚醚砜材质的超滤膜(UP150，Microdyn-Nadir，德国)。

实施例7

将实施例3中经过活化反应沉淀后的处理水取上清液再进行超滤处理，采用聚醚砜材质的超滤膜(UP150，Microdyn-Nadir，德国)。

实施例8

一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的系统，包括：

试剂配制系统，配制过碳酸盐、高铁酸盐复合药剂；

活化反应沉淀系统，将过碳酸盐、高铁酸盐复合药剂加入待处理高藻水中，搅拌、静置沉淀。

实施例9

与实施例6不同之处在于，还包括超滤系统，用于将静置沉淀后的预处理水进行超滤处理。

实施例10

一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的系统，包括：

试剂配制系统，配制过碳酸盐、高铁酸盐固体复合药剂；

活化反应沉淀系统，将过碳酸盐与高铁酸盐固体复合药剂加入待处理高藻水中，搅拌、静置沉淀；

初级过滤系统，将静置沉淀后的预处理水进行初级过滤；

超滤系统，将初级过滤后的水体进行超滤处理。

如附图7所示，具体可以包括一级泵房、沉淀池、滤池、超滤装置、清水池、吸水井、二级泵房，通过一级泵房内的水泵将高藻水引入沉淀池，将过碳酸盐溶液和高铁酸盐固体复合药剂加入沉淀池或者一级泵房与沉淀池之间的管路内，使过碳酸盐协同高铁酸盐与高藻水混合，在沉淀池内进行搅拌、静置沉淀后，上清液进入滤池进行初级过滤，经初级过滤后的水体进入超滤装置进行超滤处理，超滤完成后的清水进入清水池，清水池中的水体依次经过吸水井、二级泵房的水泵提升进入供水管网。

对比例1

单独采用过碳酸钠(SPC)处理高藻水，称取0.064克过碳酸钠固体，加入1升高藻水中，搅拌15分钟，搅拌速率为150转/分钟，然后静置沉淀30分钟。

取上清液进行测试，试样记为“单独SPC”。

对比例2

单独采用高铁酸钾处理高藻水，称取0.040克高铁酸钾固体，加入1升高藻水中，搅拌15分钟，搅拌速率为150转/分钟，然后静置沉淀30分钟。

取上清液进行测试，试样记为“单独Fe(VI)”。

测试分析

(一)藻细胞去除率

测试方法为：采用上海元析仪器有限公司UV-1800型号的紫外分光光度计测定试样上清液在680纳米处的吸光度，此吸光度即为OD₆₈₀值，OD₆₈₀可以反映含藻水体中藻细胞的数量。

对原水、实施例1-4、对比例1、2进行测试，原水是未经过任何处理的藻细胞含量为2.0×10⁶cells/mL的高藻水。表1为各试样的OD₆₈₀具体测定数值及藻细胞去除率，由表1可知，单独采用SPC处理高藻水的藻细胞去除率为2.70％，单独采用高铁酸钾处理高藻水的藻细胞去除率为18.92％，而经Fe(VI)/SPC体系处理后，上清液中的藻细胞去除率可达98.6％，表明，过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水具有优异的效果。且由表1可知，按照摩尔比，SPC：Fe(VI)＝1：1时的处理效果略好于SPC：Fe(VI)＝0.5：1时。

图2反映了各试样的OD₆₈₀的变化情况，可以明显的看出联用1、联用2、联用3、联用4的OD₆₈₀降低明显，表面过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水具有优异的效果。

表1：OD₆₈₀具体测定数值及藻细胞去除率

藻细胞去除率＝(ɑ₀-ɑ)/ɑ₀*100％；

其中，ɑ为试样的OD₆₈₀平均值，ɑ₀为原水的OD₆₈₀平均值。

(二)溶解性有机碳分析

测试方法为：采用日本岛津公司的TOC-L CPH总有机碳分析仪测定试样的溶解性有机碳(DOC)浓度。DOC浓度用于表征水中溶解性有机物的含量。

对原水、经超滤后的原水以及实施例1-3、5-6进行测试，原水是未经过任何处理的藻细胞含量为2.0×10⁶cells/mL的高藻水。

表2为各试样的DOC浓度，由表2可知，原水直接经超滤处理，藻细胞去除率仅为5.52％，效率很低，而经Fe(VI)/SPC体系处理后，最高降低了44.92％，再经超滤后，此数值进一步降低，DOC最大降低了50.64％。

图3为测得的试样的DOC的降低情况，可以很明显的看出：原水直接经超滤处理DOC值下降的较低，而经过Fe(VI)/SPC体系处理(即联用1、联用2、联用3)，DOC值下降的都比较大，说明Fe(VI)/SPC体系处理高藻水具有优异的效果，再经过超滤处理，DOC值又进一步的减小，说明，超滤处理可以进一步提高高藻水的处理效果。

表2：试样的DOC浓度及藻细胞去除率

藻细胞去除率公式＝(c₀-c)/c₀*100％；

其中，c为试样的DOC浓度，c₀为原水的DOC浓度。

(三)膜通量及膜污染阻力分析

测试方法为：对实施例1-3进行超滤实验，超滤实验使用聚醚砜材质的超滤膜(UP150，Microdyn-Nadir，德国)。超滤系统由氮气瓶(提供0.05MPa的恒定跨膜压力)、超滤杯(MSC 300，摩速，中国，350mL)、连接到计算机的电子天平(每4秒钟自动记录一次重量数据)组成。膜初始纯水通量和膜通量通常用J₀与J表示，J/J₀被称为膜比通量，可用于表征膜通量下降情况。用Excel计算每4秒钟电子天平所记录的数据的差值，并每隔5毫升的体积取一次平均值，并与原膜过滤超纯水时的膜通量作比，即可得到标准化通量J/J₀，绘制膜的标准化通量曲线。超滤过程中，膜置于超滤杯底部，光滑的一面朝向进水端。为确定膜的纯水通量和计算膜污染阻力，在过滤实验之前和之后都要过滤100mL超纯水。原水水样过滤完成后，将污染后的膜渗透侧向上放置进行水力反冲洗。将压力和反洗时间控制在0.1MPa和2min，以避免在反洗过程中破坏UF膜。

原水是未经过任何处理的藻细胞含量为2.0×10⁶cells/mL的高藻水。

过滤周期的污染后通量和反洗通量分别用J₁与J₂表示，则可逆污染阻力值(Reversible fouling,R_r)和不可逆污染阻力值(Irreversible fouling,R_ir)可分别用下列方法计算：

其中ΔP表示运行压力(Pa)，μ表示动力粘度(Pa·s)。

图4是PES超滤膜标准化通量J/J₀随过滤体积变化曲线，由图4可以看出，过滤300毫升试样后，实施例1(联用1)、实施例2(联用2)、实施例3(联用3)的曲线比较平缓，随着过滤体积的增大，膜比通量并未显著下降。而单独采用过碳酸钠(SPC)处理的高藻水，曲线与原水曲线几乎重合，膜污染几乎没有改善。单独采用高铁酸钾处理的高藻水，膜污染虽得到了一定缓解，但膜比通量曲线下降也比较明显，由此可知，Fe(VI)/SPC体系在处理高藻水方面具有优异的效果。

图5是不同预处理策略下超滤300毫升试样造成的膜污染阻力，由图5可知，实施例1(联用1)、实施例2(联用2)、实施例3(联用3)的总阻力、可逆阻力、不可逆阻力均远远低于单独采用过碳酸钠(SPC)和单独采用高铁酸钾(Fe(VI)/SPC)处理的高藻水造成的膜污染阻力，进一步说明Fe(VI)/SPC体系对于高藻水预处理的优异效果。

(四)三维荧光光谱分析

测试方法为：采用日本日立公司的F-7100分子荧光光谱仪测定试样的三维荧光光谱。对原水、实施例5-6的试样进行测试。

三维荧光光谱可表征水中荧光组分的含量。表3为三维荧光光谱峰强及其所在具体位置的分析结果，图6反映了各种荧光组分所在峰强度的降低情况。原水是未经过任何处理的藻细胞含量为2.0×10⁶cells/mL的高藻水，经Fe(VI)/SPC体系处理后峰T₁的强度最高降低了93.64％。

计算方法为：(I₀-I)/I₀*100％

其中，I为试样的荧光强度，I₀为原水的荧光强度。

表3：三维荧光光谱峰强分析具体结果

Claims (10)

1.一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

试剂配制步骤，配制过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂；

活化反应沉淀步骤，将过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂加入待处理高藻水中，搅拌、静置沉淀。

2.根据权利要求1所述的一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，其特征在于，还包括超滤步骤，将静置沉淀后的处理水进行超滤处理。

3.根据权利要求1所述的一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，其特征在于，所述过碳酸盐为过碳酸钾或过碳酸钠；所述高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。

4.根据权利要求1所述的一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，其特征在于，所述过碳酸盐与高铁酸盐的摩尔比为0.5～1.5：1。

5.根据权利要求1所述的一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，其特征在于，所述过碳酸盐与高铁酸盐的摩尔比为1：1。

6.根据权利要求1所述的一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，其特征在于，所述高铁酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度为0.05～0.2毫摩尔/升，所述过碳酸盐在待处理高藻水中的物质的量浓度为0.05～0.3毫摩尔/升。

7.根据权利要求1所述的一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，其特征在于，配制的过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂为固体复合药剂。

8.根据权利要求1所述的一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的方法，其特征在于，活化反应沉淀步骤中的搅拌时间为2分钟～60分钟，静置沉淀时间为30分钟～60分钟。

9.一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的系统，其特征在于，包括：

试剂配制系统，配制过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂；

活化反应沉淀系统，将过碳酸盐与高铁酸盐复合药剂加入待处理高藻水中，搅拌、静置沉淀。

10.根据权利要求9所述的一种过碳酸盐活化高铁酸盐处理高藻水的系统，其特征在于，还包括超滤系统，将静置沉淀后的预处理水进行超滤处理。

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