CN1325399C - 用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法，包括如下步骤：a、将混凝剂加入混凝反应池内的原水中，进行混凝反应，同时将超声波设备产生的超声波通过换能器直接施加于所述的原水中进行超声波处理；b、对经过超声强化混凝后的水进行过滤、消毒除去藻类。本发明利用超声波引起的冲击波、射流、辐射压等破坏原水中藻细胞体内的气胞，在适当的频率下，气胞甚至能自身成为空化泡而在松弛相中破裂，不能正常的浮在水中，从而可以有效的通过沉淀、混凝、过滤等操作而被去除。经水厂实际应用显示，超声波在原水中作用0.5～5分钟，即可去除55%的藻，并提高混凝效率10%。
Description
技术领域
本发明涉及水厂的水处理技术，特别是一种用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法。
背景技术
水资源是人类赖以生存的基本物质，随着人口增长和社会经济飞速发展，水的需要量急剧增加，而水资源污染也日益严重。2000年的一项调查表明：我国18个主要湖泊中14个已进入富营养化状态，如滇池、太湖、西湖、东湖、南湖、玄武湖、渤海湾、莱州湾、九龙江、黄浦江等。富营养化水体很容易爆发水华，使水味变得腥臭难闻，降低水体的透明度，增加浊度，引起厌氧状态。其中部分藻类还能分泌藻毒素，引起生物和人类中毒，还是可能的致癌物质。对于依靠富营养化水体为饮用水源的城市来说，情况尤为严重。
由于藻类的种种不利影响，国内外都对富营养化问题作了较多研究，例如在藻类进入水厂后，采用混凝、沉淀、过滤、氧化等方法来去除藻类。然而，这些传统方法对藻类的去除率很低，仅有20％-50％，而且大大增加水处理负担。藻类堵塞滤料，增加反冲洗强度与频率，却降低反冲洗效果。增加药剂用量，降低混凝效果，使出水浊度增加。在消毒过程中消耗大量氧化剂，产生三卤甲烷(THMs)等有毒副产物，并导致管网腐蚀。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法。
本发明提出的用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法是这样实现的，它包括如下步骤：
a、将混凝剂加入混凝反应池内的原水中，进行混凝反应，同时将超声波设备产生的超声波通过换能器直接施加于所述的原水中进行超声波处理；
b、对经过超声强化混凝后的水进行过滤、消毒除去藻类。
本用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法利用超声波引起的冲击波、射流、辐射压等破坏原水中藻细胞体内的气胞，在适当的频率下，气胞甚至能自身成为空化泡而在松弛相中破裂，不能正常的浮在水中，从而可以有效的通过沉淀、混凝、过滤等单元操作而被去除。
本发明方法经水厂实际应用显示，超声波在原水中作用0.5～5分钟，即可去除55％的藻，并提高混凝效率10％。
在常温常压下操作，不需投加药剂，不引起二次污染。设备结构简单、体积小、运行稳定，非常适宜在饮用水源受富营养化威胁的地区推广。
具体实施方式
以下对本发明超声波快速除藻方法进一步说明。
原水进厂后，送入混凝反应池，加入常规剂量的混凝剂，进行混凝反应。同时由超声电源产生超声波，通过换能器直接施加到混凝反应池内的原水中进行超声波处理。
所用超声电源可以采用现有各种形式的发生源与激发方式，所产生的超声波在功率超声范围内，超声波的频率为20～100kHz，功率根据所处理原水量计算，保证所施加强度在0.1-10kW/m2内。典型实施例中，超声波的频率为20～100kHz，强度为0.1～10kW/m2，作用水深为0.1～5m，超声波对混凝反应池内的原水作用时间为0.5～5分钟。
然后，对经过超声强化混凝后的水进行过滤、消毒快速去除藻类，过滤、消毒采用现有的处理方法，处理后即为出厂水。
也可对经过超声强化混凝后的水进行沉淀、过滤以及消毒处理快速去除藻类。
超声波是物质介质中的一种弹性机械波，能在水中产生一系列接近于极端的条件，如超过重力加速度几万倍的质点加速度，空化泡破裂产生的瞬间高温和高压(5000K，500atm)、急剧的放电，以及强烈的冲击波和射流等。由此衍生的二次波、辐射压、声捕捉、自由基、氧化剂等也可能较大程度地改变介质性质。利用超声波来去除水中的藻类，是针对藻类的生物、结构特性而进行的。藻细胞依赖体内的气胞来控制其运动，吸取营养物质与太阳光，气胞占细胞体积的50％。一旦气胞被破坏，藻细胞将失去活动能力，不能正常的浮在水中，从而可以有效的通过沉淀、混凝、过滤等单元操作而被去除。则超声波引起的冲击波、射流、辐射压等可以破坏气胞，在适当的频率下，气胞甚至能自身成为空化泡而在松弛相中破裂。同时空化产生的高温高压和大量自由基可能破坏藻细胞内活性酶和活性物质。同时，高强度的超声波还能瞬时杀死大量活的藻细胞，使其不能干扰后续处理。
本发明方法已经水厂实地试验，在常温常压下操作，超声波在原水中作用0.5～5分钟，即可去除55％的藻，并提高混凝效率10％。
Claims (4)
1、一种用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法，其特征在于包括如下步骤：
a、将混凝剂加入混凝反应池内的原水中，进行混凝反应，同时将超声波设备产生的超声波通过换能器直接施加于所述的原水中进行超声波处理；
b、对经过超声强化混凝后的水进行过滤、消毒除去藻类。
2、根据权利要求1的用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法，其特征在于：步骤b中对经过超声强化混凝后的水过滤之前，先对所述的水进行沉淀。
3、根据权利要求1的用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法，其特征在于：超声波设备产生的超声波的频率为20～100kHz。
4、根据权利要求1或3的用超声波快速去除水厂原水中藻类的方法，其特征在于：所用超声波的强度为0.1～10kW/m2，作用水深为0.1～5m，超声波对混凝反应池内的原水作用时间为0.5～5分钟。
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