1. Škodlivost řas a řasových toxinů pro lidský organismus
① Řasy ve vodě mohou způsobit, že voda produkuje nechutnou chuť a zápach
② Řasy a jejich rozpustné metabolity jsou prekurzory vedlejších produktů dezinfekce chlorací.
③ Toxiny z řas mohou způsobit mutaci rybích vajíček a abnormální růst ryb. Květy řas mohou vést k smrti velkého počtu vodních organismů; toxiny z řas nahromaděné ve vodních živočichech mohou ohrozit lidské zdraví prostřednictvím potravního řetězce.
④ Buňky sinic obsahujících toxiny ve vodním útvaru se mohou hromadit a zůstávat ve spodním sedimentu prostřednictvím srážení s hlínou, nebo být ukořistěny vodními organismy a srážet se s jejich exkrementy, což má nepříznivý vliv na vodní prostředí.
⑤ Koagulační a sedimentační účinek vody obsahující řasy není dobrý, což snadno ucpe filtrační nádrž a vodní závod nemůže normálně fungovat. Zároveň bude mít nepříznivý vliv i na potrubní síť.
2. Metody odstraňování řas a řasových toxinů
Mělké a pomalu tekoucí vodní útvary (jako jsou jezera, nádrže atd.), které jsou snadno ovlivnitelné slunečním zářením, jsou za eutrofických podmínek náchylné k rozsáhlému rozmnožování řas ve vodě, zejména v obdobích s vysokou teplotou vody. Řasy ve vodě rostou rychle během několika dní, což má za následek takzvaný fenomén „vypuknutí“ řas. Obsah řas ve vodním útvaru je velmi vysoký a místní akumulace tvoří silnou vrstvu na vodní hladině.
Podle kvality surové vody, prostředí vodního zdroje a typů a množství řas přijaly různé části světa odpovídající metody odstraňování a dosáhly různého stupně účinku. V současnosti existují především následující metody pro jednotkové procesy odstraňování řas při úpravě vody.
2.1 Odstraňování řas ve zdrojové vodě
① Zachycování příjmu vody Kontrola růstu řas je v zásadě prevence a kontrola eutrofizace vodních útvarů, a poté může hospodaření s vodou přijmout metody inženýrské technologie ke snížení rychlosti růstu řas a ke změně podmínek vodních útvarů, aby se zabránilo růstu řas. . Výběr vhodné hloubky nasávání vody, použití bankovní filtrace pro odvodnění a nastavení překážek, které zabrání pohybu spodiny, může rychle snížit škody v krátkém časovém období.
② Algicidy metodou síranu měďnatého vždy byly a budou používány jako nouzová opatření pro kontrolu řas. V současnosti je nejpoužívanějším algicidem síran měďnatý. Jeho největší výhodou je, že je ekonomický, účinný, relativně bezpečný a snadno se používá. Obvykle se má za to, že množství síranu měďnatého použité v této metodě nemá žádný zjevný vliv na lidské zdraví. Cu2+ má určitý inhibiční účinek na koncentraci planktonu. Pro rozsivky, dinoflageláty, zelené řasy a sinice je koncentrace Cu2+, která má inhibiční účinek, 10-11~10-6mol/l.
③ Metoda záchrany vodního útvaru Tato metoda konfiguruje člun na zachycování řas nebo pevný stroj na zachycování řas v blízkosti vodního zdroje vody, který může ve velkém měřítku eliminovat vysoké koncentrace řas ve vodním útvaru. Koncentrátor kalu z řas je instalován na člunu na zachycování řas, který dokáže rychle zachránit a shromáždit řasy ve vodním útvaru. Koncentrátor řasové kaše neničí buněčnou strukturu řas, takže produkovaných řasových toxinů je méně.
2.2 Odstraňování řas v procesní části vodárny
① Koagulace a odstranění řas Odstranění řas lze provést koagulací pomocí anorganických flokulantů [jako je síran hlinitý, polyaluminium (PAC) a polyaluminiumchlorid železitý a další činidla]. Při použití chloridu železitého polyhlinitého k úpravě vody obsahující řasy je zákal vysrážené vody nejnižší a rychlost dávkování je také nejnižší. Vytvořené vločky kamence mají vlastnosti velkých a volných hliníkových solí a velkou hustotu a účinnost srážení je nejlepší. Optimální dávka polyaluminiumchloridu železitého je asi 25 mg/l. Kombinované použití organických polymerních flokulantů a anorganických koagulantů může významně zlepšit účinek odstraňování zákalu vody obsahující řasy a snížit dávkování činidla. V pozdní fázi koagulace je potřeba pouze malé množství organických flokulantů, aby se dosáhlo velkého záchytu pevných částic, urychlení tvorby vloček, zhuštění vloček a urychlení rychlosti sedimentace.
② Flotační metoda U řas s obecně nízkou hustotou není snadné vysrážet vločky vytvořené po přidání koagulantů a flotace může dosáhnout lepšího efektu odstranění řas. Zejména pro vodu s nízkým zákalem a vysokou barevností jsou vyrobené vločky lehčí a snadněji plavou.
Flotace není pro toxiny mimo buňky řas účinnější než konvenční srážení. Tato metoda nepoškozuje buňky řas, neprodukuje cytoplazmatický hlen a dokáže odstranit více neporušených buněk. Proto se k odstraňování řas široce používá flotace rozpuštěným vzduchem. Tato metoda má relativně uspokojivé výsledky, pokud jde o rychlost separace pevné látky a kapaliny (5~8 m/h), koncentraci kalu a úsporu spotřeby léčiva.
Hlavním důvodem, proč je odstraňování flotačních řas lepší než sedimentace, je to, že: když je obsah řas v surové vodě vysoký, flotační nádrž má vysokou separační rychlost a šetří koagulanty; koncentrace sušiny kalu ve flotační nádrži je 25~30 g/l a koncentrace sušiny je pouze 1/10 koncentrace ve flotační nádrži. Proto může flotační metoda ušetřit fázi koncentrace kalu při zpracování kalu a snížit investice do čistícího zařízení. Faktory ovlivňující odstraňování řas flotací jsou poměr plyn-pevná látka, koagulant a zda se provádí předoxidace.
Zvýšení poměru plyn-pevná látka může výrazně zlepšit účinnost odstraňování flotačních řas. Zvýšení tlaku rozpuštěného vzduchu voda a zvýšení množství rozpuštěného vzduchu může zvýšit poměr plyn-pevná látka; úprava a zvýšení refluxního poměru může také zvýšit poměr plyn-pevná látka.
Koagulanty mají větší vliv na flotaci. Léčebný účinek PAC je lepší než u chloridu železitého a síranu hlinitého. Vločky produkované PAC jsou velké a mají velký povrch, což více přispívá k adsorpci a odstraňování řas.
Předoxidace může zlepšit elektrické vlastnosti povrchu řas a oxidovat některé extracelulární sekrety na povrchu řas, které ovlivňují koagulaci, čímž se zlepší efekt odstranění řas. Experiment používal tři oxidanty, chlor, manganistan (PPC) a ozon, aby se prozkoumal vliv preoxidace na flotační efekt. Jako koagulant byl použit PAC v dávce 1 mg/l. Výsledky ukázaly, že předoxidace hrála dobrou roli při posilování odstraňování řas ve flotační fázi a účinky byly ozón, manganistan a chlór od vysokých po nízké. Ozón a manganistan mohou zvýšit míru odstraňování řas z přibližně 60 % na 80 %.
③ Metoda přímé filtrace Je vhodná pro jezerní vodu s nízkým zákalem obsahující řasy. Může být přímo filtrován bez přidávání flokulantů a efekt odstraňování řas je lepší. Když není zákal surové vody vysoký (méně než 5 NTU), lze dlouhodobě získávat vysoce kvalitní filtrovanou vodu. Pokud je provozní cyklus vhodně zkrácen, je to nejekonomičtější způsob, jak vyřešit ucpání filtrační nádrže, protože současně dochází k odplavování řas. Řízení filtračního cyklu je krátké a řasy neumírají snadno, což může snížit uvolňování toxinů z řas. Při odstraňování řas přímou filtrací se doporučuje použít uhelný písek dvouvrstvý filtrační materiál, který má velkou kapacitu znečištění a může prodloužit cyklus proplachování.
④ Odstraňování řas mikrofiltrací Odstraňování řas mikrofiltrací se obvykle používá hlavně k úpravě vody v jezerech s nízkým zákalem a vysokým obsahem řas. Účinek je lepší než koagulační sedimentace, ale rychlost odstraňování zákalu, barevnosti a CHSKmn je velmi nízká, mnohem menší než koagulační sedimentace. Proto se mikrofiltrace používá především k odstranění zooplanktonu a řas ve vodě. Rychlost odstraňování řas mikrofiltrací se velmi liší podle typu řasy. Čím menší jsou řasy, tím je jejich odstranění obtížnější. Někdy se odstraní pouze 10 %, ale množství koagulantu spotřebovaného koagulační flotací je velké.
2.3 Jiné metody odstraňování řas
Mezi další metody odstraňování řas patří elektroflokulace, elektromagnetický frekvenční konverzní reaktor, membránová technologie (mikrofiltrace, ultrafiltrace atd.), metoda biouhlu (BAC) pro hloubkovou úpravu vody atd. Tyto metody jsou vhodné pouze pro ošetření řas a řas s nízkou koncentrací toxiny.
Stručně řečeno, obecně platí, že když čelí velké explozi řas, vodní rostliny musí přijmout různá opatření, aby se s tím vypořádaly. Bez ohledu na použitou metodu existují výhody a nevýhody a výběr procesu je třeba upravit podle skutečné situace. Velmi důležitá jsou preventivní opatření pro zdroje vody, včetně kontroly vypouštění znečišťujících látek.