蓝藻应急原位处理技术要求.docx

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1、蓝藻应急原位处理技术要求1范围本文件规定了蓝藻应急原位处理的术语和定义、方法分类、工艺与技术、监测与要求等。本文件适用于湖泊、池塘等蓝藻污染问题的水体及其他具有类似污染的水体。2规范性引用文件下列文件的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件,仅该日期所对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB14554-1993恶臭污染物排放标准GB/T20466水中微囊藻毒素的测定QX/T561-2023卫星遥感监测产品规范湖泊蓝藻水华3术语及定义下列术语和定义适用于本文件3. 1蓝藻cyanobacteria学名蓝细菌，

2、又名蓝菌、蓝绿菌、绿藻，或蓝菌门，是最简单、最原始的一类单细胞藻类的统称。蓝藻水华Cyanobacteria1b1ooms在一定环境条件下,水体富营养化的淡水湖泊中蓝藻大量繁殖并漂浮于水面引起水色异常的一种自然生态现象。藻浆thea1gaes1urry形成水华的蓝藻，或称水华蓝藻，感官性状表现为漆浆状，其藻密度根据富集程度及抽吸方式的不同，可从1OX1o8个/19.9X1OH）个/1,其生活状态基本新鲜，无大量的死亡腐败。藻渣a1ga1residue经过藻水分离后获得的蓝藻浮渣，含固率为（2.54.5）%o蓝藻泥dewateredcyanobacteria藻经过打捞、挤压脱水后形成的含水量W9

3、0%的固态物。微囊藻毒素microcystin由藻产生的一类天然毒素，一般的结构为：环（D-丙氨酸-1-X-赤-B-甲基-D-异天冬氨酸-1-Z-Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸），其中Adda（3-氨基9-甲氨基-2,6,8三甲基-IO-苯基-6-二烯酸）是特殊的20个碳原子的氨基酸，X和Z为两种在2和4位上可变的1氨基酸。其中存在最普遍、含量最多的是MC-1R,MC-RR,MC-YR这3种微囊藻毒素（1、R、Y分别代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸）。藻密度a1ga1density单位体积水样中藻类的细胞个数。单位：个/1。水华程度a1ga1b1oom1eve1反映水华发生的强弱特征，根

4、据水体中藻密度的高低或水华面积比例的大小进行判定。原位除藻技术insitua1ga1remova1technique采用各种化学、物理方式进行杀灭、絮凝、沉降、机械打捞等去除当地水体中的有害藻类，可作为蓝藻爆发的应急处理措施。3 .10气浮airf1otation通过某种方法产生大量微气泡，粘附水中悬浮性颗粒或疏水性物质，在水中完成固液分离的一种过程。4 一般要求4.1 蓝藻应急处理应尽量采用机械清除模式，减少人工操作，提高打捞效率，打捞频率应根据蓝藻水华程度进行调整。4.2 在藻情重时采取先多后少、先下游后上游、先重点水域后次要水域的方式进行打捞。4.3 开展湖区水质、藻密度加密监测，利用卫

5、星遥感、水质自动监测站等科技手段，结合湖区气象变化情况，提高蓝藻藻情研判的准确性，为蓝藻应急处理提供指导。5工艺方法选择原则5.1 有助于迅速有效地防治蓝藻聚集对水陆环境造成的污染。5.2 有助于富营养化水体中蓝藻生物量的减少。5.3 有助于富营养化水体中氮磷等营养盐的清除。5.4 原则上不采用产生二次污染的方案，不采用造成污染转移的方案。6方法分类6.1原理蓝藻应急原位处理技术主要是指在蓝藻水华暴发并大面积聚集后利用化学处理、打捞或原位快速清除，实现原位快速消除蓝藻聚集的现象。一般蓝藻应急原位处理技术工艺可分为化学处理技术、蓝藻打捞处理技术和原位抑藻技术。7化学法7.1 适用范围化学法仅适用

6、于景观、池塘等非自然生态水体。7.2 原理向水体泼洒特定的除藻剂，通过其特定成分作用于藻细胞，抑制藻细胞活性、阻碍其生长繁殖，达到除藻的目的，具有快速、高效等优点，可短时间内控制蓝藻生长。7.3 组成和分类7.4 3.1直接灭杀法常采用无机除藻剂、有机除藻剂、强氧化剂、人工化学物质和天然提取物进行水华生物的直接灭杀。7. 3.2絮凝剂沉淀法采用无机絮凝剂、有机絮凝剂、天然矿物絮凝法、活性炭或污泥基复合吸附材料等进行灭杀。7.4技术要求7.4.1 宜选择来源广泛、安全无毒、副作用少或易于降解的除藻剂，不宜选用金属木身有一定毒性，投加浓度过高容易造成金属离子残留、色度残留、对生态系统造成破坏的除藻

7、剂。7.4.2 应严格控制胞内物质和藻毒素的释放程度，不宜选择通过破坏蓝藻表层EoM（可溶性胞外有机物）和藻团结构使藻毒素释放的应急化学除藻剂，同时对藻絮体进行快速分离和收集处理，以免藻细胞内富集的氮、磷等营养物质再次进入水体内。7.4.3 不宜在蓝藻快要死亡阶段投加絮凝剂，絮凝剂的选择和配方的确定需考虑水体pH,投加后不改变水体原有pHo7.4.4 低药剂投加量不适合高浓藻的处理，药剂投加量的确定需综合考虑藻水浓度等因素。7.4.5 聚合氯化铝最佳投加量宜为20mg1平均用药量约为150g/m?。7.4.6 水体中投加硫酸铜抑藻剂的最佳有效量是051.0mg1,经硫酸铜处理后的水体不能作为饮

8、用水源。7.4.7 对粘土颗粒的表面性质进行改性，使得粘土颗粒表面电性由负电变为正电，可极大提高其对蓝藻的絮凝效率和治理效率，每平方公里用量4至10吨。7.4.8 为避免因黏土用量过大而形成的大量淤渣，通常要对黏土进行改性以提高其除藻效率。可选用壳聚糖作为一种天然的高分子助凝剂。7.4.9 改性剂/助剂宜选择可在短时间内易被生物降解，且不会造成环境污染的材料。7.4.10 采用超声波辅助絮凝剂除藻时需综合考虑絮凝剂投加量、超声作用时间等因素对蓝藻和藻毒素去除的影响，超声时间不宜过长（不超过10mim）o7.4.11 不宜一次使用大剂量的化学药品进行水体泼洒，建议少量多次地使用杀藻产品在下风处藻

9、类聚集的地方进行局部杀藻，可以视情况来决定局部杀藻的次数。7.4.12 在使用化学方法处理蓝藻后，一定要对水体进行解毒，可及时使用氧化型底改和化学增氧剂对水体进行改底和增氧，防止水生动物的缺氧和中毒。7.4.13 投加方式可选用抛洒、拖船或者高压喷枪等。7.4.14 投加后需连续观察水体多天，记录水面情况，对应急效果进行监控，并检测藻密度、浊度、氨氮、氮磷、pH、叶绿素、微囊藻毒素等相关指标，以便灵活调整作业方案。8蓝藻打捞处理技术适用于蓝藻表层聚集形成水华，并大面积堆积处的水体。8.2蓝藻打捞处理技术工艺单元蓝藻打捞处理工艺通常包括蓝藻拦截、蓝藻打捞、藻水分离、藻渣脱水和藻泥处置5个技术单元

10、。8. 2.1蓝藻拦截-围隔导流在下风向设置软性围隔，围隔成“V”字型或“弧”形，围隔开口方向朝主导风向，或与主导风向成夹角（图1）。图1围隔布设位置围隔拦截深度参考水华藻类在水柱中分布；在景观水域或生态敏感水域中，静风条件下（3ms）,拦截深度以上水华藻类量应达60%以上；在饮用水源地，拦截深度以上水华藻类量应达90%。在没有可靠藻类分布深度情况下，富营养化水体且藻华类型为微囊藻的，围隔设置深度为12m；中营养水体或藻华类型为丝状蓝藻的，围隔设置深度可增加到24m；在饮用水源地，围隔深度可设置24m。围隔水面高度一般设置0205m,在风量较大的水域，可适当加高。围隔抗风浪等级应达到8级；在大

11、风浪条件下，应收起围隔，待具备条件后重新布置。9. 2.2蓝藻打捞蓝藻打捞一般采用泵吸式进行作业，为保证吸取表层蓝藻，吸藻口一般采用涡井吸藻，吸藻口固定在顶端架空的浮子上，吸藻口可根据水面富集蓝藻厚度不同，调节取藻口距离水面深度，一般调节范围1040cm。图2涡井吸藻结构示意图8.2.3藻水分离8.2.3.1工艺分类常用藻水分离工艺包括气浮工艺和过滤工艺、磁分离工艺。絮凝工艺包括絮凝-二级强化气浮工艺、脱气-沉淀-气浮工艺以及旋流-气浮工艺；过滤工艺主要为网式过滤工艺。(1)絮凝-二级强化气浮含藻水经过絮凝反应形成大颗粒藻絮团，利用两级溶气气浮强化技术，通过溶气系统形成的微纳米气泡的捕捉托浮作

12、用，在分离池表面形成藻渣，再利用刮渣、脱水等技术单元，最终形成藻泥进行填埋或资源化利用。(2)脱气-沉淀-气浮蓝藻藻囊团含有的“伪空泡”经压力脱气后比重增加，絮凝形成大颗粒絮体，采用沉淀分离联合二级强化气浮技术，对浓藻浆可高效去除分离，最终形成的藻泥进行填埋或资源化利用。(3)旋流-气浮工艺含藻水与加压射流产生的溶气水一起旋流均匀混合进入分离池，布水管的移动速度和出水流速相同，方向相反，产生“零速度”，蓝藻絮体的悬浮在静态下进行，通过旋转的刮渣机构将浮渣刮出，最终实现高效去除蓝藻的目的。(4)网式过滤含藻水通过滤网(布)，蓝藻颗粒被截留，清除透过滤网(布)的工艺。(5)磁分离工艺水体中掺入了磁

13、粉，形成磁核，当蓝藻絮体流经磁分离机构时，被磁盘吸附，达到分离目的。8.2.3.2分离技术要求蓝藻去除率：进水藻密度300-3000万个/1,去除率250%；进水藻密度3000-5000万个/1,去除率285%；进水藻密度5000万个/1以上，去除率295%；出水悬浮物WIomg/1；出水外观为基本无色透明。8.2.4藻渣脱水8.2.4.1叠螺脱水(1)工作原理由相互游动的定环和动环以及贯通的螺旋轴组成。藻渣经螺旋轴连续推进被挤压缩脱水成为藻泥，水分从游动中的定环和动环的环隙间流出，同时设备依靠固定环和游动环之间的移动实现连续的自清洗过程。(2)技术要求叠螺环片孔径：200-500m;出泥量：

14、2th:絮凝剂种类：PAC、PAM；藻泥含水率W90%。8.2.4.2离心脱水(1)工作原理主体由转鼓和螺旋输送器组成。通过电动机的同步皮带轮带动转鼓和螺旋输送器的转动，藻渣由进料管依次进入分离机和转鼓，在强离心力的作用下形成沉泥，并被送到排泥口排出；澄清液从转鼓上的溢流口流出。(2)技术要求转鼓直径：250780mm；长度：10752800mm；转速：28004500mm；分离因素G：22804080：出泥量：5th；絮凝剂种类：PAC、PAM；藻泥含水率W90%。(1)工作原理主要由物料接纳储存调质系统、高压板框脱水系统、藻泥饼输送装置等组成。通过高压油泵提供530MPa压力压缩板间污泥，

15、由自控程序控制油缸进行梯度加压压榨，泥饼腔室容积缩小，最终得到含水率80%的藻泥饼，藻渣中水分透过滤布与藻渣颗粒分离。(2)技术要求工作压力2.0MPa；藻泥饼含水率50%-80%8. 2.5藻泥处置9. 2.5.1藻泥堆肥经深度脱水后藻泥含水率60%,且藻泥日均产量大于50吨，蓝藻藻泥中氮和磷含量较高，是理想的植物肥料，可通过厌氧或好氧堆肥，作为有机肥原料用于市政花卉、苗木等。10. 2.5.2厌氧发酵产沼气发电藻泥主要成分为藻细胞，含有大量的有机质，藻泥日均产出量大于50吨，满足厌氧消化使用。经厌氧发酵后可产生清洁能源沼气，作为生物质发电的原料。11. 2.5.3焚烧发电藻泥经深度脱水后与原料媒混合进行焚烧发电，有机质以气体形式散发，残渣为无机灰烬，燃烧的热量作为发电的热源，可较彻底的实现藻泥的无害化处置。焚烧发电藻泥饼含水率需小于60%。12. 2.5.4卫生填埋藻泥卫生填埋一般在城市垃圾填埋场与城市垃圾一起填埋，通过工程手段和环保措施，使藻泥得到消纳并通过自然生物过程逐步达到稳定化无害化的藻泥处置方式，藻泥填埋操作相对简单，处置费用相对较低，适应性较强。13. 2.5.5热解处理