浅谈除藻技术现状及发展

2009年3月

第l9卷第2期

榆林学院学报

JOURNALOFYULINUNIVERSn

Mar．20o9

V01．19No．2

浅谈除藻技术现状及发展

张俊梅

(榆林学院后勤与基建管理处，陕西榆林719000)

摘要：随着对水体中藻类性质的研究，各种除藻方法逐步被提出并得以运用。论述了目前普遍使用的

几种除藻技术，认为应以微生物除藻和化感作用除藻为主，并探讨了除藻技术今后的发展研究方向。

关键词：除藻技术；微生物除藻；化感作用

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008—3871(2009)O2—0099—02

我国湖泊、水库的总贮水量约为6210亿，约

占水资源总量的23％，在国民经济中占有重要地

位。然而，近些年来工农业的迅速发展大大增加了

氮、磷等营养物质向水体中的排放，加速了湖泊富营

养化进程。湖泊水、水库水既是地表水的重要组成

部分，也是城乡居民主要生活饮用水水源之一。目

前湖泊及水库水作为供给水己占全国城市供水量的

26％，而水体中藻类的大量繁殖给饮用水生产带来

诸多危害。因此，水中藻类的去除是给水工程中亟

待解决的问题。

目前，国内外对饮用水中有效去除藻毒素的研

究也很多，但达到完全去除饮用水中的藻类和藻毒

素是很难的，最好的解决方法就是控制饮用水的水

源水质。因此，针对当前普遍性的富营养化问题，很

好的控制水体富营养化状态的发展，尤其是控制有

害藻类的生长繁殖，成为急需解决的首要问题。

1藻类对饮用水生产的危害

含藻原水进人净水厂后，对制水生产工艺、药耗

及水质都会产生极为不利的影响，主要表现在以下

几方面。

一是增加药耗。在光合作用下，水中pH值升

高，且由于藻类作用，溶解氧增加，矾花密度降低，沉

淀去除率下降，导致需要投加的混凝剂增多，高藻水

的处理需要消耗大量的混凝剂。二是对滤池的影

响。一些容易造成杜塞的藻类聚集在一起时，会在

滤池表面形成一层很密实的覆盖物，阻止水的通过。

藻类释放出来的气体也会阻塞滤池，特别是从光合

反应产生的氧。如果发生了这种情况，也会对沉降

造成困难，滤池较早堵塞，会使滤池运行周期缩短，

反冲水量增加。三是对管网和管网水质的影响。穿

透滤池进入管网的藻类可成为微生物繁殖的基质，

促进细菌生长，甚至可能在管网中生长较大的有机

体如线虫等，严重时会堵塞水表、水龙头。细菌的再

繁殖还会造成管网水质恶化，并加速了配水系统的

腐蚀和结垢，使管网服务年限缩短。

2含藻水的处理技术

2．1物理法(1)机械除藻。利用超声波的机械

振动、声流和空化效应，使生物组分发生物理和化学

变化，抑制藻类光合作用的进行，达到抑制藻类生长

的目的。(2)气浮除藻。藻类密度一般较小，其絮

体不易沉淀，采用气浮法可克服这一不利因素。这

种方法在固液分离速度、污泥浓度及节约混凝药剂

的消耗方面都有比较满意的效果。(3)过滤除藻。

包括直接过滤除藻和慢滤池除藻两种。当湖泊水浊

度较低时，可采用这类方法。该工艺的关键是控制

滤速的快慢。(4)活性性炭吸附。通过活性炭吸附

可获得很好的藻类去除效果。但小剂量的PAC处

理效果不佳，水中的有机物会影响活性炭吸附，活性

炭再生也较困难，这些都使得活性炭吸附水处理成

本大大提高。

2．2化学法化学药剂可与构成微生物蛋白质的

半胱氨酸的SH基反应，使以SH基为活性点的酶钝

化，并可破坏某些藻类的细胞壁、细胞膜及细胞内含

物而使其灭活甚至解体，从而可杀灭活体藻细胞。

目前常用的除藻剂有硫酸铜或含铜有机鳌合物、氯、

二氧化氯、高锰酸钾、和臭氧等。

投加CuSO。和高锰酸盐容易造成出厂水锰和

铜超标，目前很少在水厂采用。液氯虽然能有效杀

灭藻类，但预氯化杀藻导致大量有害副产物卤代烃

收稿日期：2008一ll～l4

作者简介：张俊梅(1959--)，女，陕西米脂人，工程师，从事高校基建管理工作。E—nmn：[e-mail]

·loo·榆林学院学报2008年第2期(总第72期)

生成；0是一种强氧化剂，具有很强的杀藻和氧化

去除部分有机物的能力，不产生二次污染，操作也简

单可行，但是因O，生产费用较高，使这种高效氧化

技术受到限制；二氧化氯氧化除藻机理在于藻类叶

绿素中的吡咯环与苯环非常相似，二氧化氯对苯环

具有一定的亲和性，能使苯环发生变化并无臭无味。

二氧化氯同样能作用于吡咯环，氧化叶绿素，致使藻

类因新陈代谢终止而死亡，其与藻类的反应速度极

快，能够有效地控制霉味和鱼腥味等。

2．3生物法水体中一些微小动物对藻类及其有

毒副产品的生物降解起着重要作用。现已发现多种

粘细菌、蓝藻噬菌体和真菌能裂解藻类营养细胞或

破坏细胞的某一特定结构。微生物除藻方法应用于

水华发生的早期阶段，除藻效果比较好；如果在富营

养化严重的水域施用，虽能起到一定的降解作用，但

是否可以达到预期效果，尤其像微囊藻等蓝藻类，微

生物除藻剂是否能吸收、降解和转化其死亡后分解

的有毒物质，目前还未见有报道。

微生物技术除藻有诸多优点，但病毒在自然条

件下的侵染性、有效性和适应性如何还有待研究，病

毒的寄主藻群之中也存在着敏感群和抗性群，后者

则成为其专一性灭藻的障碍，也需要进一步探究。

同时，使用微生物除藻剂对鱼体体质是否有影响，也

有待于进一步研究。

2．4化感作用除藻化感作用的应用原理是运用

植物和微生物能释放化学物质，促进或抑制其他个

体生长或繁殖的机理，即利用生物间存在的相生相

克的现象，达到抑制某种藻类生长的目的，是一种自

然化学调控措施。

近年来，水生植物对藻类的化感抑制作用的发

现，使化感作用开始应用于富营养化水体藻类控制

领域。抑藻水生植物一方面能吸收水体中的营养物

质，为水中营养物质提供输出的渠道；另一方面，它

们能够分泌抑制藻类生长的化感物质，起到修复、净

化富营养化水体的作用，而且，这些化感物质是水生

植物生长过程中产生的次生代谢物质，一般能在自

参考文献：

然条件下降解，不会在生态系统中长期积累，生态安

全性好。常见的水生植物有水葫芦、荷花、菖蒲、芦

苇、莲、慈姑、水葱等。

水生植物对藻类化感作用的研究对于利用生态

学方法控制藻类爆发性生长有重要意义，但在不适

合种植大型水生植物的水域则具有局限性。同时，

这种方法周期长，不能在短期内见效也限制了其应

用。目前，化感作用在自然水体中的应用研究比较

少，迄今为止也只有大麦秸杆在自然水域中应用成

功的范例，即利用大麦秸杆直接投入水中控制藻类

的生长繁殖，这种方法经过大范围测试，证明在大多

数情况下是成功的，而且没有副作用。如果能从水

生植物中分离提取出产生抑藻作用的化感物质，将

其投放于污染水体，则可克服以上缺点。此外，化感

物质的提取、分离和鉴定也是进一步研究其抑藻机

理的前提。

3结语

随着源水富营养化的加剧，除藻将会更加迫切。

无论是何种除藻技术的应用，都应根据地理自然环

境因地施用。物理除藻虽然效果好，不会对环境造

成污染，但工程量大、运作周期长、一次性投入成本

较高，目前在供水水库使用的比较普遍。化学除藻

虽然效果显著，但投加的药剂增加了水体中固体的

含量，容易产生其他的负面影响或造成水质的二次

污染。微生物除藻毒效用持久，元二次污染，目前在

水库水质处理中应用很多，笔者认为，在大型湖泊中

推广此方法也具有可行性，但技术本身还有待完善

成熟。而化感作用除藻技术可应用于任何水体，但

对于施用水体有局限性，因为化感作用效果的产生

与化感植物的密度有关，达不到一定的覆盖范围就

起不到应有的效果；覆盖范围过大会使水体透光率

过低，影响其它生物的生长。

在未来的除藻方法中，应当更注重水环境的综

合治理，加强生物处理方法以保护生态。进一步研

究现有水生植物对藻类化感作用，从而更好地利用

生态学方法控制藻类的大量增长。

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(责任编辑：邵治亮)