【摘 要】
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蓝藻深井加压设备与双罐并联加压设备在前期的研究中被证明对蓝藻有很好的处理效果且能耗极低。本文拟开发与深井加压配套的蓝藻浆加压双旋流沉淀浓缩技术装备和能够进行聚集蓝藻早期灭活的双罐并联加压控藻船。针对蓝藻浆加压双旋流沉淀浓缩技术,主要通过小试、中试和工程试验研究了双旋流沉淀器结构、混凝剂助凝剂投药量优化、蓝藻浆混凝絮体沉淀速度及沉淀池表面负荷、浓缩处理效果;针对双罐并联加压控藻船,主要通过水力模拟优
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蓝藻深井加压设备与双罐并联加压设备在前期的研究中被证明对蓝藻有很好的处理效果且能耗极低。本文拟开发与深井加压配套的蓝藻浆加压双旋流沉淀浓缩技术装备和能够进行聚集蓝藻早期灭活的双罐并联加压控藻船。针对蓝藻浆加压双旋流沉淀浓缩技术,主要通过小试、中试和工程试验研究了双旋流沉淀器结构、混凝剂助凝剂投药量优化、蓝藻浆混凝絮体沉淀速度及沉淀池表面负荷、浓缩处理效果;针对双罐并联加压控藻船,主要通过水力模拟优化了加压罐内部结构,通过现场湖泊围隔试验研究了加压控藻船实际控藻效果。主要研究结果如下:（1）通过混凝试验,得出了深井加压混凝沉淀浓缩蓝藻浆的最佳混凝剂（PAC）投加区间为蓝藻干重的14%～26%。深井加压蓝藻浆混凝沉淀效果良好,PAC投加量主要影响蓝藻浆深井加压混凝沉淀出水水质,此时最低出水浊度1.16～1.88 NTU。（2）通过静态沉淀试验,得出了深井加压混凝沉淀浓缩蓝藻浆的最佳助凝剂（PAM）投加区间为蓝藻干重的0.3%～0.4%,PAM投加量主要影响蓝藻浆混凝颗粒的沉淀速度,此时深井加压混凝蓝藻浆颗粒沉淀速度可达47 cm/min左右。（3）通过动态中试试验,得出了沉淀池的最大表面负荷可达10 m3/（m2·h）。沉淀池的表面负荷与沉淀池的进水方式有关,下孔进水的藻浆混凝颗粒可以更早地进行沉淀,同时先沉淀的混凝颗粒可以起到滤层的作用,截留细小的颗粒,使出水更清澈,下孔进水最大表面负荷达到10 m3/（m2·h）,上孔进水最大表面负荷8.33 m3/（m2.h）。（4）通过工程试验,平均含固率0.5%的蓝藻浆经运行流量为120～150 m3/h的深井加压混凝沉淀浓缩工程处理后,出水浑浊度介于1.83～8.33 NTU,TN介于0.30～5.20 mg/L,TP介于0.03～0.26 mg/L。浓缩藻泥含固率介于3.54%～4.98%,平均含固率4.08%,蓝藻浆被浓缩了 8.16倍。（5）通过Fluent水力模拟得出了最优加压罐内部构造为往复型12分格。Ⅰ型加压罐（内外流式防短流板）内新鲜藻水扩撒速度较快,易与罐内已加压水混杂,新鲜水较快地达到出口,罐体积利用效率较低。Ⅱ型加压罐（往复流式防短流板）内新鲜藻水扩散速度慢,新鲜水从出口外泄的时间要晚于Ⅰ型加压罐。Ⅱ型12分格加压罐在124s时才有新鲜藻水外泄。故综合考虑进水效果和经济因素,最优加压罐内部构造为Ⅱ型12分格。（6）通过处理能力40 m3/h的加压控藻船在面积为5655.7m3的太湖水面围隔区域内,对聚集面积为470.53 m2,表层水初始叶绿素a平均浓度为9198.38 μg/L的蓝藻水华进行为期五天的围隔加压控藻试验。运行结束时蓝藻叶绿素a浓度削减98.7%,蓝藻聚集面积削减了 93.7%,加压控藻船对蓝藻水华的控制效果显著。
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