低功率超声对藻类生长的影响实验研究市政工程专业论文.docx

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低功率超声对藻类生长的影响实验研究市政工程专业论文

中文摘要 中文摘要 重庆大学硕 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE VI 摘 要 随着经济社会的发展,我国的水环境问题日益突出,其中水体富营养化等水 环境问题已经成为一个全球性的环境问题。由水体富营养化引起的水华现象也愈 发严重,给人们工作生活造成了极大的不便,同时也制约了经济社会的进一步发 展。目前,治理藻类水华的方法大致可分为物理、化学和生物方法,但这些方法 普遍存在着见效慢和二次污染问题。而超声波技术作为一种新兴的环保型除藻技 术,其见效快,无污染及可控性好等特点引起了人们极大的关注。本文旨在通过 研究不同因素对超声除藻效果的影响,为超声波技术在水华处理中的进一步应用 提供理论和技术支持。 本文首先研究了低功率超声对藻类的抑制效果,然后从超声因素对藻类的生 长影响出发,研究了超声功率、超声频率及超声辐照时间对藻类生长的抑制和即 时去除效果。研究表明,超声频率 600kHz 时,低功率超声即对藻类有较好的处理 效果。当频率及辐照时间一定时,作用效果随功率增大而增大,但逐渐趋于饱和, 本文采用 40 W 即能达到经济性和除藻效果兼顾。辐照时间和功率一定时,超声频 率 600 kHz,处理效果较好。频率和功率一定时,辐照 5 min 能达到满意效果。采 用 600 kHz、40 W 超声辐照铜绿微囊藻液 5 min,即时除藻率可达 26%以上,培养 5 d 后控藻率可达 93.56%。 其次,环境因素及藻类自身的因素对除藻效果的影响研究表明:①光照强度 对超声除藻作用有影响,超声处理藻类效果会随着光照强度的增加呈现先增加后 下降的趋势,即具有最佳光照强度,当光照强度超过这个值时,处理效果反而变 差。②温度越高,对藻液处理效果越好。超声波处理铜绿微囊藻效果随着温度增 加呈现上升趋势。③超声除藻效果受到 pH 值影响,在一定范围内 pH 值越高,处 理效果越好。④超声处理时曝气对处理效果的影响规律性不明显,但总体而言, 微量曝气有利于超声除藻。⑤藻类自身的形态和结构对超声除藻效果影响较大。 相比较而言,长条形状的藻类比球状藻更容易受到超声影响,有伪空泡的藻类比 无伪空泡的藻类更容易受到超声抑制。⑥超声对延滞期的藻类的抑制作用强于对 数期和稳定期,对光反应时期的藻液的处理效果高于黑暗时期。⑦超声对微囊藻 的处理效果随初始浓度增高而降低,因此在浓度较低时进行处理可以取得较好的 效果。⑧同等超声条件下,处理的藻液越多,处理效果越差。 最后,对超声除藻机理的探讨表明,超声辐照会对藻细胞结构产生影响,对 铜绿微囊藻、斜生栅藻和针杆藻的作用效果也有所不同。这表明超声对不同形态 和结构的藻类会产生不同的影响。此外,超声作用还会抑制细胞生长,降低藻细 胞生长速率,同时超声作用会对藻细胞光合作用产生影响,会损伤叶绿素 a 和藻 胆蛋白,抑制其合成。而且,超声辐照会损伤细胞伪空泡,增加其沉降性。对自 然水体中藻类的超声处理研究可知,超声处理过后澎溪河渠马渡口断面藻类月均 去除率达到 59.08%,可见超声除藻工艺对水体中藻类的去除有较好效果。 关键词:超声波,铜绿微囊藻,低功率,抑藻,即时除藻 英文摘要 英文摘要 重庆大学硕 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT With the economic and social development, Chinas water environmental issues become increasingly serious. Eutrophication has become a global environmental problem. Increasingly serious water blooms caused by eutrophication caused great inconvenience to the peoples work and life, but also restricted the further development of economic and social. Methods of algal blooms treatment can be divided into physical, chemical and biological. However, all of the above methods are very slow and will cause secondary pollution. As a new environmentally-friendly algaecide technology, ultrasonic technology caused a great deal of

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