论文部分内容阅读
三峡库区支流众多,自2003年三峡水库二期蓄水后三峡库区部分次级河流出现多次不同程度的“水华”现象。水华的发生是一个复杂、渐进的过程,因此在水华暴发前期,做好相应的预防措施,对减轻水体的富营养化程度、减小水华暴发的可能性有着重要的意义。本文对澎溪河水质的年季变化做了相关的分析,力求预警该流域水华的暴发;另外,对超声抑藻和除藻的效果进行了系统的研究,并建立了针对澎溪河水华的多功能移动抑藻和除藻平台,对该平台在实验场地内的运行效果展开试验;最后,对多功能抑藻和除藻平台的除藻理论和经济性进行分析,评价其示范推广的可能性。超声波可以抑制藻类的生长,低频率20-50kHz对澎溪河藻类的抑制效果较好,随着辐照时间的延长,超声波抑藻具有饱和趋势,最佳抑藻时间为5min。超声波在最佳工况条件下辐照,藻类每天的增长值(△Y 5)与自然水体藻类每天增长值(△Y0)符合幂指数关系y 0 = 0.2911x1.0283,R~2 = 0.9771;藻密度增加的同时,叶绿素a也随之增加,超声波对叶绿素a与对藻密度的影响具有一致性。针对澎溪河流域水华特征,构建多功能移动抑藻与除藻平台,研究超声波辐照时间、辐照频率、辐照距离等不同工艺参数对藻类即时去除效果的影响,实验采用响应曲面分析法对各个影响因素进行优化。结果表明对于藻类的去除,辐照频率A=20-50kHz,辐照距离B=0.5m,辐照时间C=5min为单一频率超声波辐照的最佳工况,对叶绿素a的影响则存在一定的滞后性,辐照时间要延长到7min,才会达到最佳的去除效果。在此工况下,采用多台超声波发射器作用,对藻类和叶绿素a的去除,均不同程度提高,但处理的经济成本也随之增加。多功能移动抑藻和除藻平台的超声设备功率低,运行费用较其它处理技术大为减少,具有费用低的优点。并且超声波抑藻技术能有效抑制水华的暴发,无副作用,不会对水生生态系统造成二次污染,日常管理及运行费用不高,实际运营成本在0.35元/10~2×m~2左右,在整个三峡库区次级河流治理中具有较强的工程适用性。