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蓝藻胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS),是一种将数个至数百个球形藻细胞黏连在一起的天然大分子粘性物质,其包裹在细胞表面能够直接影响含藻水的混凝处理过程。为了探明蓝藻EPS对混凝工艺的影响机理,寻求合理有效的蓝藻EPS调控策略,本文主要关注并研究了蓝藻EPS去除前后藻细胞及絮体表面特性的变化,分析了蓝藻EPS对藻细胞混凝效果及絮凝结合性能的影响机制,并通过不同的预处理方法对蓝藻EPS进行降解脱落调控,对比分析蓝藻在不同的预氧化及超声预处理条件下,蓝藻藻细胞及絮体的表面特性变化,优化蓝藻EPS的调控效果,分析其对蓝藻混凝效果的改善,优选出安全高效的预处理调控蓝藻EPS方法。主要研究内容如下:(1)研究了分步去除S-EPS、LB-EPS和TB-EPS后蓝藻的混凝沉淀效果。S-EPS、LB-EPS及TB-EPS的脱落,显著影响蓝藻细胞表面电负性,LB-EPS分离后的藻细胞在30mg/L的混凝剂作用下,其絮体zeta电位几近达到混凝微絮体范围;TB-EPS提取后的藻细胞在30mg/L的混凝剂作用下,其絮体zeta电位接近OmV,可以达到完全脱稳状态。伴随着S-EPS、LB-EPS及TB-EPS的脱落,藻细胞的疏水性也逐渐提高。原水疏水度为7.33%,TB-EPS分离去除后可增加到33.06%。因此,蓝藻EPS对混凝工艺的影响机理是:EPS的分离去除能够明显改变蓝藻细胞表面特性,在不破坏细胞内部结构的前提下调节藻细胞聚集状态,影响藻细胞表面电荷,增加疏水度,改变藻细胞在水溶液中的稳定状态,使藻细胞更有利于与混凝剂结合,显著提高蓝藻混凝效率。(2)研究了预氧化对蓝藻EPS的调控效果。在1mg/L的KMnO4预氧化条件下,蓝藻混凝沉淀效果得以改善;在2mg/L的KMn04预氧化条件下,30mg/L混凝剂作用就能达到叶绿素a和浊度去除率分别为86.93%和80.71%的最优效果,混凝效果改善更加充分;1mg/L和2mg/L的NaClO预氧化条件,容易造成蓝藻细胞的逐渐破损,胞内毒素及有机物的外泄,出水DOC指标的上升,混凝效果的改善也受到抑制甚至降低。可见,在一定范围内,EPS预氧化调控效果有随氧化剂量的升高而升高趋势,但同时伴随着藻细胞破损藻毒素泄露的情况,使得EPS预氧化调控效果受氧化剂种类和剂量的联合控制。因此,氧化剂可以氧化藻体表面的EPS,而合理方式的不过量调控,是氧化剂调控EPS的关键,相较而言,KMnO4比NaClO调控更安全可靠。在2mg/L的KMnO4预氧化调控作用下,混凝剂30mg/L时,可以达到藻体去除率高同时藻细胞破损情况小的最优条件。(3)研究了超声预处理对蓝藻EPS的调控效果。在40kHz低频率超声条件下,超声能量密度59.1w/L和95.5w/L均可改善蓝藻混凝沉淀效果,且超声能量密度95.5w/L的超声条件下混凝效果改善更加充分;在80kHz高频率超声条件下,超声能量密度59.1w/L和95.5w/L均会造成蓝藻细胞的破损,胞内毒素及有机物的外泄,出水DOC指标的上升。可见,在一定范围内,EPS超声调控效果有随超声强度的升高而升高的趋势,但同时可能伴随着藻细胞破损、藻毒素泄露的情况,使得EPS超声调控效果受超声功率、频率等强度因素控制。因此超声可以起到调控EPS、解聚分散藻细胞的作用,而合理强度的不过量调控,是超声调控EPS的关键。在超声频率40kHz,超声能量密度95.5w/L的超声调控作用下,可以达到蓝藻混凝效果改善同时藻细胞破损程度较小的最优条件,而该超声调控仍不如2mg/L的KMnO4预氧化调控效率更高。