لماذا تحتاج المياه السطحية إلى إزالة الطحالب؟

① الطحالب الموجودة في الماء يمكن أن تجعل الماء ينتج طعمًا ورائحة مثيرة للاشمئزاز

② الطحالب ومستقلباتها القابلة للذوبان هي سلائف للمنتجات الثانوية للتطهير بالكلور.

③ يمكن أن تتسبب سموم الطحالب في تحور بيض الأسماك ونمو الأسماك بشكل غير طبيعي. يمكن أن تؤدي تكاثر الطحالب إلى موت عدد كبير من الكائنات المائية؛ السموم الطحالب المتراكمة في الحيوانات المائية قد تعرض صحة الإنسان للخطر من خلال السلسلة الغذائية.

④ يمكن أن تتراكم خلايا البكتيريا الزرقاء المحتوية على السموم في الجسم المائي وتبقى في الرواسب السفلية من خلال الترسيب المشترك مع الطين، أو يمكن أن تفترسها الكائنات المائية وتترسب مع برازها، مما له تأثير سلبي على البيئة المائية.

⑤ تأثير التخثر والترسيب للمياه التي تحتوي على الطحالب ليس جيدًا، مما يؤدي بسهولة إلى انسداد خزان الفلتر وجعل محطة المياه غير قادرة على العمل بشكل طبيعي. وفي الوقت نفسه، سيكون له أيضًا تأثير سلبي على شبكة الأنابيب.

المسطحات المائية الضحلة وبطيئة التدفق (مثل البحيرات والخزانات وغيرها) التي تتأثر بسهولة بأشعة الشمس تكون عرضة لتكاثر الطحالب على نطاق واسع في الماء في ظل ظروف التخثث، خاصة في المواسم التي ترتفع فيها درجات حرارة الماء. وتنمو الطحالب الموجودة في الماء بسرعة خلال أيام قليلة، مما يؤدي إلى ما يسمى بظاهرة "تفشي" الطحالب. محتوى الطحالب في المسطح المائي مرتفع للغاية، ويشكل التراكم المحلي طبقة سميكة على سطح الماء.

وفقًا لجودة المياه الخام، وبيئة مصدر المياه، وأنواع الطحالب وكميتها، اعتمدت أجزاء مختلفة من العالم طرق إزالة مناسبة وحققت درجات مختلفة من التأثير. في الوقت الحاضر، هناك بشكل رئيسي الطرق التالية لعمليات وحدة إزالة الطحالب في معالجة المياه.

2.1 إزالة الطحالب في مياه المصدر

① اعتراض مدخول الماء إن التحكم في نمو الطحالب هو في الأساس منع التخثث في المسطحات المائية والتحكم فيه، ومن ثم يمكن لإدارة المياه اعتماد أساليب التكنولوجيا الهندسية لتقليل معدل نمو الطحالب وتغيير ظروف المسطحات المائية لمنع نمو الطحالب . إن اختيار عمق سحب المياه المناسب، واستخدام الترشيح البنكي للتصريف، ووضع العوائق لمنع حركة الزبد يمكن أن يقلل الضرر بسرعة في فترة زمنية قصيرة.

② كانت مبيدات الطحالب بطريقة عامل كبريتات النحاس دائمًا وستُستخدم كتدابير طارئة للسيطرة على الطحالب. في الوقت الحاضر، مبيد الطحالب الأكثر استخداما على نطاق واسع هو كبريتات النحاس. أكبر ميزة لها هي أنها اقتصادية وفعالة وآمنة نسبيًا وسهلة الاستخدام. عادة، تعتبر كمية كبريتات النحاس المستخدمة في هذه الطريقة ليس لها تأثير واضح على صحة الإنسان. Cu2+ له تأثير مثبط معين على تركيز العوالق. بالنسبة للدياتومات والدينوفلاجيلات والطحالب الخضراء والبكتيريا الزرقاء، فإن تركيز Cu2+ الذي يمارس تأثيرًا مثبطًا هو 10-11~10-6مول/لتر.

③ طريقة إنقاذ المسطحات المائية تقوم هذه الطريقة بتكوين قارب مسح الطحالب أو آلة مسح الطحالب الثابتة بالقرب من مصدر المياه، والتي يمكن أن تقضي على التركيزات العالية من الطحالب في المسطحات المائية على نطاق واسع. تم تركيب مُكثف ملاط ​​الطحالب على قارب جمع الطحالب، والذي يمكنه إنقاذ الطحالب وجمعها بسرعة في المسطح المائي. لا يدمر مُركز ملاط ​​الطحالب بنية خلايا الطحالب، وبالتالي فإن سموم الطحالب المنتجة تكون أقل.

2.2 إزالة الطحالب في قسم المعالجة بمحطة المياه

① التخثر وإزالة الطحالب يمكن إجراء إزالة الطحالب عن طريق التخثر باستخدام مواد ندفة غير عضوية [مثل كبريتات الألومنيوم والبولي ألومنيوم (PAC) وكلوريد الحديديك متعدد الألومنيوم وعوامل أخرى]. عند استخدام كلوريد الحديديك متعدد الألومنيوم لمعالجة المياه التي تحتوي على الطحالب، تكون تعكر المياه المترسبة هي الأقل ومعدل الجرعة هو أيضًا الأقل. تتميز كتل الشب المتكونة بخصائص أملاح الألومنيوم الكبيرة والسائبة والكثافة الكبيرة، وكفاءة الترسيب هي الأفضل. الجرعة المثلى من كلوريد الحديديك بولي ألومنيوم حوالي 25 ملغم / لتر. الاستخدام المشترك لمواد التخثر العضوية البوليمرية والمواد المخثرة غير العضوية يمكن أن يحسن بشكل كبير من تأثير إزالة التعكر للمياه التي تحتوي على الطحالب، ويقلل من جرعة العامل. في المرحلة المتأخرة من التخثر، هناك حاجة إلى كمية صغيرة فقط من المواد الندفية العضوية ليكون لها تأثير كبير على الجزيئات الصلبة، وتسريع تكوين الكتل، وجعل الكتل كثيفة، وتسريع معدل الترسيب.

② طريقة التعويم بالنسبة للطحالب ذات الكثافة المنخفضة بشكل عام، فإن الكتل المتكونة بعد إضافة مواد التخثر ليس من السهل ترسيبها، ويمكن أن يحقق التعويم تأثيرًا أفضل لإزالة الطحالب. خاصة بالنسبة للمياه ذات العكارة المنخفضة والمياه ذات اللونية العالية، تكون الكتل المنتجة أخف وأسهل في الطفو.

التعويم ليس أكثر فعالية من الترسيب التقليدي للسموم خارج خلايا الطحالب. لا تؤدي هذه الطريقة إلى إتلاف خلايا الطحالب، ولا تنتج مخاطًا سيتوبلازميًا، ويمكنها إزالة المزيد من الخلايا السليمة. ولذلك، تم استخدام تعويم الهواء المذاب على نطاق واسع لإزالة الطحالب. تتمتع هذه الطريقة بنتائج مرضية نسبيًا من حيث سرعة فصل المواد الصلبة والسائلة (5 ~ 8 م / ساعة)، وتركيز الحمأة وتوفير استهلاك الدواء.

السبب الرئيسي وراء تفوق إزالة طحالب التعويم على الترسيب هو أنه: عندما يكون محتوى الطحالب في الماء الخام مرتفعًا، يكون لخزان التعويم سرعة فصل سريعة ويحفظ مواد التخثر؛ تركيز المواد الصلبة الجافة للحمأة في خزان التعويم هو 25 ~ 30 جم / لتر، وتركيز المواد الصلبة الجافة هو فقط 1/10 من ذلك الموجود في خزان التعويم. لذلك، يمكن لطريقة التعويم أن توفر مرحلة تركيز الحمأة أثناء معالجة الحمأة وتقليل الاستثمار في معدات المعالجة. العوامل التي تؤثر على إزالة الطحالب عن طريق التعويم هي نسبة الغاز إلى المادة الصلبة، والمادة المخثرة، وما إذا كان قد تم إجراء عملية الأكسدة المسبقة.

زيادة نسبة الغاز إلى المواد الصلبة يمكن أن تحسن بشكل كبير من كفاءة إزالة الطحالب التعويم. زيادة ضغط الهواء المذاب في الماء وزيادة كمية الهواء المذاب يمكن أن تؤدي إلى زيادة نسبة الغاز إلى المادة الصلبة؛ ضبط وزيادة نسبة الارتجاع يمكن أن يؤدي أيضًا إلى زيادة نسبة الغاز إلى المواد الصلبة.

عوامل التخثر لها تأثير أكبر على التعويم. إن تأثير المعالجة لـ PAC أفضل من تأثير كلوريد الحديديك وكبريتات الألومنيوم. الكتل التي تنتجها PAC كبيرة ولها مساحة سطحية كبيرة، وهي أكثر ملاءمة لامتصاص وإزالة الطحالب.

يمكن للأكسدة المسبقة تحسين الخواص الكهربائية لسطح الطحالب وأكسدة بعض الإفرازات خارج الخلية الموجودة على سطح الطحالب والتي تؤثر على تخثر الدم، وبالتالي تحسين تأثير إزالة الطحالب. استخدمت التجربة ثلاث مواد مؤكسدة وهي الكلور والبرمنجنات (PPC) والأوزون لدراسة تأثير الأكسدة المسبقة على تأثير التعويم. تم استخدام PAC كمخثر بجرعة 1 ملغم / لتر. وأظهرت النتائج أن الأكسدة المسبقة لعبت دورا جيدا في تعزيز إزالة الطحالب في مرحلة التعويم، وكانت التأثيرات الأوزون والبرمنجنات والكلور من الأعلى إلى الأدنى. يمكن أن يزيد الأوزون والبرمنجنات من معدل إزالة الطحالب من حوالي 60% إلى 80%.

③ طريقة الترشيح المباشر إنها مناسبة لمياه البحيرة ذات العكارة المنخفضة التي تحتوي على الطحالب. يمكن تصفيته مباشرة دون إضافة مواد مندفة، ويكون تأثير إزالة الطحالب أفضل. عندما لا تكون نسبة تعكر المياه الخام عالية (أقل من 5 NTU)، يمكن الحصول على مياه مفلترة عالية الجودة لفترة طويلة. إذا تم تقصير دورة التشغيل بشكل مناسب، فهذه هي الطريقة الأكثر اقتصادا لحل انسداد خزان الفلتر لأنه يتم غسل الطحالب أيضًا في نفس الوقت. التحكم في دورة الترشيح قصير وليس من السهل أن تموت الطحالب، مما يمكن أن يقلل من إطلاق سموم الطحالب. عند إزالة الطحالب عن طريق الترشيح المباشر، يوصى باستخدام مادة الترشيح ذات الطبقة المزدوجة من رمل الفحم، والتي لديها قدرة تلوث كبيرة ويمكن أن تطيل دورة التنظيف.

④ إزالة الطحالب بالترشيح الدقيق عادةً ما يتم استخدام إزالة الطحالب بالترشيح الدقيق بشكل أساسي لمعالجة مياه البحيرة ذات العكارة المنخفضة والطحالب العالية. التأثير أفضل من ترسيب التخثر، لكن معدل إزالة التعكر واللون و CODmn منخفض جدًا، وأقل بكثير من ترسيب التخثر. ولذلك، يستخدم الترشيح الدقيق بشكل رئيسي لإزالة العوالق الحيوانية والطحالب في الماء. يختلف معدل إزالة الطحالب عن طريق الترشيح الدقيق بشكل كبير حسب نوع الطحالب. كلما كانت الطحالب أصغر، كلما زادت صعوبة إزالتها. في بعض الأحيان تتم إزالة 10٪ فقط، ولكن كمية التخثر التي يستهلكها تعويم التخثر تكون كبيرة.

2.3 طرق أخرى لإزالة الطحالب

تشمل الطرق الأخرى لإزالة الطحالب التدفيق الكهربائي، ومفاعل تحويل التردد الكهرومغناطيسي، وتكنولوجيا الأغشية (الترشيح الدقيق، والترشيح الفائق، وما إلى ذلك)، وطريقة الفحم الحيوي (BAC) لمعالجة المياه العميقة، وما إلى ذلك. هذه الطرق مناسبة فقط لمعالجة الطحالب والطحالب منخفضة التركيز السموم.

باختصار، بشكل عام، عند مواجهة انفجار كبير للطحالب، تحتاج محطات المياه إلى اتخاذ مجموعة متنوعة من التدابير للتعامل معها. بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، هناك مزايا وعيوب، ويجب تعديل اختيار العملية وفقًا للوضع الفعلي. تعتبر تدابير الوقاية من مصادر المياه مهمة للغاية، بما في ذلك التحكم في تصريف الملوثات.