1. Kemudaratan alga dan toksin alga kepada tubuh manusia
① Alga dalam air boleh menyebabkan air menghasilkan rasa dan bau yang menjijikkan
② Alga dan metabolit larutnya adalah prekursor produk sampingan pembasmian kuman pengklorinan.
③ Toksin alga boleh menyebabkan telur ikan bermutasi dan ikan tumbuh secara tidak normal. Bunga alga boleh menyebabkan kematian sebilangan besar organisma akuatik; toksin alga yang terkumpul dalam haiwan akuatik boleh membahayakan kesihatan manusia melalui rantai makanan.
④ Sel-sel sianobakteria yang mengandungi toksin dalam badan air boleh terkumpul dan kekal dalam sedimen dasar melalui kerpasan bersama dengan tanah liat, atau dimangsa oleh organisma akuatik dan memendakan dengan najisnya, yang mempunyai kesan buruk terhadap persekitaran air.
⑤ Kesan pembekuan dan pemendapan air yang mengandungi alga adalah tidak baik, yang mudah menyumbat tangki penapis dan menyebabkan loji air tidak dapat beroperasi secara normal. Pada masa yang sama, ia juga akan memberi kesan buruk pada rangkaian paip.
2. Kaedah penyingkiran toksin alga dan alga
Badan air yang cetek dan mengalir perlahan (seperti tasik, takungan, dsb.) yang mudah terjejas oleh cahaya matahari terdedah kepada pembiakan alga berskala besar di dalam air dalam keadaan eutrofik, terutamanya pada musim dengan suhu air yang tinggi. Alga di dalam air tumbuh dengan cepat dalam masa beberapa hari, mengakibatkan fenomena yang dipanggil "wabak" alga. Kandungan alga dalam badan air sangat tinggi, dan pengumpulan tempatan membentuk lapisan tebal di permukaan air.
Mengikut kualiti air mentah, persekitaran sumber air, dan jenis serta kuantiti alga, pelbagai bahagian dunia telah menggunakan kaedah penyingkiran yang sepadan dan mencapai tahap kesan yang berbeza. Pada masa ini, terdapat terutamanya kaedah berikut untuk proses unit penyingkiran alga dalam rawatan air.
2.1 Penyingkiran alga dalam air sumber
① Pemintasan pengambilan air Mengawal pertumbuhan alga pada asasnya adalah untuk mencegah dan mengawal eutrofikasi badan air, dan kemudian pengurusan air boleh menggunakan kaedah teknologi kejuruteraan untuk mengurangkan kadar pertumbuhan alga dan mengubah keadaan badan air untuk menghalang pertumbuhan alga . Memilih kedalaman pengambilan air yang sesuai, menggunakan penapisan bank untuk saliran, dan menyediakan halangan untuk menghalang pergerakan buih dengan cepat boleh mengurangkan bahaya dalam tempoh yang singkat.
② Kaedah agen kuprum sulfat algaesid sentiasa dan akan digunakan sebagai langkah kecemasan untuk mengawal alga. Pada masa ini, algaecide yang paling banyak digunakan ialah kuprum sulfat. Kelebihan terbesarnya ialah ia menjimatkan, berkesan, agak selamat, dan mudah digunakan. Biasanya, jumlah kuprum sulfat yang digunakan dalam kaedah ini dianggap tidak mempunyai kesan yang jelas terhadap kesihatan manusia. Cu2+ mempunyai kesan perencatan tertentu pada kepekatan plankton. Untuk diatom, dinoflagellata, alga hijau dan sianobakteria, kepekatan Cu2+ yang memberikan kesan perencatan ialah 10-11~10-6mol/L.
③ Kaedah penyelamat badan air Kaedah ini mengkonfigurasi bot pemusnah alga atau mesin pemusnah alga tetap berhampiran pengambilan air sumber air, yang boleh menghapuskan kepekatan tinggi alga dalam badan air secara besar-besaran. Penumpu buburan alga dipasang pada bot pemusnah alga, yang boleh menyelamatkan dan mengumpul alga dengan cepat di dalam badan air. Penumpu buburan alga tidak memusnahkan struktur sel alga, jadi toksin alga yang dihasilkan adalah kurang.
2.2 Penyingkiran alga di bahagian proses loji air
① Penggumpalan dan penyingkiran alga Penyingkiran alga boleh dilakukan dengan penggumpalan dengan flokulan tak organik [seperti aluminium sulfat, polialuminum (PAC) dan polialuminum ferik klorida dan agen lain]. Apabila polyaluminum ferric chloride digunakan untuk merawat air yang mengandungi alga, kekeruhan air yang dimendakan adalah paling rendah dan kadar dos juga paling rendah. Flok tawas yang terbentuk mempunyai ciri-ciri garam aluminium yang besar dan longgar serta ketumpatan yang besar, dan kecekapan pemendakan adalah yang terbaik. Dos optimum polialuminum ferik klorida ialah kira-kira 25mg/L. Penggunaan gabungan flokulan polimer organik dan koagulan bukan organik boleh meningkatkan dengan ketara kesan penyingkiran kekeruhan air yang mengandungi alga, dan mengurangkan dos agen. Pada peringkat akhir pembekuan, hanya sejumlah kecil flokulan organik diperlukan untuk mempunyai kesan tangkapan yang hebat pada zarah pepejal, mempercepatkan pembentukan flok, menjadikan flok padat, dan mempercepatkan kadar pemendapan.
② Kaedah pengapungan Bagi alga dengan ketumpatan umumnya rendah, gumpalan yang terbentuk selepas menambah koagulan tidak mudah untuk mendakan, dan pengapungan boleh mencapai kesan penyingkiran alga yang lebih baik. Terutama untuk kekeruhan yang rendah dan air yang berkromatik tinggi, flok yang dihasilkan lebih ringan dan mudah terapung.
Pengapungan tidak lebih berkesan daripada pemendakan konvensional untuk toksin di luar sel alga. Kaedah ini tidak merosakkan sel alga, tidak menghasilkan lendir sitoplasma, dan boleh mengeluarkan lebih banyak sel yang utuh. Oleh itu, pengapungan udara terlarut telah digunakan secara meluas untuk penyingkiran alga. Kaedah ini mempunyai keputusan yang agak memuaskan dari segi kelajuan pemisahan pepejal-cecair (5~8m/j), kepekatan enapcemar dan penjimatan penggunaan dadah.
Sebab utama mengapa penyingkiran alga pengapungan lebih baik daripada pemendapan ialah: apabila kandungan alga dalam air mentah adalah tinggi, tangki pengapungan mempunyai kelajuan pengasingan yang cepat dan menjimatkan koagulan; kepekatan pepejal kering enapcemar dalam tangki pengapungan ialah 25~30g/L, dan kepekatan pepejal kering hanya 1/10 daripadanya dalam tangki pengapungan. Oleh itu, kaedah pengapungan boleh menjimatkan peringkat kepekatan enap cemar semasa rawatan enap cemar dan mengurangkan pelaburan dalam peralatan rawatan. Faktor-faktor yang mempengaruhi penyingkiran alga secara pengapungan ialah nisbah gas-pepejal, koagulan dan sama ada pra-pengoksidaan dilakukan.
Meningkatkan nisbah gas-pepejal boleh meningkatkan kecekapan penyingkiran alga pengapungan dengan ketara. Meningkatkan tekanan air udara terlarut dan meningkatkan jumlah udara terlarut boleh meningkatkan nisbah gas-pepejal; melaraskan dan meningkatkan nisbah refluks juga boleh meningkatkan nisbah gas-pepejal.
Coagulants mempunyai kesan yang lebih besar terhadap pengapungan. Kesan rawatan PAC adalah lebih baik daripada ferik klorida dan aluminium sulfat. Flok yang dihasilkan oleh PAC adalah besar dan mempunyai luas permukaan yang besar, yang lebih kondusif untuk penjerapan dan penyingkiran alga.
Pra-pengoksidaan boleh meningkatkan sifat elektrik permukaan alga dan mengoksidakan beberapa rembesan ekstraselular pada permukaan alga yang menjejaskan pembekuan, dengan itu meningkatkan kesan penyingkiran alga. Eksperimen menggunakan tiga oksidan, klorin, permanganat (PPC) dan ozon, untuk menyiasat kesan pra-pengoksidaan ke atas kesan pengapungan. PAC digunakan sebagai koagulan dengan dos 1 mg/L. Keputusan menunjukkan bahawa pra-pengoksidaan memainkan peranan yang baik dalam mengukuhkan penyingkiran alga dalam peringkat pengapungan, dan kesannya ialah ozon, permanganat dan klorin dari tinggi ke rendah. Ozon dan permanganat boleh meningkatkan kadar penyingkiran alga daripada kira-kira 60% kepada 80%.
③ Kaedah penapisan terus Ia sesuai untuk air tasik dengan kekeruhan rendah yang mengandungi alga. Ia boleh ditapis terus tanpa menambah flocculant, dan kesan penyingkiran alga adalah lebih baik. Apabila kekeruhan air mentah tidak tinggi (kurang daripada 5 NTU), air ditapis berkualiti tinggi boleh diperolehi untuk jangka masa yang lama. Jika kitaran operasi dipendekkan dengan sewajarnya, ia adalah cara paling menjimatkan untuk menyelesaikan penyumbatan tangki penapis kerana alga juga dihanyutkan pada masa yang sama. Mengawal kitaran penapisan adalah singkat dan alga tidak mudah mati, yang boleh mengurangkan pembebasan toksin alga. Apabila mengeluarkan alga melalui penapisan langsung, adalah disyorkan untuk menggunakan bahan penapis dua lapisan pasir arang batu, yang mempunyai kapasiti pencemaran yang besar dan boleh memanjangkan kitaran pembilasan.
④ Penyingkiran alga penapisan mikro Penyingkiran alga penapisan mikro biasanya digunakan terutamanya untuk merawat air tasik dengan kekeruhan rendah dan alga tinggi. Kesannya adalah lebih baik daripada pemendapan pembekuan, tetapi kadar penyingkiran kekeruhan, kromatik dan CODmn adalah sangat rendah, jauh lebih rendah daripada pemendapan pembekuan. Oleh itu, penapisan mikro digunakan terutamanya untuk membuang zooplankton dan alga dalam air. Kadar penyingkiran alga melalui penapisan mikro sangat berbeza mengikut jenis alga. Semakin kecil alga, semakin sukar untuk dibuang. Kadangkala hanya 10% dikeluarkan, tetapi jumlah koagulan yang digunakan oleh pengapungan koagulasi adalah besar.
2.3 Kaedah penyingkiran alga lain
Kaedah penyingkiran alga lain termasuk elektroflokulasi, reaktor penukaran frekuensi elektromagnet, teknologi membran (penapisan mikro, ultrafiltrasi, dll.), kaedah biochar (BAC) untuk rawatan air dalam, dsb. Kaedah ini hanya sesuai untuk rawatan alga dan alga berkepekatan rendah toksin.
Secara ringkasnya, secara amnya, apabila menghadapi letupan alga yang tinggi, loji air perlu mengambil pelbagai langkah untuk menanganinya. Tidak kira kaedah yang digunakan, ada kelebihan dan kekurangan, dan pemilihan proses perlu diselaraskan mengikut situasi sebenar. Langkah-langkah pencegahan sumber air adalah sangat penting, termasuk mengawal pelepasan daripada bahan pencemar.