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2020重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)及示范工程⑤| 藻/水在線分離磁捕技術(shù)
一、技術(shù)簡(jiǎn)介
1.技術(shù)原理
從水中打撈移除浮游藻類等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要進(jìn)行藻（污）/水分離。常規(guī)的絮凝沉淀法進(jìn)行藻（污）/水分離絮凝階段耗時(shí)5~8min，沉淀所需時(shí)間是絮凝的2~3倍，則完成藻（污）/水分離總時(shí)間需20~30min。
本技術(shù)在絮凝階段就把藻細(xì)胞和污染物絮體“吸”出來(lái)，將藻（污）/水分離總時(shí)間縮短為常規(guī)絮凝沉淀法的1/6~1/5，效率提高5-6倍，真正實(shí)現(xiàn)藻（污）/水連續(xù)、快速分離。
技術(shù)實(shí)施包括磁凝聚和磁分離兩個(gè)相互耦合的過(guò)程。磁凝聚是基于水體污染物（藻細(xì)胞等）的加種性，賦予弱磁性或非磁性的污染物以較強(qiáng)的磁性。磁分離是借助外磁場(chǎng)的作用，將磁性聚集體分離出來(lái)。具體是將磁捕劑投入到藻（污）水中，通過(guò)粒子或分子之間的親和性，使水中的藻細(xì)胞和其它膠體級(jí)粒子凝聚，形成具有磁性的聚集體。磁性聚集體在水力學(xué)作用下不斷發(fā)育長(zhǎng)大，流經(jīng)磁分離器時(shí)被磁場(chǎng)吸引。由于水分子無(wú)磁性，除了磁性聚集體因表面張力攜帶的水分外，吸附在磁分離器上的聚集體主要為含有藻細(xì)胞等顆粒污染物的磁性聚集體。隨著磁分離器的轉(zhuǎn)動(dòng)，磁性聚集體被移出水體，而干凈水還湖，達(dá)到藻（污）/水在線、連續(xù)分離的目的。
2.工藝流程
技術(shù)通過(guò)水上移動(dòng)式平臺(tái)（磁捕船）實(shí)施，工藝流程包括：
1）藻水推進(jìn)：由藻水泵將含藻（污）湖水（藻漿）推送至磁捕船水力學(xué)槽道，對(duì)藻水流向、流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之適合后續(xù)工藝要求，藻水推進(jìn)流量1000~1200m3/h；
2）混凝絮凝：向進(jìn)入水力學(xué)槽道中的藻水中加入磁捕劑、助凝劑，逐步形成磁性藍(lán)藻聚集體；磁捕劑投加量30~150kg/h；
3）藻/水磁分離：對(duì)混凝后的磁性藍(lán)藻聚集體進(jìn)行分離，降低藍(lán)藻絮體含水率；磁分離器轉(zhuǎn)速0-10r/min；
4）磁種回收：分離出的藍(lán)藻磁性聚集體進(jìn)入儲(chǔ)藻倉(cāng)，經(jīng)機(jī)械高速剪切或發(fā)酵后由磁種回收器進(jìn)行磁種分離，分離后的磁種再投加回用；藻漿泵流量5~20m3/h；
5）藻泥脫水：采用污泥泵將藻泥泵入污泥脫水機(jī)，進(jìn)行脫水減容，外運(yùn)處理；藻漿泵流量20m3/h。
3.技術(shù)產(chǎn)品
藻/水在線分離磁捕船：采用獨(dú)創(chuàng)的磁性微網(wǎng)結(jié)構(gòu)材料將富營(yíng)養(yǎng)化水體中的氮、磷和藍(lán)藻等污染物絮凝后，再利用永磁裝置外磁場(chǎng)，吸引磁性絮體聚集“捕獲”并移出，實(shí)現(xiàn)藻/水快速、連續(xù)分離。
技術(shù)特點(diǎn)：
1）除藻速度快：在絮凝階段就把藻細(xì)胞絮體“吸”出來(lái)，將藻/水分離時(shí)間縮短為常規(guī)絮凝沉淀法的1/6～1/5，效率提高5～6 倍，滿足快速清除堆積藍(lán)藻的需求；
2）除藻效率高：對(duì)含藻湖水中總藻細(xì)胞、藍(lán)藻細(xì)胞、葉綠素 a 的去除率90～99%，大多數(shù)時(shí)候達(dá)97%以上；
3）出水水質(zhì)優(yōu)：總磷含量低至0.1mg/L 以下，其它污染物含量低于水體原水；
4）裝備處理量大，機(jī)動(dòng)靈活，可快速調(diào)度至指點(diǎn)水域快速清除藍(lán)藻；
5）技術(shù)成熟，裝備性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠；
6）藻泥在平臺(tái)上壓濾脫水減容，降低運(yùn)輸量和費(fèi)用；
二、典型案例
案例：巢湖西壩口飲用水源地藍(lán)藻應(yīng)急處置
實(shí)施地點(diǎn)：巢湖西壩口水域
應(yīng)用規(guī)模：應(yīng)用1套藍(lán)藻磁捕船
整體效益：2017年7月23-28日，磁捕船在巢湖東部湖區(qū)西壩口水域巢湖市飲用水取水口投入藍(lán)藻應(yīng)急打撈，與藍(lán)藻圍隔有效配合形成V型布局，在V形區(qū)域底部缺口處迎風(fēng)作業(yè)，藍(lán)藻收集效率高，及時(shí)而又快速地處理了藻密度接近1×109個(gè)/L 的藻水2.3萬(wàn)立方米。經(jīng)第三方專業(yè)檢測(cè)單位檢測(cè)，出水達(dá)到飲用水源地標(biāo)準(zhǔn)。
成果使用單位評(píng)價(jià)：2017年7月下旬，巢湖閘西壩口位置藍(lán)藻積聚爆發(fā)，合肥市環(huán)湖辦緊急調(diào)用安徽雷克環(huán)境科技有限公司藍(lán)藻磁捕船，赴西壩口進(jìn)行藍(lán)藻應(yīng)急打撈處置。
7月23日至27日期間，雷克環(huán)境工程技術(shù)人員不畏高溫酷暑，克服重重困難，每天工作12小時(shí)以上，全力打撈藍(lán)藻。與取水口圍欄有效配合形成V型布局，磁捕船在 V 型區(qū)域底部缺口處迎風(fēng)作業(yè)，藍(lán)藻收集率高，出水十分清澈。在7月28日消除了西壩口的藍(lán)藻，保障了供水安全。
示例圖
（1）磁捕船運(yùn)行圖
（2）磁捕船進(jìn)水（左）、出水（右）對(duì)比圖
（3）磁捕處理工藝圖
三、推廣運(yùn)用情況
近幾年來(lái)推廣運(yùn)用情況：
2019年與巢湖市環(huán)境保護(hù)局、廬江縣環(huán)境保護(hù)局、肥西縣嚴(yán)店鄉(xiāng)人民政府分別簽訂巢湖市藍(lán)藻磁捕船運(yùn)行管理服務(wù)合同、廬江縣移動(dòng)式磁捕船應(yīng)急打撈和運(yùn)維第三方運(yùn)行采購(gòu)合同和肥西嚴(yán)店鄉(xiāng)藍(lán)藻磁捕船租用運(yùn)行合同，在巢湖水域進(jìn)行常態(tài)化藍(lán)藻磁捕打撈運(yùn)行服務(wù)，取得了良好的生態(tài)和社會(huì)效益。同年，在省外與深圳北部水源工程管理處簽訂深圳茜坑水庫(kù)藻華應(yīng)急處置（A）包—物理打撈項(xiàng)目合同，正式投入到深圳地區(qū)水庫(kù)藍(lán)藻防控工作，和昆明滇池投資有限責(zé)任公司簽訂滇池藍(lán)藻打撈處理船服務(wù)購(gòu)買項(xiàng)目，針對(duì)滇池的富營(yíng)養(yǎng)化治理提供解決技術(shù)措施及裝備產(chǎn)品。
2020年，無(wú)錫太湖水域富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，藍(lán)藻頻繁爆發(fā)，江蘇省政府和無(wú)錫市有關(guān)部門積極引進(jìn)藍(lán)藻高效打撈技術(shù)和裝備。目前，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月運(yùn)行藍(lán)藻打撈治理，當(dāng)?shù)仡I(lǐng)導(dǎo)高度肯定了藍(lán)藻磁捕技術(shù)及裝備在太湖的運(yùn)行，盛贊藍(lán)藻磁捕船進(jìn)出水對(duì)比效果明顯，是太湖藍(lán)藻治理的又一良措。
四、環(huán)境效益
1.本技術(shù)應(yīng)用于藻華治理采取的措施，消減水體富營(yíng)養(yǎng)化，特別是除磷，減少藻華爆發(fā)的頻率和程度，對(duì)改善水體生態(tài)環(huán)境有巨大貢獻(xiàn)。
2.該技術(shù)對(duì)水環(huán)境生態(tài)影響最小。