文档介绍：硕士学位论文
紫外线对水中铜绿微囊藻及藻毒素控制研究
(国家科技重大专项(编号:2008ZX07421-002;2008ZX07422-005);国家“十一五”科技支撑计划(编号:2006BAJ08B06))
所在院系:环境科学与工程
学科门类:工学
学科专业:市政工程
二〇一〇年三月
A dissertation submitted to
Tongji University in conformity with the requirements for
the degree of Doctor of Philosophy
Investigation on the Removal of Microcystis aeruginosa and Microcystins from Water by UV Irradiation
(The National Major Project of Science & Technology Ministry of China (Grant -002; 2008ZX07422-005);National 11th Five-Year Plan Program (No. 2006BAJ08B06))
Candidate: Jianwei Guo
Student Number:0720050012
School/Department: School of Environmental
Science and Engineering
Discipline: Civil Engineering
Major: Municipal Engineering
Supervisor: Prof Nai-yun Gao
March, 2010
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年月日
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摘要
我国大部分湖泊、河流目前均存在水体的富营养化现象,其中藻类的大量繁殖给给水处理带来了严峻的挑战。藻类特别是蓝藻不仅产生嗅味物质如2-MIB和土臭素等,而且会生成藻毒素等有毒有害物质,因此如何对其进行有效地去除成为水处理界十分关心的问题。
目前关于藻类去除的报道大多是通过优化混凝、强化过滤及预氧化等手段,但这些方法存在藻毒素释放及二次污染等问题。紫外线技术是通过破坏生物体内的遗传物质核酸来达到灭活微生物或抑制藻类生长的目的,不会产生残留的有毒物质,是一种绿色高效的新型除藻技术;并且紫外线还会降低水中消毒副产物的生成量。因此,本论文以铜绿微囊藻为研究对象,对比研究了紫外线与H2O2、NaClO的除藻效果,并深入研究了UV/H2O2工艺用于控制藻类的效果及对藻毒素的降解作用。
试验首先考察了紫外线对铜绿微囊藻的灭活效果,确定了铜绿微囊藻的紫外线响应曲线。研究结果表明,,铜绿微囊藻出现明显停滞生长现象,并且随着紫外线剂量的增大,其灭活效果越明显。经紫外线处理的藻类其光合活性显著下降,并随紫外线剂量的增大呈现指数下降趋势,且在后续的培养过程中会继续下降,光适应状态下的活性参数测定值较低。此外,试验中发现,相同剂量下紫外线的光强影响较小;浑浊度对其灭活效果亦无较大影响;藻的初始浓度对其灭活效果有一定影响,藻的初始浓度越大,其灭活效果越显著。NO3-对紫外线有较强的吸收作用,在其浓度较高时应考虑其负面影响。
紫外线照射后藻液pH指标会产生显著下降、DOC含量会显著上升,而对藻液的UV254、Zata电位等指标影响不大。此外,经紫外线照射后水质不利于藻类的生长,如试验条件下,用照射60min的藻液接种新鲜铜绿微囊藻后,其4d后的生长率为-%。这也进一步揭示了紫外线对铜绿微囊藻的灭活效果是紫外线对藻细胞物理伤害作用