本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，特別是一種水中螺旋魚腥藻的去除方法及其處理裝置。

背景技術(shù)：

我國967個(gè)地表水水質(zhì)監(jiān)測狀況為滿足i類水質(zhì)要求的占2.8％、ii類的占31.4％、iii類的占30.3％、iv類的占21.1％、v類占5.6％、劣v類占8.8％，其中主要污染物為有機(jī)污染。61個(gè)湖泊(水庫)營養(yǎng)狀態(tài)為中度富營養(yǎng)化2個(gè)、輕度富營養(yǎng)12個(gè)、中營養(yǎng)41個(gè)、貧營養(yǎng)6個(gè)。由此可以看出，雖然較前幾年有所進(jìn)步，但是水體富營養(yǎng)化狀態(tài)依然存在，且在夏季時(shí)，水中溶解氧量減少，會導(dǎo)致水生生物的死亡，并且夏季溫度升高，水體中和湖泊的底泥中的有機(jī)質(zhì)會加速腐敗，增加水體富營養(yǎng)化的危險(xiǎn)，很多中營養(yǎng)的湖泊與水體容易在夏季轉(zhuǎn)變?yōu)楦粻I養(yǎng)化湖泊。

水體富營養(yǎng)化的危害就是會導(dǎo)致藻類的大量增殖，爆發(fā)，一方面使得水體中的含氧量降低，另一方面，水華藻類，特別是螺旋魚腥藻的死亡以及代謝會產(chǎn)生嗅味物質(zhì)和藻毒素，嗅味物質(zhì)目前的研究來看雖然不會對人體造成特別大的影響，但是會導(dǎo)致大量的居民的投訴，增加水廠的公關(guān)與維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)，含有不好氣味的水通常會被人們認(rèn)為是有毒的或者是有害變質(zhì)的，居民會通過大量的放水來沖淡這股氣味，但是嗅味物質(zhì)的致嗅閾值很低，達(dá)到30ng/l左右，很難去除，這樣勢必帶來水資源的浪費(fèi)，增加城市管網(wǎng)的壓力。并且城市景觀水體相較于受到有效管理監(jiān)控的湖泊水庫，不僅水體小，溫度變化比較劇烈，而且因?yàn)樵诔鞘兄信c人類生活距離較近，城市雨水直接排入其中，造成其水質(zhì)很容易在短時(shí)間內(nèi)成為富營養(yǎng)化狀態(tài)，產(chǎn)生水華，不僅影響城市景觀，產(chǎn)生的嗅味也會對周圍的居民的生活造成影響。而以前大家所認(rèn)為的水華的爆發(fā)主要在于水體中的n/p比以及無機(jī)營養(yǎng)物，所以治理水體富營養(yǎng)化的重心主要集中于水體無機(jī)污染物的處理，有機(jī)污染物受到的重視較低，然而近些年的研究發(fā)現(xiàn)，水華藻類的一種很重要的營養(yǎng)方式為光自養(yǎng)型和異養(yǎng)型混合的營養(yǎng)利用方式，很多水華優(yōu)勢藻類不僅僅能夠吸收無機(jī)污染物作為其營養(yǎng)來源，還能吸收水中的溶解與固體有機(jī)物作為營養(yǎng)來源。所以僅僅是控制住無機(jī)污染物并不能完全的遏制住水華的發(fā)生。

現(xiàn)有技術(shù)中的處理方法如下。

預(yù)氯化法：預(yù)氯化法既是傳統(tǒng)水處理工藝的一種方法，也是目前使用最廣泛的，工藝最成熟的方法，其方法有加入液氯和通入氯氣等方法，其原理為氯溶于水后與水發(fā)生發(fā)應(yīng)生成氯化氫和次氯酸，次氯酸再分解為氫離子和次氯酸根，破壞藻類的細(xì)胞膜，在短時(shí)間破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，破壞其體內(nèi)的正常新陳代謝從而達(dá)到殺死藻類的作用，但是反應(yīng)對管道有腐蝕，維護(hù)更新基建成本較高，并且不能去除藻類死亡生成的嗅味物質(zhì)，比如2-mib，gsm等，也沒有處理水中doc的效果，反而會生成消毒副產(chǎn)物比如三氯甲烷是強(qiáng)致癌物質(zhì)，使用起來并不是很安全。

硫酸銅除藻法：硫酸銅，硫酸銅是在處理藻方面運(yùn)用比較廣泛的方法，其特點(diǎn)是用料少且成本低廉，作用原理是銅離子與藻體內(nèi)和膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，使其變性，沉淀，同時(shí)藻對于銅離子有特殊的吸附作用，這也是為什么不用其他重金屬離子的原因。但是銅離子對人體也有傷害作用，因此這種方法不能同一地點(diǎn)長期使用。

臭氧法：利用臭氧的強(qiáng)氧化性使水中羥基自由基的含量升高，臭氧與羥基自由基共同攻擊藻細(xì)胞，使其細(xì)胞壁破裂，并且影響其光合作用。不過臭氧對水廠的工作人員也有傷害，會氧化檢修巡視人員的呼吸系統(tǒng)，皮膚。

超聲法：超聲法的原理也是利用超聲來使水中產(chǎn)生大量的羥基自由基，進(jìn)而氧化藻類的細(xì)胞壁，破壞其正常生理過程，同時(shí)，超聲不會被藻細(xì)胞壁所阻擋，能夠在破膜之前就影響藻類的細(xì)胞器進(jìn)而影響他的生理過程。但是超聲法的聲源問題很難解決，同時(shí)超聲不易被隔離，進(jìn)場檢修維護(hù)人員十分容易受到超聲的傷害。

uv法：uvc強(qiáng)度較高的時(shí)候，細(xì)胞會發(fā)生明顯的破損，而uvc強(qiáng)度較低的時(shí)候?qū)υ寮?xì)胞的攻擊則主要提現(xiàn)在對dna的損傷上面。uvc的滅活機(jī)理主要包括光降解和高級氧化上面。

高錳酸鉀：高錳酸鉀用作氧化劑的作用不光是利用其氧化性能來破壞藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)，它對藻細(xì)胞還有混凝沉淀的作用。petrusersk等人通過掃描電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)水合二氧化錳會被藻類富集在自己的細(xì)胞壁上，是的藻細(xì)胞的比重變大，更易沉降，同時(shí)這種吸附作用會讓絮凝體越長越大，是的不易沉降的藻細(xì)胞變得容易沉降，在之后的水處理工藝中變得更容易除去。物理方法氣浮除藻法藻類顆粒較小，密度與水接近，稍大于水，用沉淀的方法很難將其去除，氣浮法卻能很好的將其去除，但是氣浮法也有很多缺點(diǎn)，比如氣浮會將大量的污水中的嗅味物質(zhì)，硫化氫，氨等擴(kuò)撒出來，對在氣浮池邊工作的人員來說有很大的傷害，并且去除掉的藻類并沒有死亡，若沒有很好的處理的剩余的廢渣的話，容易引起二次污染，氣浮法同時(shí)還具有工藝復(fù)雜，基建維修昂貴的缺點(diǎn)，因此使用起來并不是非常的便利。

專利文獻(xiàn)1公開的一種高藻水源水中藻毒素及嗅味物質(zhì)的去除方法應(yīng)用外壓式超濾膜池進(jìn)行去除；所述的外壓式超濾膜池包括進(jìn)水控制系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、膜出水控制系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)和反沖洗系統(tǒng)；所述進(jìn)水控制系統(tǒng)依次包括原水箱、提升泵以及恒位水箱，或者只包括恒位水箱，當(dāng)原水藻細(xì)胞濃度≥100萬個(gè)/l，或者濁度≥5ntu，或者溶解性有機(jī)碳doc≥5.0mg/l時(shí)，在恒位水箱之前還依次包括混合裝置、絮凝裝置、沉淀裝置及過濾裝置；所述的反應(yīng)系統(tǒng)是一體化粉末活性炭/沸石-超濾膜反應(yīng)器，后面簡稱反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)安裝有浸沒式超濾膜組件，待處理水通過恒位水箱進(jìn)入反應(yīng)器，超濾膜組件以垂直方向完全浸沒于反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)存在著由新鮮粉末活性炭、沸石到各種齡期的生物活性炭和生物沸石，利用粉末活性炭的物理吸附作用、沸石的吸附及離子交換作用、生物活性炭和生物沸石的生物降解作用，對進(jìn)水中氨氮、小分子量有機(jī)物、二甲基異冰片、土臭素和微囊藻毒素mc-lr進(jìn)行生物降解處理；超濾膜組件出水端裝有壓力傳感器與抽吸泵組成膜出水控制統(tǒng)，跨膜壓差tmp數(shù)據(jù)傳至plc控制系統(tǒng)并記錄，同時(shí)由抽吸泵、清水箱及管路組成反沖洗系統(tǒng)；抽吸泵具有正反轉(zhuǎn)可逆功能，抽吸泵正轉(zhuǎn)時(shí)，膜組件處于正常抽吸工作狀態(tài)，當(dāng)膜組件跨膜壓差tmp低于0.04mpa，不需要反沖洗，當(dāng)膜組件跨膜壓差tmp超過0.04mpa，控制抽吸泵反轉(zhuǎn)，使清水箱中的清水反方向流過膜組件，進(jìn)行反沖洗；反應(yīng)器底部設(shè)有穿孔曝氣管，通過設(shè)在反應(yīng)器外部的空氣泵進(jìn)行曝氣，為微生物代謝提供氧氣，同時(shí)促進(jìn)混合液的攪拌混合以及通過氣流清洗膜絲，其進(jìn)氣端經(jīng)氣體流量計(jì)連接空氣泵組成曝氣系統(tǒng)，曝氣方式是連續(xù)曝氣或者是間歇曝氣；反應(yīng)器的底部或側(cè)部下方裝有連接到排污池的排泥閥及其管路，組成排泥系統(tǒng)，運(yùn)行中排泥維持反應(yīng)器內(nèi)兩種吸附劑總量為8～12g/l；所述浸沒式超濾膜組件為浸沒式外壓中空纖維超濾膜組件，孔徑在0.01μm～0.1μm范圍內(nèi)，超濾膜組件運(yùn)行通量為10～20l/m2·h，當(dāng)進(jìn)入反應(yīng)器原水濁度≤2ntu，或者吸附劑總量≤9g/l，超濾膜組件運(yùn)行通量為15～20l/m2·h；當(dāng)進(jìn)入反應(yīng)器原水濁度＞2ntu，或者吸附劑總量＞9g/l，超濾膜組件運(yùn)行通量為10～14l/m2·h。該專利將粉末活性炭的物理吸附作用、沸石的吸附及離子交換作用、生物活性炭和生物沸石的生物降解作用以及超濾膜的物理截留作用有機(jī)結(jié)合，能夠在去除高藻水中藻毒素及嗅味物質(zhì)，但該專利步驟繁瑣，去除流程復(fù)雜且需要眾多設(shè)備進(jìn)行協(xié)同處理，去藻處理效果不能達(dá)到90％以上且處理時(shí)間長。

專利文獻(xiàn)2公開的一種紫外光和自由氯聯(lián)用去除水中微污染物的方法向含有微污染物的水中投加自由氯，然后進(jìn)行光輻照以去除水中微污染物；其中氯的投加量按氯與水中微污染物的摩爾比為1:1～100:1投加，自由氯為次氯酸鹽和/或氯氣。該專利采用普通廉價(jià)的紫外波譜光源就可以實(shí)現(xiàn)，成本較低，但該專利生成消毒副產(chǎn)物比如三氯甲烷是強(qiáng)致癌物質(zhì)，使用起來并不是很安全，且去除效果有待提高。

專利文獻(xiàn)3公開的一種采用紫外光活化的氧化劑去除水中藻類的方法包括以下步驟：向含有藻類的水中加入氧化劑的溶液，紫外光照條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后進(jìn)行分析獲得藻類的活性、剩余葉綠素及藻類代謝產(chǎn)物的值，以此判斷水中藻類去除的程度。該專利在紫外光的照射下，只要將試劑投入需除藻和降解嗅味的水體，但該專利去除效果不足，且處理時(shí)間長，無法自動化和精確化控制去除過程。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：中國專利公開cn102515432a號

專利文獻(xiàn)2：中國專利公開cn103523900a號

專利文獻(xiàn)3：中國專利公開cn105060392a號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

水體富營養(yǎng)化危害中，螺旋魚腥藻是重要的危害源，形成水華，本領(lǐng)域急需一種沒有任何副作用且針對螺旋魚腥藻的去藻效果優(yōu)異、去除時(shí)間短以及自動化和精確化控制去藻過程的水中螺旋魚腥藻的去除方法以及處理裝置。

解決問題的方案

本發(fā)明人等為了達(dá)成上述目的而進(jìn)行了深入研究，具體而言，在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種水中螺旋魚腥藻的去除方法，水中螺旋魚腥藻的去除方法的步驟包括:

在第一步驟中：帶有螺旋魚腥藻的水放入反應(yīng)容器中，其中，螺旋魚腥藻的密度為1.8×10⁷-2×10⁷cell/l。

在第二步驟中：濃度為5-15mmol/l的h2o2溶液加入反應(yīng)容器中且使用50-100μw/cm²的uv光照射反應(yīng)容器，并通過攪拌裝置以500-800r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌1到5分鐘。

在第三步驟中：在反應(yīng)容器中加入水楊酸生成2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸，并通過測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸的含量標(biāo)定羥基自由基含量，以及測量二甲基異莰醇(2-mib)含量。

在第四步驟中：基于所述羥基自由基含量，調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量和/或uv光的光照強(qiáng)度，所述攪拌裝置以300-500r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌直到所述二甲基異莰醇(2-mib)含量降低到預(yù)定范圍。

所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法中，第二步驟中：濃度為10mmol/l的h2o2溶液加入反應(yīng)容器中且使用81.4μw/cm²的uv光照射反應(yīng)容器，并通過攪拌裝置以500-800r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌3分鐘。

所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法中，在第三步驟中：所述反應(yīng)容器設(shè)有容納待檢測溶液的檢測區(qū)域，在待檢測溶液中加入水楊酸生成2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸，測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸的含量以標(biāo)定羥基自由基含量，以及測量二甲基異莰醇(2-mib)含量。

所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法中，在第三步驟中：采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測量二甲基異莰醇(2-mib)含量。

所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法中，在第三步驟中：使用紫外分光光度計(jì)掃描反應(yīng)容器中的溶液以獲得藻細(xì)胞數(shù)量替代測量二甲基異莰醇(2-mib)含量。

在第四步驟中：基于所述羥基自由基含量，調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量和/或uv光的光照強(qiáng)度然后所述攪拌裝置以300-500r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌直到所述藻細(xì)胞數(shù)量降低到預(yù)定范圍。

所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法中，uv光由可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的紫外線無影膠固化燈生成，攪拌裝置為可調(diào)節(jié)攪拌速度的磁力加熱攪拌器。

本發(fā)明的另一方面，一種實(shí)施所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法的處理裝置包括用于去除水中螺旋魚腥藻的反應(yīng)容器、用于照射反應(yīng)容器中溶液的uv發(fā)生器和控制器，所述反應(yīng)容器設(shè)有用于添加h2o2溶液的加液口、用于攪拌反應(yīng)容器中溶液的攪拌裝置和用于檢測羥基自由基的含量以及二甲基異莰醇含量的檢測部分，測量所述uv發(fā)生器的光照強(qiáng)度的uv傳感器、測量攪拌裝置攪拌速度的速度傳感器以及檢測部分連接所述控制器，所述控制器基于檢測的羥基自由基含量調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量、uv光的光照強(qiáng)度和/或攪拌裝置的攪拌速度，當(dāng)所述二甲基異莰醇(2-mib)含量降低到預(yù)定范圍，所述攪拌裝置停止攪拌。

在所述的處理裝置中，所述處理裝置設(shè)有用于調(diào)節(jié)水中螺旋魚腥藻密度的預(yù)處理設(shè)備，所述加液口設(shè)有控制加入量的調(diào)節(jié)閥。

在所述的處理裝置中，所述uv發(fā)生器為可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的紫外線無影膠固化燈，所述檢測部分包括添加水楊酸的入口、測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸含量的液相色譜儀以及測量二甲基異莰醇(2-mib)含量的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。

在所述的處理裝置中，所述控制器為通用處理器、數(shù)字信號處理器、專用集成電路asic或現(xiàn)場可編程門陣列fpga，所述控制器包括存儲器，所述存儲器包括閃存、硬盤式存儲器、多媒體卡微帶存儲器、卡式存儲器、隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、電可擦可編程rom或u盤中的至少一種。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的水中螺旋魚腥藻的去除方法能夠顯著提升螺旋魚腥藻的去除效果，2-mib的去除率達(dá)90-95％，并且去除速度特性優(yōu)異，在前5分鐘內(nèi)可以完成大部分的去除，另外去除過程自動化和精確化。發(fā)明人通過羥基自由基含量以及測量二甲基異莰醇(2-mib)含量調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量和/或uv光的光照強(qiáng)度進(jìn)一步提高去除螺旋魚腥藻的效果，控制所述攪拌裝置以300-500r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌直到所述二甲基異莰醇(2-mib)含量降低到預(yù)定范圍，這提高了水中去除螺旋魚腥藻的效果和效率，本發(fā)明還通過測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸的含量來判斷羥基自由基含量，這在水處理以及滅藻領(lǐng)域中是首創(chuàng)的，本發(fā)明通過測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸的含量精確地判斷了羥基自由基含量，這對控制h2o2溶液的加入量以及uv光的光照強(qiáng)度有著重要意義。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使得本發(fā)明的技術(shù)手段更加清楚明白，達(dá)到本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施的程度，并且為了能夠讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，下面以本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行舉例說明。

附圖說明

[圖1]示出了本發(fā)明的水中螺旋魚腥藻的去除方法的步驟示意圖。

[圖2]示出了本發(fā)明的水中螺旋魚腥藻的去除方法的羥基自由基生成速率、mib的降解總速率以及細(xì)胞外mib的降解速率的關(guān)系示意圖。

[圖3]示出了本發(fā)明的水中螺旋魚腥藻的去除方法在10mmol/l的h2o2溶液和81.4μw/cm²的uv光照射下，mib總含量以及胞內(nèi)mib含量的變化示意圖。

[圖4]示出了本發(fā)明的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

符號說明

1反應(yīng)容器

2uv發(fā)生器

3控制器

4加液口

5攪拌裝置

6檢測部分

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的具體實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的具體實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

需要說明的是，在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可以理解，技術(shù)人員可能會用不同名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名詞的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”或“包括”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明書的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

為便于對本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)附圖并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。

具體而言，如圖1所示的本發(fā)明的水中螺旋魚腥藻的去除方法的步驟示意圖，水中螺旋魚腥藻的去除方法步驟包括:

在第一步驟s1中：帶有螺旋魚腥藻的水放入反應(yīng)容器中，其中，螺旋魚腥藻的密度為1.8×10⁷-2×10⁷cell/l。

在第二步驟s2中：濃度為5-15mmol/l的h2o2溶液加入反應(yīng)容器中且使用50-100μw/cm²的uv光照射反應(yīng)容器，并通過攪拌裝置以500-800r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌1到5分鐘。

在第三步驟s3中：在反應(yīng)容器中加入水楊酸生成2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸，并通過測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸的含量標(biāo)定羥基自由基含量，以及測量二甲基異莰醇(2-mib)含量。

在第四步驟s4中：基于所述羥基自由基含量，調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量和/或uv光的光照強(qiáng)度，所述攪拌裝置以300-500r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌直到所述二甲基異莰醇(2-mib)含量降低到預(yù)定范圍。

在本發(fā)明中，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)在一定濃度的h2o2溶液和uv光照射能夠顯著促進(jìn)螺旋魚腥藻細(xì)胞破壞以及對藻產(chǎn)生的嗅味物質(zhì)處理，螺旋魚腥藻在h2o2溶液和uv光照射處理下產(chǎn)生羥基自由基，羥基自由基對幾乎一切的有機(jī)物都有著強(qiáng)烈的反應(yīng)，發(fā)生奪氫反應(yīng)，有機(jī)物上的一個(gè)氫被羥基自由基奪取生成水，留下剩下的一個(gè)官能團(tuán)，或者發(fā)生親電加和反應(yīng)，整個(gè)羥基自由基加和到有機(jī)物的分子上，使其失活，又有可能發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，這些反應(yīng)不僅可以使藻細(xì)胞壁上的迅速破碎，還能夠很好的處理2-mib，且代謝產(chǎn)物基本上就是水。本發(fā)明基于羥基自由基的特性，進(jìn)一步研究h2o2溶液的濃度和uv光的光照強(qiáng)度對羥基自由基和螺旋魚腥藻的反應(yīng)影響，得出了螺旋魚腥藻的密度為1.8×10⁷-2×10⁷cell/l的情況下，濃度為5-15mmol/l的h2o2溶液和50-100μw/cm²的uv可以取得2-mib的去除率為90-95％，并且去除速度特性優(yōu)異，在前5分鐘內(nèi)可以完成大部分的去除，為了進(jìn)一步提高去除水中螺旋魚腥藻的效果以及提高去除方法的自動化和精確性，發(fā)明人通過羥基自由基含量以及測量二甲基異莰醇(2-mib)含量調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量和/或uv光的光照強(qiáng)度進(jìn)一步提高去除螺旋魚腥藻的效果，控制所述攪拌裝置以300-500r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌直到所述二甲基異莰醇(2-mib)含量降低到預(yù)定范圍，這提高了水中去除螺旋魚腥藻的效果和效率，本發(fā)明還通過測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸的含量來判斷羥基自由基含量，這在水處理以及滅藻領(lǐng)域中是首創(chuàng)的，本發(fā)明通過測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸的含量精確地判斷了羥基自由基含量，這對控制h2o2溶液的加入量以及uv光的光照強(qiáng)度有著重要意義。

本發(fā)明對羥基自由基生成速率和2-mib的降解速率的關(guān)系進(jìn)行了測試，圖2是羥基自由基生成速率、mib的降解總速率以及細(xì)胞外mib的降解速率的關(guān)系示意圖，如圖2所示，uv的照射讓h2o2的反應(yīng)保持一個(gè)活躍度很高的狀態(tài)，從而能夠讓羥基自由基的產(chǎn)量更高，從圖2中我們能夠看到，在3min的時(shí)候，羥基自由基的生成速率達(dá)到峰值，與此同時(shí)，2-mib的降解速率也達(dá)到峰值，而之后沒有出現(xiàn)因?yàn)榧?xì)胞膜破裂而導(dǎo)致的第二個(gè)峰，可以看出兩種條件共同作用下能夠在反應(yīng)初期就讓反應(yīng)能夠更加徹底的進(jìn)行。

在本發(fā)明所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法的優(yōu)選實(shí)施例中，第二步驟s2中：濃度為10mmol/l的h2o2溶液加入反應(yīng)容器中且使用81.4μw/cm²的uv光照射反應(yīng)容器，并通過攪拌裝置以500-800r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌3分鐘。圖3是本發(fā)明在10mmol/l的h2o2溶液和81.4μw/cm²的uv光照射下，mib總含量以及胞內(nèi)mib含量的變化示意圖，如圖所示，對于在uv和h2o2的協(xié)同作用下，除了在一開始反應(yīng)時(shí)mib的含量不同在1min到3min的時(shí)刻，藻細(xì)胞壁被迅速破壞，水體中的mib含量迅速升高，再之后被水中游離的羥基自由基消耗掉。2-mib的最終去除率為94.9％，這說明本發(fā)明顯著提高了水中螺旋魚腥藻去除效果，且去除速度特性優(yōu)異，在3分鐘的時(shí)候便迅速破壞螺旋魚腥藻的細(xì)胞，基于羥基自由基含量，本發(fā)明能夠始終控制去除螺旋魚腥藻的反應(yīng)過程，能夠更高效和更迅速完成去除處理。

在本發(fā)明所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法的優(yōu)選實(shí)施例中，所述反應(yīng)容器設(shè)有容納待檢測溶液的檢測區(qū)域，在待檢測溶液中加入水楊酸生成2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸，測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸的含量以標(biāo)定羥基自由基含量，以及測量二甲基異莰醇(2-mib)含量。

在本發(fā)明所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法的優(yōu)選實(shí)施例中，在第三步驟s3中：采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測量二甲基異莰醇(2-mib)含量。

在本發(fā)明所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法的優(yōu)選實(shí)施例中，在第三步驟s3中：使用紫外分光光度計(jì)掃描反應(yīng)容器中的溶液以獲得藻細(xì)胞數(shù)量替代測量二甲基異莰醇(2-mib)含量。

在第四步驟s4中：基于所述羥基自由基含量，調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量和/或uv光的光照強(qiáng)度然后所述攪拌裝置以300-500r/min的轉(zhuǎn)速在反應(yīng)容器中攪拌直到所述藻細(xì)胞數(shù)量降低到預(yù)定范圍。

在本發(fā)明所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法的優(yōu)選實(shí)施例中，uv光由可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的紫外線無影膠固化燈生成，攪拌裝置為可調(diào)節(jié)攪拌速度的磁力加熱攪拌器。

本發(fā)明還提供了一種能夠精確控制水中螺旋魚腥藻去除過程的處理裝置，能夠更高效、精確地去除螺旋魚腥藻且自動化程度高，適用于大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。圖4示出了本發(fā)明的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，一種實(shí)施所述的水中螺旋魚腥藻的去除方法的處理裝置包括用于去除水中螺旋魚腥藻的反應(yīng)容器1、用于照射反應(yīng)容器中溶液的uv發(fā)生器2和控制器3，所述反應(yīng)容器1設(shè)有用于添加h2o2溶液的加液口4、用于攪拌反應(yīng)容器1中溶液的攪拌裝置5和用于檢測羥基自由基的含量以及二甲基異莰醇(2-mib)含量的檢測部分6，測量所述uv發(fā)生器2的光照強(qiáng)度的uv傳感器、測量攪拌裝置5攪拌速度的速度傳感器以及檢測部分6連接所述控制器3，所述控制器3基于檢測的羥基自由基含量調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量、uv光的光照強(qiáng)度和/或攪拌裝置5的攪拌速度，當(dāng)所述二甲基異莰醇(2-mib)含量降低到預(yù)定范圍，所述攪拌裝置5停止攪拌。

本發(fā)明的處理裝置能夠自動地對水中螺旋魚腥藻進(jìn)行去除，且根據(jù)檢測部分6檢測的羥基自由基含量調(diào)節(jié)h2o2溶液的加入量、uv光的光照強(qiáng)度和/或攪拌裝置5的攪拌速度以精確化控制去除過程，達(dá)到最優(yōu)化的去除效果，通過檢測的二甲基異莰醇(2-mib)含量控制所述攪拌裝置5攪拌時(shí)間。本發(fā)明的處理裝置適用于大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用和商業(yè)化使用。

在本發(fā)明的所述的處理裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，所述處理裝置設(shè)有用于調(diào)節(jié)水中螺旋魚腥藻密度的預(yù)處理設(shè)備，所述加液口4設(shè)有控制加入量的調(diào)節(jié)閥。

在本發(fā)明的所述的處理裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，所述uv發(fā)生器2為可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的紫外線無影膠固化燈，所述檢測部分6包括添加水楊酸的入口、測量2,3二羥基苯甲酸和2,5-二羥基苯甲酸含量的液相色譜儀以及測量二甲基異莰醇(2-mib)含量的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。

在本發(fā)明的所述的處理裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制器3為通用處理器、數(shù)字信號處理器、專用集成電路asic或現(xiàn)場可編程門陣列fpga，所述控制器3包括存儲器，所述存儲器包括閃存、硬盤式存儲器、多媒體卡微帶存儲器、卡式存儲器、隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、電可擦可編程rom或u盤中的至少一種。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明的水中螺旋魚腥藻的去除方法及其處理裝置可以在水處理領(lǐng)域制造并使用。

盡管以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方案和應(yīng)用領(lǐng)域，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下和在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發(fā)明保護(hù)之列。