预氧化强化混凝去除富营养化水体中藻类研究

4、高铁酸盐预氧化

高铁酸盐具有很强的氧化性，溶于水时能释放大量原子氧，同时自身被还原为氢氧化铁。因此，高铁酸盐既能作为氧化剂，也可作为混凝剂，其分解产物氢氧化铁能够使藻细胞聚集，形成絮体，从而改变藻细胞的表面性质，有助于混凝和沉淀。由图4可以看到，高铁酸盐预氧化明显对铜绿微囊藻细胞表面造成了破环，且可以看到Fe(OH)3胶体附着在细胞表面。

图4铜绿微囊藻细胞扫描电镜图

（a.未预氧化的铜绿微囊藻；b.7mg/L高铁酸钾预氧化后的铜绿微囊藻）

高铁酸钾反应速度快，对预氧化时间的要求较低，反应1min就能达到较高的去除率。Ma等使用高铁酸钾处理含藻湖水时发现，1mg/L的投加量可将去除率从50%提高至70%。当以高铁酸盐作为预氧化剂配合铝混凝剂时，除藻效果显著优于单独使用铝混凝剂。

在较低的pH下，高铁酸盐预氧化除藻效果较好。在pH值=5的原水中，高铁酸盐预氧化强化混凝无论在除藻、除CODMn、还是去除水中消毒副产物的前体物等几方面均取得最好的效果，优于pH值=7和pH值=10时的效果，有研究推测这是由于在酸性条件下高铁酸根的氧化性较强所致。

高铁酸盐能有效去除溶解性有机物，并有直接去除大部分的THMs、HAAs的能力，因此产生DBPs的风险较小。同时，高铁酸盐还能够高效分解藻毒素。因此，其作为预氧化剂强化混凝去除藻类有较好的应用前景。

5、紫外光预氧化

UV广泛用于饮用水和废水消毒，波长为245~280nm的紫外线（UV-C）具有很强的杀菌能力，其中又以254nm为最强。UV能够在短时间内灭活藻类，在小剂量使用时能够抑制水源中藻类的生长。UV技术除藻的机理是基于其对藻细胞DNA、蛋白质的损伤，通过抑制与光合蛋白有关的编码基因的转录过程、损伤水溶性色素，来影响蛋白质和三磷酸腺苷(ATP)的合成及CO2的固定，从而影响光合作用，使细胞生长所需的能量和有机物供给不足，生长受到抑制。

樊杰等使用UV对绿藻为主的原水辐照后再进行实验室阶段的混凝、沉淀、过滤，发现除藻效果明显优于预氯化混凝除藻。赵春禄等研究发现适合剂量的UV辐照可使藻细胞失活，有利于混凝进行。采用浸没式UV-C技术辐照后，可以大大减少除藻的后期混凝剂投加量，从而降低了除藻成本，减少了对水质的二次污染。

UV可以在不使用任何化学药剂的情况下提高除藻的效率，避免了二次污染，是一种安全、高效的预氧化手段。但是，UV混凝去除藻类的具体效果和机理有待进一步探讨研究。

6、总结

高锰酸钾、臭氧、二氧化氯、高铁酸盐、紫外光等不同预氧化剂与混凝剂联用时均表现出了助凝效果，但强化混凝机理各有不同，使用安全性有待关注。文中提及的几种氧化剂的优缺点比较如表1所示。由表1可知，高锰酸钾和UV有较高的安全性，但高锰酸钾需要较长的接触时间，UV强化混凝去除藻类有较好的发展前景。

表1不同氧化剂强化混凝去除藻类的效果与二氧化氯的比较

对于同一种预氧化剂，原水水质条件、藻的种类、混凝剂投加量等的不同均会使去除效果有所差别，针对每一类污染水源中的优势藻，需要特定研究其预氧化强化混凝去除藻类的效果。

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