论文在全面综述水华应急处理技术研究和应用现状的基础上,分析了三峡库区以及其次级河流——澎溪河流域富营养化以及水华爆发特征,对适用于澎溪河水域水华应急处理技术进行了技术集成研究。研究内容包括:研究了固定式超声波对澎溪河流域藻类的抑制特性;构建了多功能移动抑藻与除藻平台,并在澎溪河示范基地进行了多功能移动抑藻与除藻平台的最佳除藻工况和运行效果的试验研究,最后构建了藻渣厌氧发酵工程平台对打捞上岸的藻渣进行资源化处理。研究结果表明。①超声波可以抑制藻类的生长。水样经过超声处理后,在自然状态下培养7d后,随着辐照时间的延长,超声波抑藻具有饱和趋势,最佳抑藻时间出现在辐照后的5min;超声波辐照频率的增加,空化阈提高,空化难以进行,低频率20-50kHz抑藻效果最好,在系统输入总能量相同的条件下,提高频次、降低辐射量对藻类的生长抑制效果较佳。超声波在最佳工况条件下辐照藻类每天抑制其增长值与自然水体之间每天增长值符合幂指数关系y0 = 0.217y₅^1.092,R² = 0.993,通过此关系式可以预测自然水体中藻类的增长情况,对水华爆发时间进行预警;藻密度增加的同时,叶绿素a量也随之增加,呈现出一定的线性关系,超声波对叶绿素a与对藻类的影响作用具有一致性。②多功能移动抑藻与除藻平台主要包括超声波作用系统、JS11型双体船系统、充氧曝气系统和藻渣分离系统,该系统具有超声设备功率低、反应迅速、作用时间短、无二次污染等特点。多功能移动除藻平台航速为16km/h,能够在短时间内迅速到达水华爆发区域,并快速对藻类进行作用,5min超声辐照除藻效果明显。一次性投入后,运营成本为0.84元/m²,适用于三峡库区次级河流的情况,可以起到较好的示范作用。③围绕多功能移动抑藻与除藻平台系统,重点研究了研究超声波辐射时间、辐照频率、辐照距离等不同工艺参数对藻类即时去除效果的影响,并采用响应曲面分析法对各个影响因素进行了优化。结果表明对于藻类的去除,辐照频率A=20-50kHz,辐照距离B=0.5m,辐照时间C=5min为单一频率超声波辐照的最佳工况,对叶绿素a的影响则存在一定的滞后性,辐照时间要延长到7min,才会达到最佳的去除效果。在此工况下,采用3台同频段超声波设备协同作用,对藻类和叶绿素a的去除,则分别提高了23.2%和39.6%,但处理的经济成本也随之增加。④论文还对超声波直接辐照对水体中藻毒素变化的影响进行了专题研究,发现在超声作用的整个10min内,水体中的藻毒素浓度没有明显的变化,略有升高,波动性很小;通过比较超声波辐照条件下的浮游动物、鱼类的生长情况,证明多功能移动抑藻和除藻平台的安全性,不会对水生生态系统造成影响。⑤针对多功能移动除藻平台打捞藻渣的特性,在传统厌氧发酵和常规发酵设备基础上进行创新,构建了藻渣资源化和无害化强化处理处置技术体系,并且对体系的可行性进行了评价。