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我国饮用水源地富营养化加剧,藻类大量繁殖引起水源污染,严重威胁饮用水水质和城市供水安全。因此,亟待开发一种高效、绿色、安全的方法治理高藻。依托国家科技支撑项目“高藻水源地供水卫生保障羟基自由基氧化技术研发与示范(NO.2013BAC06B00)”,基于大气压下强电离放电协同气液混溶技术产生羟基自由基(·OH)的技术,进行·OH致死高藻水中水华藻的实验,主要结果如下: (1)基于大气压下强电离放电协同气液混溶技术,高效制备·OH杀灭3个门的典型有害水华藻类,使用SYTOX(@) Green荧光染色、测定光合作用潜能等生物学检测方法确定·OH致死阈值。结果表明,34.5×103cells/mL的伪鱼腥藻(Pseudanabaena schmidlei)、32.6×103cells/mL的小尖头藻(Raphidiopsis curvata)、46.2×104cells/mL的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、针杆藻(Synedra acus)和四尾栅藻(Scenedesmus quadricuauda)的混合藻,其致死阈值分别为0.42mg/L、0.40mg/L和1.07mg/L,致死时间为4.5s,此时其叶绿素a分解率分别为81%、83%、69%。因此,·OH致死方法可有效的杀灭高藻水中典型水华藻。 (2)基于大气压下强电离放电协同气液混溶技术,高效制备·OH杀灭水厂中藻的实验。结果表明,10.4×103 cells/mL的伪鱼腥藻(Pseudanabaena schmidlei)、6.60×103cells/mL的小尖头藻(Raphidiopsis curvata)、12.5×103cells/mL的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、2.20×103cells/mL的针杆藻(Synedra acus)和3.35×103cells/mL的四尾栅藻(Scenedesmus quadricuauda)的混合藻,其致死阈值为0.82mg/L,致死时间为9.8s,此时其叶绿素a分解率分别为52%,并进行了ClO2处理混合藻的对比实验研究,探讨了·OH致死剂量下ClO2致死效应,同时比较了·OH与各种化学药剂的CT值比较,以确立·OH致死藻的优势。 (3)构建了·OH致死藻的中试试验,进行了·OH与ClO2处理藻的中试系统对比实验。结果表明,·OH处理出水中藻浓度为0,进入管网后安全,且细菌和各项水质指标均达到生活饮用水卫生标准;ClO2处理出水中活藻浓度为2.87×103cells/mL,且死藻的密度为4.75×103cells/mL,在管网中会促进细菌和病毒的滋生,造成二次污染,而且ClO2处理阶段出水ClO2-为1.52mg/L远超过生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)规定限制0.7mg/L,超过2倍左右,威胁管网饮用水安全。实验结果表明·OH处理高藻出水优于ClO2。 本研究基于大气压下强电离放电协同气液混溶技术产生·OH的技术,进行羟基自由基致死高藻水中水华藻的实验研究,为高藻饮用水爆发治理提供了一种新的思路,也为课题“高藻水源地供水卫生保障羟基自由基氧化技术研发与示范”的终试试验奠定了基础。