頭號(hào)公敵
藻爆發(fā)已迅速成為頭號(hào)公敵。
2020年,有害藻類事件數(shù)據(jù)庫(kù)共記錄全球471起有毒/有害藻爆發(fā)事件,而今年在短短3個(gè)月內(nèi)便已報(bào)告了101起。
藻爆發(fā)會(huì)對(duì)地表水體與內(nèi)陸生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)提及,“有害藻爆發(fā)(HABs)會(huì)產(chǎn)生高危毒素,導(dǎo)致人和動(dòng)物生病或死亡、水中形成水生生物死亡區(qū)域、增加飲用水凈化處理難度與成本并有可能損害需要清潔用水工業(yè)。”
最近在新加坡發(fā)生了一起令人引人注目的事件,一條運(yùn)河因藻爆發(fā)而變成鮮艷的粉紅色。
Waterschap De Dommel公司水系統(tǒng)顧問Maarten van Schijndel在Aquatech在線有關(guān)藻爆發(fā)事件采訪中表示,“密集農(nóng)業(yè)、便利的交通工具與飛機(jī)等都會(huì)影響地表水及藻爆發(fā)”。
抑藻技術(shù)革新
藻類或藻爆發(fā)形成包括以下幾個(gè)因素:可利用的營(yíng)養(yǎng)物、溫度、光照、生態(tài)系統(tǒng)、干擾條件、水文與水化學(xué)。
最常見藻類——藍(lán)藻的生長(zhǎng)需要CO2、陽(yáng)光和N、P形式營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
《Frontiers》雜志中的一篇文章稱,托萊多水危機(jī)后,俄亥俄州環(huán)境保護(hù)局(Ohio EPA)在2014年批準(zhǔn)了一項(xiàng)440萬(wàn)美元計(jì)劃,用以提升給水處理技術(shù)來短期應(yīng)對(duì)HAB事件。而在2018年,他們又投資4 450萬(wàn)美元用于長(zhǎng)期升級(jí)HAB處理技術(shù)。這些升級(jí)是10年內(nèi)5億美元投資計(jì)劃的一部分,該計(jì)劃旨在升級(jí)托萊多地區(qū)水處理系統(tǒng)。
伴隨著藻爆發(fā)事件增多,藻類處理和預(yù)防(抑制)市場(chǎng)穩(wěn)步上升。近年來,市場(chǎng)上已經(jīng)開發(fā)并應(yīng)用了新的抑制藻爆發(fā)的設(shè)計(jì)和方法。Aquatech關(guān)注了藻類抑制市場(chǎng)上的五家龍頭公司。
預(yù)防和處理:五龍抗藻
1、太陽(yáng)蜂:IXOM Watercare
圖片來源:Ixom Watercare
第一個(gè)引起轟動(dòng)的公司是IXOM Watercare,它是美國(guó)一家給水與污水處理公司,其生產(chǎn)的SolarBee(SB,太陽(yáng)蜂)混合器是通過水的混合和循環(huán)來處理藍(lán)藻。太陽(yáng)蜂的工作原理是利用水在水庫(kù)中形成的小水平層流,通過安裝在設(shè)備頂部電池板收集太陽(yáng)能提供動(dòng)力,從而驅(qū)動(dòng)裝置,產(chǎn)生強(qiáng)大混合作用,從水體各個(gè)部分特定深度汲水。
太陽(yáng)蜂可自給自足,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能全天候供電,其特色也在于高效電力管理數(shù)字邏輯、自動(dòng)儲(chǔ)存和抗干擾設(shè)置。最重要的是,太陽(yáng)蜂是可擴(kuò)展的,這意味著它適合安裝在湖泊、水庫(kù)、飲水系統(tǒng)、雨水甚至污水處理系統(tǒng)中。
“太陽(yáng)蜂的獨(dú)特之處在于可自給自足,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能全天候供電”
太陽(yáng)蜂安裝在水體溫躍層以上,可以從較遠(yuǎn)距離特定深度汲水。“水以每秒1英尺流速進(jìn)入汲水口,一旦到達(dá)表面布水盤,太陽(yáng)蜂便開始引導(dǎo)水以近乎層狀輻射流向外長(zhǎng)距離輸出”。IXOM Watercare表示,“這被稱為直接流模式,一旦這種模式形成,誘導(dǎo)流模式將開始形成。”
2、Harmsco過濾器:多屏障方式
圖片來源:Storm Water Solutions
Harmsco公司成立于1958年,其采取多屏障過濾方式在水處理前采用物理手段去除藻爆發(fā)/藍(lán)藻,隨后通過吸附方式從外部去除藻類。
“該過濾器可廣泛應(yīng)用于飲用水處理、灌溉、畜禽飲用水處理和小型湖泊及池塘。”
Harmsco過濾器產(chǎn)品采用兩級(jí)過濾工藝:前過濾器通過銀沸石與濾料結(jié)合,去除完整藻類并抑制濾筒上藻類增殖。第二個(gè)過濾器裝有活性炭,可吸附任何殘余代謝物(味覺、嗅覺物或氰化物)。該過濾器可廣泛應(yīng)用于飲用水處理、灌溉、畜禽飲用水處理和小型湖泊及池塘。
談及該過濾器濾料,Storm Water Solutions網(wǎng)表示,“抗菌介質(zhì)和活性炭更易于清洗,從而延長(zhǎng)使用壽命,并能去除胞外氰化物。”
3、LG Sonic:MPC浮標(biāo)與水質(zhì)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)
圖片來源:LG Sonic
在去年6月,荷蘭水技術(shù)公司LG Sonic在其產(chǎn)品配置中新增一項(xiàng)功能,用以協(xié)助檢測(cè)湖泊和水庫(kù)中的藻爆發(fā)。該措施稱為監(jiān)測(cè)浮標(biāo)(Monitoring Buoy),其結(jié)合了水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、云端存儲(chǔ)和分析水質(zhì)數(shù)據(jù)軟件。
MPC浮標(biāo)技術(shù)在市場(chǎng)上脫穎而出的顯著特點(diǎn)在于,通過在水體上層產(chǎn)生超聲來摧毀藻類。LG Sonic首席技術(shù)官(CTO) Lisa Brand告訴Aquatech在線訪談:“LG Sonic已開發(fā)出一種可控制藻類生長(zhǎng),且對(duì)生態(tài)系統(tǒng)無負(fù)面影響的超聲波技術(shù)”。
“這是世界上唯一能以環(huán)境友好方式應(yīng)用于大面積表層水面的技術(shù)。”
圖片來源:The Water Network
MPC浮標(biāo)與監(jiān)測(cè)浮標(biāo)配合使用,后者可持續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)并通過無線電、GPRS或3G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至互聯(lián)網(wǎng)端軟件。“它利用實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)與先進(jìn)的預(yù)測(cè)模型來分析藻種及其生長(zhǎng)過程,并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化藻處理過程,”Brand補(bǔ)充道,“基于此,處理過程僅會(huì)影響藻類生長(zhǎng),而使水生態(tài)系統(tǒng)在藻爆發(fā)后得以重建。”這是世界上唯一能以環(huán)境友好方式應(yīng)用于大面積表層水面的技術(shù)。
4、Otterbine Barebo: Air Flo 3
圖片來源:Otterbine
Air Flo 3是一種水下曝氣裝置,它通過水分層和水循環(huán)方式曝氣,進(jìn)而破壞藻類生長(zhǎng),且不會(huì)干擾周邊自然環(huán)境。它也被稱為“水下鼓泡機(jī)”,可安裝在大多數(shù)池塘和湖泊中,最佳安裝水深8英尺(2.4 m),最大深度可達(dá)40英尺(12 m)。裝置控制系統(tǒng)安裝在岸邊,進(jìn)氣總管從機(jī)體連接至水下Air Flo系統(tǒng)。
“該系統(tǒng)總管閥門位于控制柜中,為未來擴(kuò)展預(yù)留空間。”
Otterbine說,“Air Flo 3裝置可提高20%氧傳遞效率,同時(shí)采用雙柜機(jī)冷卻系統(tǒng),可耐高溫。”該系統(tǒng)配有單片或雙片自清潔圓盤擴(kuò)散器,采用不銹鋼材質(zhì)避免腐蝕。Air Flo 3可在水面下安裝和操作,將其隱匿而不破壞周邊風(fēng)景。此外,該系統(tǒng)總管閥門位于控制柜中,為未來擴(kuò)展預(yù)留空間。此系統(tǒng)除偶爾檢查外,基本不需要維護(hù),但其空氣過濾器配件需每年更換。
5、NualiPonds: 天然除藻劑
圖片來源:Nualgi Ponds
近年來,受池塘主追捧的藻類抑制劑、除藻劑市場(chǎng)已經(jīng)飽和。除藻劑作為氧化劑,在與藻類接觸時(shí)可破壞其細(xì)胞壁。這些化學(xué)氧化劑見效快,可在短時(shí)間內(nèi)破壞幾乎所有藻細(xì)胞。除藻劑的問題在于他們?nèi)孕枞斯で宄哑茪⑺缐牡脑孱悾徊蝗,它們將殘留于水中,可能?huì)堵塞過濾器或沉積于水底。如果不人工清除藻類,它們會(huì)被分解并降低水體溶解氧。
Nualgi Ponds說,“控制藻類”方式是天然的除藻劑,它能促進(jìn)硅藻生長(zhǎng),使其“饑餓”并與水中有害藻類競(jìng)爭(zhēng)。除藻劑的好處是價(jià)格便宜,同時(shí)應(yīng)用簡(jiǎn)便。
來源:本文來自水業(yè)碳中和資訊,僅供分享交流不做商業(yè)用途,不代表凈水技術(shù)觀點(diǎn),版權(quán)歸原作者與原作者出處
排版:馬駿馳
校對(duì):萬(wàn)梓薇