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2020重點環境保護實用技術及示范工程⑤| 藻/水在線分離磁捕技術
一、技術簡介
1.技術原理
從水中打撈移除浮游藻類等富營養物質需要進行藻（污）/水分離。常規的絮凝沉淀法進行藻（污）/水分離絮凝階段耗時5~8min，沉淀所需時間是絮凝的2~3倍，則完成藻（污）/水分離總時間需20~30min。
本技術在絮凝階段就把藻細胞和污染物絮體“吸”出來，將藻（污）/水分離總時間縮短為常規絮凝沉淀法的1/6~1/5，效率提高5-6倍，真正實現藻（污）/水連續、快速分離。
技術實施包括磁凝聚和磁分離兩個相互耦合的過程。磁凝聚是基于水體污染物（藻細胞等）的加種性，賦予弱磁性或非磁性的污染物以較強的磁性。磁分離是借助外磁場的作用，將磁性聚集體分離出來。具體是將磁捕劑投入到藻（污）水中，通過粒子或分子之間的親和性，使水中的藻細胞和其它膠體級粒子凝聚，形成具有磁性的聚集體。磁性聚集體在水力學作用下不斷發育長大，流經磁分離器時被磁場吸引。由于水分子無磁性，除了磁性聚集體因表面張力攜帶的水分外，吸附在磁分離器上的聚集體主要為含有藻細胞等顆粒污染物的磁性聚集體。隨著磁分離器的轉動，磁性聚集體被移出水體，而干凈水還湖，達到藻（污）/水在線、連續分離的目的。
2.工藝流程
技術通過水上移動式平臺（磁捕船）實施，工藝流程包括：
1）藻水推進：由藻水泵將含藻（污）湖水（藻漿）推送至磁捕船水力學槽道，對藻水流向、流量進行調節，使之適合后續工藝要求，藻水推進流量1000~1200m3/h；
2）混凝絮凝：向進入水力學槽道中的藻水中加入磁捕劑、助凝劑，逐步形成磁性藍藻聚集體；磁捕劑投加量30~150kg/h；
3）藻/水磁分離：對混凝后的磁性藍藻聚集體進行分離，降低藍藻絮體含水率；磁分離器轉速0-10r/min；
4）磁種回收：分離出的藍藻磁性聚集體進入儲藻倉，經機械高速剪切或發酵后由磁種回收器進行磁種分離，分離后的磁種再投加回用；藻漿泵流量5~20m3/h；
5）藻泥脫水：采用污泥泵將藻泥泵入污泥脫水機，進行脫水減容，外運處理；藻漿泵流量20m3/h。
3.技術產品
藻/水在線分離磁捕船：采用獨創的磁性微網結構材料將富營養化水體中的氮、磷和藍藻等污染物絮凝后，再利用永磁裝置外磁場，吸引磁性絮體聚集“捕獲”并移出，實現藻/水快速、連續分離。
技術特點：
1）除藻速度快：在絮凝階段就把藻細胞絮體“吸”出來，將藻/水分離時間縮短為常規絮凝沉淀法的1/6～1/5，效率提高5～6 倍，滿足快速清除堆積藍藻的需求；
2）除藻效率高：對含藻湖水中總藻細胞、藍藻細胞、葉綠素 a 的去除率90～99%，大多數時候達97%以上；
3）出水水質優：總磷含量低至0.1mg/L 以下，其它污染物含量低于水體原水；
4）裝備處理量大，機動靈活，可快速調度至指點水域快速清除藍藻；
5）技術成熟，裝備性能穩定，運行可靠；
6）藻泥在平臺上壓濾脫水減容，降低運輸量和費用；
二、典型案例
案例：巢湖西壩口飲用水源地藍藻應急處置
實施地點：巢湖西壩口水域
應用規模：應用1套藍藻磁捕船
整體效益：2017年7月23-28日，磁捕船在巢湖東部湖區西壩口水域巢湖市飲用水取水口投入藍藻應急打撈，與藍藻圍隔有效配合形成V型布局，在V形區域底部缺口處迎風作業，藍藻收集效率高，及時而又快速地處理了藻密度接近1×109個/L 的藻水2.3萬立方米。經第三方專業檢測單位檢測，出水達到飲用水源地標準。
成果使用單位評價：2017年7月下旬，巢湖閘西壩口位置藍藻積聚爆發，合肥市環湖辦緊急調用安徽雷克環境科技有限公司藍藻磁捕船，赴西壩口進行藍藻應急打撈處置。
7月23日至27日期間，雷克環境工程技術人員不畏高溫酷暑，克服重重困難，每天工作12小時以上，全力打撈藍藻。與取水口圍欄有效配合形成V型布局，磁捕船在 V 型區域底部缺口處迎風作業，藍藻收集率高，出水十分清澈。在7月28日消除了西壩口的藍藻，保障了供水安全。
示例圖
（1）磁捕船運行圖
（2）磁捕船進水（左）、出水（右）對比圖
（3）磁捕處理工藝圖
三、推廣運用情況
近幾年來推廣運用情況：
2019年與巢湖市環境保護局、廬江縣環境保護局、肥西縣嚴店鄉人民政府分別簽訂巢湖市藍藻磁捕船運行管理服務合同、廬江縣移動式磁捕船應急打撈和運維第三方運行采購合同和肥西嚴店鄉藍藻磁捕船租用運行合同，在巢湖水域進行常態化藍藻磁捕打撈運行服務，取得了良好的生態和社會效益。同年，在省外與深圳北部水源工程管理處簽訂深圳茜坑水庫藻華應急處置（A）包—物理打撈項目合同，正式投入到深圳地區水庫藍藻防控工作，和昆明滇池投資有限責任公司簽訂滇池藍藻打撈處理船服務購買項目，針對滇池的富營養化治理提供解決技術措施及裝備產品。
2020年，無錫太湖水域富營養化嚴重，藍藻頻繁爆發，江蘇省政府和無錫市有關部門積極引進藍藻高效打撈技術和裝備。目前，經過兩個多月運行藍藻打撈治理，當地領導高度肯定了藍藻磁捕技術及裝備在太湖的運行，盛贊藍藻磁捕船進出水對比效果明顯，是太湖藍藻治理的又一良措。
四、環境效益
1.本技術應用于藻華治理采取的措施，消減水體富營養化，特別是除磷，減少藻華爆發的頻率和程度，對改善水體生態環境有巨大貢獻。
2.該技術對水環境生態影響最小。