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“滇池‘减肥’”追踪 打捞滇池蓝藻 用上多种“黑科技” 去年削减污染负荷1500余吨 不是藻液藻泥 而是实打实的氮和磷

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发布时间:
2019-02-14

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高效可调节涡井式取藻器。

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  藻泥。

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 移动清藻船。

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 富藻水收集井。

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 巡航曝气控藻船。

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蓝藻打捞加压控藻船和水平型水动力控藻器。

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 移动式蓝藻打捞处理车。

本报昨日刊发的“滇池‘减肥’”一文曾介绍,及时打捞、处置蓝藻可以从湖泊中带出大量的氮、磷等富营养物质,能够有效削减滇池内源污染。那么,滇池蓝藻是如何打捞、处置的?每年能打捞上来多少?能削减多少污染负荷?今年昆明市又将怎样防控蓝藻水华?带着这些问题,本报记者近日对昆明市滇池管理局、捷报比分、无锡德林海环保科技股份有限公司等单位进行了采访。

  藻水分离站除藻率达95%以上

  我国富营养化湖泊蓝藻治理的研究与实践已进行了20余年,尝试过物理、化学、生物、生态等多种方式。2007年8月,在昆明召开的高原富营养化湖泊治理高级研讨会上,与会专家形成两点共识:一是治理蓝藻就是治理富营养化,二是治理蓝藻的技术路线是机械清除——减容干化——资源化利用。

  “德林海藻水分离集成技术就是在这样的背景下发展起来的,并在太湖、巢湖及滇池流域蓝藻水华防控工作中取得了显著成效。”国内首家专业化治理蓝藻并为蓝藻暴发应急处置提供一体化解决方案的企业——无锡德林海环保科技股份有限公司(以下简称德林海公司)技术负责人孙阳介绍,受昆明市委、市政府委托,2010年8月,该公司在滇池北岸最容易聚集蓝藻的凹口岸边参与建设了龙门藻水分离站,以藻浆浓度为0.1%计算,龙门藻水分离站蓝藻水日处理量可达到2万立方米,高峰时每天可生产藻泥100吨,低谷时也能产出30吨藻泥。

  “藻水分离技术是指将蓝藻从藻水或藻浆中与水分离并进行减容浓缩的技术,基本原理是基于强化气浮与沉降离心技术的有机结合。”孙阳解释,这项技术以“救生衣”原理为基础,利用蓝藻的自浮特性,采用强化气浮产生海量微细气泡,给蓝藻穿上“强力救生衣”,使缓慢、不均匀的上浮,变为加速、集中的驱动上浮,从而实现藻水的高效分离。“采用气浮法进行藻水分离的工作原理,是在压力状况下将大量空气溶于水中,形成溶气水,作为工作介质,通过释放器骤然减压快速释放,产生大量微细气泡。微细气泡与藻水中经混凝反应形成的蓝藻絮体黏附在一起,使絮体比重小于1而浮于水面,从而使蓝藻从水中分离出来,形成藻渣。这也是目前国际上通用且技术比较成熟的水处理方法之一。”

  记者在龙门藻水分离站看到,将蓝藻从富藻水中分离出来的设备有多台,用处各不相同。先用专用网具将蓝藻围至固定的吸藻口附近,以方便富藻水的收集。分离站周边分散设置有5台抽水装置,富藻水被抽水装置收集起来后,送入藻水分离装置,利用加压气浮手段将富藻水中的蓝藻浮于水面,实现藻水分离,之后,初分离的藻渣进入藻渣调节池进行深度机械脱水,脱水藻泥进行外运处理,而去藻后的水重新排入滇池。

  去藻水排放口排出的水很清澈,一米多深的排水通道透明见底。工作人员告诉记者,经过检测,除了叶绿素A含量大幅下降外,这里排出的水优于滇池水质。“富藻水经过分离后,蓝藻清除率可达95%-99%,叶绿素A清除率能达到90%-95%。”

  “固定+移动”点线结合控蓝藻

  为促进湖泊专业化管理,2011年7月,按照市委、市政府的安排部署,捷报比分成立了昆明滇池湖泊治理开发有限公司(以下简称湖泊公司),通过龙门藻水分离站等自有设施设备运营、服务购买等方式,负责滇池重点区域蓝藻打捞处置。之后,湖泊公司陆续引进了5艘移动清藻船,在滇池各个蓝藻水华重点水域进行应急打捞处置。“移动清藻船就相当于小型、可移动的藻水分离站,单艘船蓝藻打捞处理量为每天400立方米。”湖泊公司总经理陈实介绍。

  近几年,湖泊公司还在滇池沿岸容易富集蓝藻的区域修建富藻水收集装置,截至目前已在滇池外海海埂公园沿线设置16座收集井、51个收集口,外海箱涵沿线设置了16座收集井、16个收集口,草海海埂大坝沿线设置24座收集井、52个收集口,仅2018年这些收集装置就累计打捞藻浆约254万立方米,生产藻泥约5760吨。

  “针对个别时候水位变化超出固定打捞口限位的问题,2018年,湖泊公司通过购买装置,在滇池沿岸4个点位建设了高效可调节涡井式取藻器,这种收集装置不仅有浮动景观泵可高效收集富藻水,还具有防洪抗汛、景观化、不易遭人为破坏、可移动、易维护等优势。”陈实告诉记者,去年湖泊公司还与其他公司联合研制了1艘蓝藻高效打捞处理船,单艘船蓝藻打捞处理量提升至每天1000立方米。此外,还以设备采购、购买藻泥的形式新增了7辆移动式蓝藻打捞处理车,在河道周边开展工作,按每天运行10小时计算,日处理总量可达4000立方米。

  多种国际领先控藻装置现身滇池

  “通常来说,气温在5-10℃时蓝藻沉于水体底部,处于休眠期;10-20℃时蓝藻数量增加,进入复苏期;20-25℃时蓝藻生长繁殖加速,部分开始上浮,进入快速生长期;25-33℃时蓝藻处于疯长阶段,蓝藻水华大规模爆发。此外,水体富营养化指数大于50,或水体流速小于等于每秒0.2米,以及在光照充足的情况下且水体透明度大于0.2米时,水体都易暴发蓝藻水华。针对这些蓝藻水华易爆发条件,去年湖泊公司向德林海公司购买了12套水平型水动力控藻器,建设在滇池多个点位,并投放了2艘巡航曝气控藻船和2艘蓝藻打捞加压控藻船。这些都是目前国内乃至国际最先进的蓝藻水华防控装置。”孙阳介绍。

  这些先进的装置,是如何防控蓝藻水华的呢?

  水平型水动力控藻器 利用机械混流方式,对下层水体充氧以提高其溶解氧浓度,同时通过深潜层交换破坏水体上下分层的同温层,破坏蓝藻的生存环境,混合上下水层破坏藻类的悬浮状态,使之向下层迁移,从而抑制其生长。水平型水动力控藻器先利用空气压缩气泵,将空气大量打入主机,通过主机搅拌混流,将气水充分混合,从而达到水体增氧的目的;同时,利用主机的定向搅动,起到水体推流的作用,通过增加局部水体的流速,控制蓝藻的生长繁殖和聚集。

  巡航曝气控藻船 针对局部富营养化水体或小型水体短时间大量聚集蓝藻、大型加压控藻船无法进入处理的情况,船体相对较小的巡航曝气控藻船就派上了用场。“巡航曝气控藻船上的纳米气泡发生器可使水与气高度相溶混合,超声波空化弥散释放出高密度、均匀的超微纳米气泡,形成乳白色的气液混合体。同时,增氧曝气机高速旋转的螺旋桨在提水的同时充分搅拌湖水,使湖水完全溶氧。所提起抛出的水与空气接触时能分解水里大量的有毒物质,从而达到强力增氧、令水质迅速改善的目的。”孙阳介绍,非蓝藻大量生长期这种船只也可用于改善水质,在滇池大坝、海埂公园等水域,市民都可以看到这种船的身影。

  蓝藻打捞加压控藻船 “这种船除了能收集富藻水外,所装载的加压灭藻系统可以通过0.5-0.7MPa加压处理使蓝藻囊团的囊膜破裂,多细胞群体分散形成单细胞藻颗粒,蓝藻细胞内气囊受压失去上浮能力后排入自然水体,由于水流、船舶的扰动,使得蓝藻单细胞颗粒悬浮于水体,生物活性降低,不会在区域内富集并腐烂发臭。产生的藻颗粒也可被水生物摄食或由微生物分解。”孙阳介绍,在多种技术和设施设备共同作用下,滇池蓝藻治理工作中的单纯应急打捞已向“应急打捞+长期改善水质”方向转变。

  2018年滇池“减肥”1500余吨

  湖泊公司统计数字显示,通过这些具有导流、聚集、围捕、打捞、处置等功能的“黑科技”,每天可以从滇池中打捞约5万立方米藻液(富藻水、藻浆)。2018年累计收集富藻水约2.78亿立方米,打捞藻浆约866万立方米。经专业科研机构核算,累计削减滇池内源总氮1444吨、总磷93吨。而此前10多年来,滇池蓝藻打捞处置每年也可从滇池清除蓝藻3万-14万吨,折合总氮190-1200吨,总磷15-80吨。

  今年,湖泊公司将不断构建“打捞与处置相结合,固定与移动设备相辅助”的滇池除藻、控藻设施体系,快速提升滇池蓝藻水华治理能力和水平,在做好2018年“冬藻治理”的同时,按照“固定藻站+装配式藻站+藻车+藻船”的方式,积极推进各个控藻重点项目。此外,龙门藻水分离站也于2018年底开始进行提升改造,将于今年蓝藻生长繁殖加速期前完成改造,届时,龙门藻水分离站蓝藻打捞技术和处理能力都将得到大幅提升。

  今年防控工作已提前部署

  “虽然滇池水已好转为Ⅳ类水,湖体的水环境状况也得到持续改善,但目前滇池的水环境状况和营养程度依然可满足蓝藻大量生长并形成水华所需的物质条件,并且,短期内滇池流域的水资源和水生态状况难以发生较大转变,因此滇池蓝藻生长和形成水华的影响因素主要是环境变化。”昆明市滇池管理局副局长吴朝阳表示,去年入冬至目前,昆明地区持续的暖冬气候在一定程度上造成滇池水温较上一年度同期偏高,而较高的水温能够给蓝藻生长繁殖创造有利的环境条件,使蓝藻在春季快速生长,今年滇池蓝藻水华防控形势依然不容乐观。

  据了解,目前我市已提前安排部署今年滇池蓝藻水华的防控工作,对今年可能发生的藻情变化进行科学预判,并加强开展滇池水质及蓝藻的监测与研究,同时积极与国内相关领域的专家探讨不同阶段滇池蓝藻水华的防治对策,对滇池蓝藻水华防治工作做到科学研判、提早布置、及时处置。