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针对高藻源水的农村分散式饮用水处理组合技术研究_微囊藻藻毒素 论文摘要：研究单一超滤膜（系统I）、人工湿地-超滤膜（系统II）、生物接触氧化-超滤膜（系统III）及人工湿地-生物接触氧化-超滤膜（系统IV）对太湖高藻源水的处理效果。结果表明，与其它3组系统相比，人工湿地-生物接触氧化-超滤膜组合工艺（系统IV）对好氧量、TN、NH -N、TP、TMC-LR（总藻毒素）及EMC-LR（胞外溶解性藻毒素）的去除效果最佳，对水体浊度、Chla(叶绿素a)及IMC-LR(胞内藻毒素)的去除率则无显著差异（p0.05），系统IV出水在满足生活饮用水标准（GB5749-2006）的同时能有效解决超滤膜污染的问题，降低运行成本。 论文关键词：高藻源水,饮用水处理,人工湿地,生物接触氧化,超滤膜,微囊藻藻毒素 　　中文分类号： 　　我国饮用水水源约有25%是湖泊水或水库水，2007年无锡太湖蓝藻饮用水危机爆发后，广大分散式农村饮用水工程由于技术、成本等原因，往往无法处理高藻源水中藻类、蓝藻藻毒素，出水水质不能达标。 　　目前针对高藻源水藻类的去除研究多为单一方法研究，如物理方法（慢滤、粘土吸附等）、膜滤法、化学方法（臭氧、光化学催化氧化、高锰酸钾氧化等）及生物方法（植物、微生物处理）。实际上不同处理方法对不同分子量的颗粒态、溶解性污染物具有互补性，因此运用组合处理工艺，可有效提高处理效率、降低运行成本。但目前该方面研究较少，本研究拟植物-膜、微生物-膜及植物-微生物-膜组合处理工艺处理太湖高藻源水，并对3种组合工艺的处理效果及运行成本进行系统对比评价，为针对高藻源水的农村分散式饮用水处理技术应用提供理论依据。 　　1材料与方法 　　1.1实验区概况 　　实验设备位于中科院地理与湖泊研究所太湖站内，源水取自站内太湖边5×5m（水深2.5m）围隔内，取水用潜水泵位于水深0.5m处，实验期间围隔内呈蓝藻爆发状态，部分蓝藻已死亡，水体具有浓重的藻腥味。 　　1.2试验设计 　　比较单一超滤膜（系统I）、人工湿地-超滤膜（系统II）、生物接触氧化-超滤膜（系统III）及人工湿地-生物接触氧化-超滤膜（系统IV）4种系统对太湖高藻源水的处理效果，并比较4种系统超滤膜膜通量变化。试验共进行3次重复。 　　1.2.1人工湿地构建 　　选用体积1240L的圆形塑料桶（高度：113cm，上部直径：118cm，下部直径：118cm）作为人工湿地载体，桶底层（排水区）选用砾石，直径为3～5cm，厚度为15cm；中层选用炉渣及部分土壤，炉渣直径为0.5～1.0cm，厚度为50cm；上层选用砾石，直径为1cm左右，厚度为20cm。平均孔隙率约为0.40。 　　2010年6月4日，选择20～30cm株高的美人蕉为受试植物，种植于圆桶中，种植密度为20株/m。植物用太湖源水培养3月后，美人蕉密布于人工湿地（植株平均高度约90cm），开始正式实验，实验停留时间设计为24小时。 　　1.2.2生物接触氧化系统 　　2010年6月15日，选择由塑料颗粒与活性炭高温压制而成的改性填料为受试人工介质，该改性填料具有填料高孔隙度及活性炭高吸附性双重能力的特性，填料放入直径100cm的圆形钢罐中，导入太湖原水，曝气采用微曝气方式，每日曝气2小时用于挂膜，微曝气气水比例设计为5：1。 　　培养约3个月，开始正式实验，设计太湖高藻源水微曝气停留时间为6小时，测定生物接触氧化系统净化效果。 　　1.2.3超滤膜系统 　　超滤膜(U/FMembrane)选用浙江欧美环境技术公司OMEXELLSFD超滤膜。 　　1.3监测指标及方法 　　耗氧量（COD）：采用高锰酸钾氧化法。 　　水质中TN、TP、NH-N、NO-N、NO-N使用荷兰产SKALAR流动分析仪测定（TN采用紫外消解、镉柱还原a—萘胺盐酸盐法测定、TP采用钼酸铵显色法、NH-N采用水杨酸钠法测定、NO-N采用镉柱还原a—萘胺盐酸盐法测定、NO-N采用a—萘胺盐酸盐法测定）。 　　Chla：采用Lorenzen法测定，水样经GF/C滤膜(0.45μm)过滤，加入90％丙酮萃取24h后，在波长630、645、663、750nm下测定吸光值。 　　TMC-LR（总微囊藻毒素）、EMC-LR（溶解性胞外微囊藻毒素）测定采用高效液相色谱(HPLC)法： 　　IMC-LR（胞内微囊藻毒素）为TMC-LR（总微囊藻毒素）与EMC-LR（胞外微囊藻毒素）的差值。 　　超滤膜通量测定：膜通量（L/min）=超滤膜出水量（L）/时间（min），每次测定前用超滤膜出水进行反冲洗。 　　2结果与讨论 　　2010年9月13日至19日，对单一超滤膜（系统I）、人工湿地-超滤膜（系统II）、生物接触氧化-超滤膜