低频超声耦合微纳米气泡控制河湖藻类研究

来源：水处理技术杂志2026年第5期北京时间：

作者：钱思成1,2,3, 李怀正1,2,3,*

单位：1.同济大学环境科学与工程学院;2.长江水环境教育部重点实验室;3.上海污染控制与生态安全研究院：上海 200092

摘要：近年来,氮、磷污染物大量入河导致蓝藻水华频发,严重威胁水生态与饮用水安全。为此,本研究以铜绿微囊藻为处理对象,在常规超声控藻基础上耦合微纳米气泡,提出了一种低能耗、高效抑藻的技术方法。通过开展0.21~2.52 J/mL能量密度下的单次与双循环超声试验,系统评估了抑藻效果并优化运行参数。研究结果表明,微纳米气泡可显著增强超声的长期抑藻效果,延缓藻类恢复;在0.63 J/mL下单次处理,藻去除率达47.15%,能效值达74.84 mL/J;采用双循环策略（总能量1.26 J/mL）后,去除率提升至69.47%,能效值仍能达到55.13 mL/J。机理分析表明,微纳米气泡主要通过强化机械作用（剪切力与微射流）破坏藻细胞,而对羟基自由基生成的化学作用无显著促进。该耦合工艺在中等能量下兼具抑藻效果与能耗经济性,结合双循环策略可进一步提升控制持续性。此外,采用实际藻水样品对典型工况进行了验证,最大藻去除率可达81%~95%。在此基础上提出了集成化超声-微纳米气泡耦合处理船的工程应用方案,并对其能耗与运行成本进行了初步评估,结果表明该技术具有一定的工程应用可行性。

关键词：铜绿微囊藻,预防性控藻,超声,微纳米气泡,双循环超声