1. Bahaya alga dan racun alga bagi tubuh manusia
① Alga dalam air dapat membuat air menghasilkan rasa dan bau yang menjijikkan
② Alga dan metabolit larutnya merupakan prekursor produk samping desinfeksi klorinasi.
③ Racun alga dapat menyebabkan telur ikan bermutasi dan ikan tumbuh tidak normal. Mekarnya alga dapat menyebabkan kematian sejumlah besar organisme akuatik; racun alga yang terakumulasi pada hewan akuatik dapat membahayakan kesehatan manusia melalui rantai makanan.
④ Sel sianobakteri yang mengandung racun di badan air dapat terakumulasi dan tetap berada di dasar sedimen melalui pengendapan bersama dengan tanah liat, atau dimangsa oleh organisme air dan mengendap bersama kotorannya, yang berdampak buruk pada lingkungan perairan.
⑤ Air yang mengandung alga mempunyai efek koagulasi dan sedimentasi yang kurang baik, sehingga tangki filter mudah tersumbat dan instalasi air tidak dapat beroperasi secara normal. Pada saat yang sama, hal ini juga akan berdampak buruk pada jaringan pipa.
2. Metode penghilangan alga dan toksin alga
Perairan dangkal dan berarus lambat (seperti danau, waduk, dll.) yang mudah terpengaruh oleh sinar matahari rentan terhadap reproduksi alga dalam skala besar di dalam air dalam kondisi eutrofik, terutama pada musim dengan suhu air tinggi. Ganggang di dalam air tumbuh dengan cepat dalam beberapa hari, mengakibatkan apa yang disebut fenomena “wabah” alga. Kandungan alga di badan air sangat tinggi, dan akumulasi lokal membentuk lapisan tebal di permukaan air.
Menurut kualitas air mentah, lingkungan sumber air, serta jenis dan kuantitas alga, berbagai belahan dunia telah mengadopsi metode penghilangan yang sesuai dan mencapai tingkat efek yang berbeda-beda. Saat ini, terdapat metode utama berikut untuk proses unit penghilangan alga dalam pengolahan air.
2.1 Penghapusan alga di sumber air
① Intersepsi asupan air Pengendalian pertumbuhan alga pada dasarnya adalah untuk mencegah dan mengendalikan eutrofikasi badan air, dan kemudian pengelolaan air dapat mengadopsi metode teknologi rekayasa untuk mengurangi laju pertumbuhan alga dan mengubah kondisi badan air untuk menghambat pertumbuhan alga . Memilih kedalaman pemasukan air yang sesuai, menggunakan penyaringan tepian untuk drainase, dan memasang penghalang untuk mencegah pergerakan sampah dapat dengan cepat mengurangi bahaya dalam waktu singkat.
② Metode agen tembaga sulfat algaesida selalu dan akan digunakan sebagai tindakan darurat untuk mengendalikan alga. Saat ini, algaesida yang paling banyak digunakan adalah tembaga sulfat. Keuntungan terbesarnya adalah ekonomis, efektif, relatif aman, dan mudah digunakan. Biasanya, jumlah tembaga sulfat yang digunakan dalam metode ini dianggap tidak memberikan pengaruh yang jelas terhadap kesehatan manusia. Cu2+ memiliki efek penghambatan tertentu pada konsentrasi plankton. Untuk diatom, dinoflagellata, ganggang hijau, dan sianobakteri, konsentrasi Cu2+ yang memberikan efek penghambatan adalah 10-11~10-6mol/L.
③ Metode penyelamatan badan air Metode ini mengkonfigurasi perahu pemulung alga atau mesin pemulung alga tetap di dekat sumber air masuk, yang dapat menghilangkan alga konsentrasi tinggi di badan air dalam skala besar. Konsentrator bubur alga dipasang di perahu pemulung alga, yang dapat dengan cepat menyelamatkan dan mengumpulkan alga di badan air. Konsentrator bubur alga tidak merusak struktur sel alga, sehingga racun alga yang dihasilkan lebih sedikit.
2.2 Penghapusan alga di bagian proses instalasi air
① Koagulasi dan penghilangan alga Penghapusan alga dapat dilakukan dengan koagulasi dengan flokulan anorganik [seperti aluminium sulfat, polialuminum (PAC) dan polialuminium besi klorida dan bahan lainnya]. Ketika polialuminium besi klorida digunakan untuk mengolah air yang mengandung alga, kekeruhan air yang diendapkan adalah yang paling rendah dan laju dosisnya juga paling rendah. Flok tawas yang terbentuk mempunyai ciri-ciri garam aluminium yang besar dan gembur serta massa jenis yang besar, serta efisiensi pengendapan yang terbaik. Dosis optimal polialuminum besi klorida adalah sekitar 25mg/L. Kombinasi penggunaan flokulan polimer organik dan koagulan anorganik dapat secara signifikan meningkatkan efek penghilangan kekeruhan air yang mengandung alga, dan mengurangi dosis zat tersebut. Pada tahap akhir koagulasi, hanya diperlukan sedikit flokulan organik untuk memberikan efek penangkapan yang besar pada partikel padat, mempercepat pembentukan flok, membuat flok menjadi padat, dan mempercepat laju sedimentasi.
② Metode flotasi Untuk alga yang umumnya memiliki kepadatan rendah, flok yang terbentuk setelah penambahan koagulan tidak mudah mengendap, dan flotasi dapat menghasilkan efek penghilangan alga yang lebih baik. Khusus untuk air dengan kekeruhan rendah dan kromatisitas tinggi, flok yang dihasilkan lebih ringan dan mudah mengapung.
Flotasi tidak lebih efektif dibandingkan pengendapan konvensional terhadap racun di luar sel alga. Cara ini tidak merusak sel alga, tidak menghasilkan lendir sitoplasma, dan dapat mengeluarkan sel yang lebih utuh. Oleh karena itu, flotasi udara terlarut telah banyak digunakan untuk menghilangkan alga. Metode ini memiliki hasil yang relatif memuaskan dalam hal kecepatan pemisahan padat-cair (5~8m/jam), konsentrasi lumpur dan penghematan konsumsi obat.
Alasan utama mengapa penghilangan alga flotasi lebih baik daripada sedimentasi adalah: ketika kandungan alga dalam air mentah tinggi, tangki flotasi memiliki kecepatan pemisahan yang cepat dan menghemat koagulan; konsentrasi padatan kering lumpur di tangki flotasi adalah 25~30g/L, dan konsentrasi padatan kering hanya 1/10 dari konsentrasi di tangki flotasi. Oleh karena itu, metode flotasi dapat menghemat tahap konsentrasi lumpur selama pengolahan lumpur dan mengurangi investasi peralatan pengolahan. Faktor-faktor yang mempengaruhi penghilangan alga dengan flotasi adalah rasio gas-padatan, koagulan dan apakah dilakukan pra-oksidasi.
Meningkatkan rasio gas-padat dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi penghilangan alga flotasi. Meningkatkan tekanan air udara terlarut dan meningkatkan jumlah udara terlarut dapat meningkatkan rasio gas-padat; menyesuaikan dan meningkatkan rasio refluks juga dapat meningkatkan rasio gas-padat.
Koagulan memiliki dampak yang lebih besar pada flotasi. Efek pengobatan PAC lebih baik dibandingkan dengan besi klorida dan aluminium sulfat. Flok yang dihasilkan oleh PAC berukuran besar dan memiliki luas permukaan yang besar, sehingga lebih kondusif untuk adsorpsi dan penghilangan alga.
Pra-oksidasi dapat meningkatkan sifat listrik permukaan alga dan mengoksidasi beberapa sekresi ekstraseluler pada permukaan alga yang mempengaruhi koagulasi, sehingga meningkatkan efek penghilangan alga. Percobaan ini menggunakan tiga oksidan, klorin, permanganat (PPC) dan ozon, untuk mengetahui pengaruh pra-oksidasi terhadap efek flotasi. PAC digunakan sebagai koagulan dengan dosis 1 mg/L. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pra-oksidasi berperan baik dalam memperkuat penghilangan alga pada tahap flotasi, dan pengaruhnya terhadap ozon, permanganat, dan klorin dari tinggi ke rendah. Ozon dan permanganat dapat meningkatkan laju penghilangan alga dari sekitar 60% menjadi 80%.
③ Metode penyaringan langsung Cocok untuk air danau dengan kekeruhan rendah yang mengandung alga. Dapat langsung disaring tanpa menambahkan flokulan, dan efek menghilangkan alga lebih baik. Bila kekeruhan air baku tidak tinggi (kurang dari 5 NTU), air hasil saringan yang berkualitas dapat diperoleh dalam jangka waktu yang lama. Jika siklus operasi dipersingkat dengan tepat, ini adalah cara paling ekonomis untuk mengatasi penyumbatan tangki filter karena alga juga tersapu pada saat yang bersamaan. Mengontrol siklus filtrasi yang singkat dan alga tidak mudah mati sehingga dapat mengurangi pelepasan racun alga. Saat menghilangkan alga dengan penyaringan langsung, disarankan untuk menggunakan bahan filter dua lapis pasir batubara, yang memiliki kapasitas polusi besar dan dapat memperpanjang siklus pembilasan.
④ Penghilangan alga mikrofiltrasi Penghilangan alga mikrofiltrasi biasanya terutama digunakan untuk mengolah air danau dengan kekeruhan rendah dan alga tinggi. Efeknya lebih baik daripada sedimentasi koagulasi, tetapi laju penghilangan kekeruhan, kromatisitas, dan CODmn sangat rendah, jauh lebih kecil dibandingkan sedimentasi koagulasi. Oleh karena itu, mikrofiltrasi terutama digunakan untuk menghilangkan zooplankton dan alga di dalam air. Tingkat penghilangan alga dengan mikrofiltrasi sangat bervariasi tergantung jenis alga. Semakin kecil alga, semakin sulit untuk menghilangkannya. Kadang-kadang hanya 10% yang dihilangkan, namun jumlah koagulan yang dikonsumsi oleh flotasi koagulasi cukup besar.
2.3 Metode penghilangan alga lainnya
Metode penghilangan alga lainnya termasuk elektroflokulasi, reaktor konversi frekuensi elektromagnetik, teknologi membran (mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, dll.), metode biochar (BAC) untuk pengolahan air dalam, dll. Metode ini hanya cocok untuk pengolahan alga dan alga konsentrasi rendah racun.
Ringkasnya, secara umum dalam menghadapi ledakan alga yang tinggi, tumbuhan air perlu melakukan berbagai upaya untuk mengatasinya. Apapun metode yang digunakan, ada kelebihan dan kekurangannya, dan pemilihan proses perlu disesuaikan dengan situasi sebenarnya. Tindakan pencegahan sumber air sangatlah penting, termasuk mengendalikan buangan polutan.
