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Microalgal flocculation processes and floc characteristics： Case studies with
Chlorella sp. andNitzschia palea - Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni Vol. 64, Issue 5, Pages: 11-18(2025)
- 作者机构：
广东省水动力学应用研究重点实验室 / 广东省水利水电科学研究院，广东 广州 510635
- 作者简介：
- 基金信息：
DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240271
CLC： Q945Received：04 September 2024，
Revised：2025-04-19，
Accepted：21 April 2025，
Published Online：17 June 2025，
Published：25 September 2025
- 稿件说明：
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邓智瑞,宫鹏杰.微藻的絮凝过程和絮团特性[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2025,64(05):11-18.
DENG Zhirui,GONG Pengjie.Microalgal flocculation processes and floc characteristics： Case studies with Chlorella sp. and Nitzschia palea[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2025,64(05):11-18.
邓智瑞,宫鹏杰.微藻的絮凝过程和絮团特性[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2025,64(05):11-18. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240271.
DENG Zhirui,GONG Pengjie.Microalgal flocculation processes and floc characteristics： Case studies with Chlorella sp. and Nitzschia palea[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2025,64(05):11-18. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240271.
摘要
为揭示不同体积分数（
φ
）条件下微藻的絮凝过程和絮团特性，选取小球藻（
Chlorella
sp.）、谷皮菱形藻（
Nitzschia palea
）为代表性藻类，开展环形水槽控制实验研究。实验结果表明，小球藻的絮团粒径随着
φ
（样品）的增加而增大，从
φ
（样品）=0.02%时约8 μm增至
φ
（样品）=0.08%时约22 μm。相较之下，菱形藻的絮团粒径在相同条件下呈现相反趋势，从
φ
（样品）=0.02%时约20 μm降至
φ
（样品）=0.08%时约13 μm。 小球藻的粒径分布随
φ
（样品）增加而发生显著变化，由分散颗粒逐渐聚合形成大颗粒絮团，而菱形藻则没有明显的絮凝倾向。 此外，小球藻在
φ
（样品）
=
0.06%时显示出快速的絮凝现象，形成的絮团粒径是
φ
（样品）低值时的2倍以上。 研究发现微藻的形态对其絮凝行为有显著影响，小球藻的球形结构比菱形藻的菱形结构更易于絮凝，此外，微藻的分泌物等特性也可能导致其絮凝效果差异。 研究结果为理解微藻絮凝过程提供了重要参考，并有助于研究水体中物质输运过程。
Abstract
This study aimed to elucidate the flocculation dynamics and floc characteristics of microalgae under varying volume fractions. Using
Chlorella
sp. and
Nitzschia palea
as model species， we conducted controlled experiments in an annular flume to systematically analyze the response of algal aggregation to hydrodynamic conditions. Experimental results demonstrated that the floc size of
Chlorella
sp. exhibited a concentration-dependent increase， expanding from approximately 8 μm at 0.02% to 22 μm at 0.08%. In contrast，
N. palea
displayed an inverse trend under identical conditions， with floc size decreasing from approximately 20 μm at 0.02% to 13 μm at 0.08%. Significant alterations in particle size distribution were observed in
Chlorella
sp.， transitioning from dispersed particles to large aggregated flocs
with increasing concentrations， while
N. palea
maintained limited flocculation propensity. Notably，
Chlorella
sp. exhibited rapid flocculation at 0.06%， forming flocs exceeding double the size observed at lower concentrations. The research findings indicate that the morphology of microalgae has a significant influence on their flocculation behavior. The spherical structure of
Chlorella
sp. facilitates flocculation more readily than the rhomboid structure of
N. palea
， furthermore， characteristics such as algal secretions may also lead to variations in flocculation efficiency. These findings provide critical insights into microalgal flocculation mechanisms and offer valuable references for understanding material transport processes in aquatic systems.
关键词
Keywords
references
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