微藻的絮凝过程和絮团特性——以小球藻、谷皮菱形藻为例

邓智瑞; 宫鹏杰

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240271

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微藻的絮凝过程和絮团特性——以小球藻、谷皮菱形藻为例

研究论文 | 更新时间：2025-11-14

- 微藻的絮凝过程和絮团特性——以小球藻、谷皮菱形藻为例
- Microalgal flocculation processes and floc characteristics： Case studies with Chlorella sp. and Nitzschia palea
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2025年64卷第5期页码：11-18
- 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：
  
  邓智瑞（1990年生），男；研究方向：水力学及河流动力学；E-mail： dzhirui@foxmail.com
  宫鹏杰（1984年生），男；研究方向：水力学及河流动力学；E-mail： 271527349@qq.com
- 基金信息：
  
  广东省水利科技创新项目(2023-06;2024-06)
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240271
  中图分类号： Q945
- 收稿：2024-09-04，
  
  修回：2025-04-19，
  
  录用：2025-04-21，
  
  网络出版：2025-06-17，
  
  纸质出版：2025-09-25
- 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（

）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

（样品）的增加而增大，从

（样品）=0.02%时约8 μm增至

（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

（样品）=0.02%时约20 μm降至

（样品）=0.08%时约13 μm。小球藻的粒径分布随

（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

（样品）

0.06%时显示出快速的絮凝现象，形成的絮团粒径是

（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

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