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This study validates a combined coagulation and dissolved air flotation process to rapidly and safely control algal blooms in a national river system, and compares the applicability of eco-friendly natural coagulants. Long-term records show that high summer temperature and post-storm nonpoint nutrient inputs trigger blooms, while an in-stream engineered structure aggravates the problem by increasing residence time. After deactivation of the structure, the frequency of high total organic carbon and total phosphorus events declined and chlorophyll-a decreased by about 80% on average. In performance tests, single coagulation achieved > 90% removal at low concentration of microalgae biomass, but under bloom-level conditions the combined process delivered at least 20% higher removal than single process units.

Based on absorbance analysis, maximum removal reached 96.7% for dissolved organic matter and 98.0% for algal pigments.

For natural coagulants, chitosan achieved up to 67.3% at 200 mg/L, and pectin performed 5%-10% lower than a synthetic polymer, while offering advantages in reduced residual toxicity and resource circularity. These results indicate that the combined process provides robust performance under bloom conditions in large rivers, and that natural coagulants can serve as environmentally favorable partial alternatives.

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