專利名稱：單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置及處理方法。
背景技術(shù)：
湖泊水體富營養(yǎng)化以及大面積藻類爆發(fā)是我國面對的主要水環(huán)境問題之一。在我國諸多湖泊，例如太湖、滇池、巢湖及洪澤湖等，均有嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象，發(fā)生過不同程度的藍(lán)藻爆發(fā)。藻類爆發(fā)不僅影響水體景觀，還對水體生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞；若藻類爆發(fā)發(fā)生在水源地水體，則會危害水廠運(yùn)行和供水質(zhì)量，藻毒素亦會通過食物鏈間接影響人類健康。
目前，國內(nèi)外常見處理和控制藻類爆發(fā)的措施基本可分為物理法、化學(xué)法及生物法三類。物理法常見的有利用連續(xù)微濾、濃縮脫水，連續(xù)絮凝、浮選和人工清撈等機(jī)械收藻法，以及利用磁學(xué)除藻的新型技術(shù)；化學(xué)法常見的有化學(xué)藥劑除藻法；生物法常見的有利用食藻型生物的生物抑制法，依靠恢復(fù)植被的生態(tài)修復(fù)法，以及利用微生物作用的生物制劑法。但目前已存的控制措施都存在一定缺陷機(jī)械法除藻效率低下，磁學(xué)除藻難以大規(guī)模應(yīng)用；化學(xué)方法普遍成本高，且存在二次污染；生物抑制和生態(tài)修復(fù)無法對已爆發(fā)的藻類災(zāi)害做出快速的處理。因此，尋找一種處理效率高、應(yīng)急迅速、成本低廉且無二次污染的除藻方法對于控制和處理水體藻類爆發(fā)存在著非常重要的意義。
目前，氣浮技術(shù)主要應(yīng)用在生活污水、工業(yè)廢水等水處理領(lǐng)域，在水廠高效除藻方面也有實(shí)際應(yīng)用。由于藻類非常輕飄，傳統(tǒng)的沉淀固液分離工藝很難將其有效去除，而氣浮技術(shù)卻顯示了獨(dú)有的優(yōu)勢。氣浮技術(shù)是在含藻水中通入大量的、高度分散的微氣泡，使之作為載體與藻類相互粘附，形成整體密度小于水的浮體而上浮到水面，以完成把藻類從水中分離出來的處理方法。氣浮處理法相比于傳統(tǒng)的混凝沉淀法，在除藻方面具有處理效率高，適用性強(qiáng)、藥劑投加量少等優(yōu)點(diǎn)。但將氣浮工藝應(yīng)用在大面積藻類爆發(fā)處理上，尚未有實(shí)際應(yīng)用，如能很好的結(jié)合氣浮工藝高效迅速等特點(diǎn)，此技術(shù)可能成為藻類爆發(fā)處理的一個新趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置及處理方法。本發(fā)明提出的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置，由船體11、氣浮部件、氣浮裝置8和刮渣部件組成，船體11從前至后依次分為藻渣預(yù)儲存區(qū)1、藻渣壓縮區(qū)2、干藻渣儲存區(qū)3和動力、電控室4，氣浮部件由溶氣釋放裝置和微孔溶氣釋放器7組成，刮渣部件由可折疊支撐懸臂5、浮藻渣斜斗收集裝置9和藻渣脫水設(shè)備10組成，氣浮裝置8安裝于船體11上方，兩根可折疊支撐懸臂5 —端位于船體11船頭兩側(cè)，并且兩根可折疊支撐懸臂5可沿著與船體11連接部位轉(zhuǎn)動一定的角度，可折疊支撐懸臂5另一端連接溶氣釋放裝置，溶氣釋放裝置連接微孔溶氣釋放器7;藻渣脫水設(shè)備10位于船體11的藻渣壓縮區(qū)2下方，浮藻渣斜斗收集裝置9位于船體11的藻渣儲存區(qū)1 一側(cè)；所述氣浮裝置8采用空壓機(jī)或溶氣泵。
本發(fā)明中，使用時，所述微孔溶氣釋放器7位于自然水體浮藻層下方，水下深度由水體中藻類厚度決定， 一般在0.3^ 1.2111。
本發(fā)明中，溶氣釋放裝置可采用微孔溶氣釋放桿6，微孔溶氣釋放桿6可選用具有--定強(qiáng)度的材質(zhì)，如鋼材、PVC、竹桿或木條等中一種或多種組合；微孔溶氣釋放桿6為一至多段，分別連接兩根可折疊支撐懸臂5末端，微孔溶氣釋放桿6上均勻嵌有微孔溶氣釋放器7。
本發(fā)明中，為防止可折疊支撐懸臂5上微孔溶氣釋放器7堵塞，可在溶氣水管路和壓縮空氣管路上裝濾網(wǎng)，同時在冬季不運(yùn)行時可將釋放器拆下清理。
本發(fā)明中，兩根可折疊支撐懸臂5展開的角度為91 179度，可折疊支撐懸臂5總覆蓋水面寬度應(yīng)合適；可折疊支撐懸臂5可選用具有一定強(qiáng)度的材質(zhì)，如鋼材、PVC、竹桿或木條等中一至多種；可折疊支撐懸臂5的長度應(yīng)根據(jù)船速、藻類特性、深度等因素確定，其在船體行進(jìn)方向的投影長度至少應(yīng)在lm以上?？烧郫B支撐懸臂高度5應(yīng)根據(jù)藻類特性確定，其水面以上高度應(yīng)小于30cm，水面以下高度至少應(yīng)在10cm以上；可折疊支撐懸臂5形狀可選用矩形或梯形(前端大后端小)，垂直水面方向可縮放以調(diào)節(jié)高度。
本發(fā)明中，船體11上的可折疊支撐懸臂5，在未有藻類爆發(fā)時可收縮至船體5側(cè)，亦可做河道保潔船，不影響在河道中的正常航行。
本發(fā)明中，浮藻渣斜斗收集裝置9安裝在船體的船頭，由一個有坡度的斜斗(可調(diào)節(jié)高度)，和位于其后的藻渣槽組成，可將氣浮處理后漂浮在水面上的浮藻層鏟入藻渣預(yù)儲存區(qū)1中，從而去除水體中的藻類。
本發(fā)明中，所述氣浮裝置8連接回流泵。
本發(fā)明提出的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理方法，具體步驟如
下氣浮除藻船體11按10m/h 200m/h的速度向前行駛，位于船體11前方的可折疊支撐懸臂5頂端水體下方0.3m 1.2m的氣泡釋放裝置釋放微小氣泡，微小氣泡直徑為10 80微米，藻類細(xì)胞與自然水體中高度分散的微小氣泡相互粘附，使其相互聚集并在浮力作用下浮向水面；船體ll在行駛過程中，兩根可折疊支撐懸臂5在船體行進(jìn)方向呈V形收集濃縮水面的浮藻，可折疊支撐懸臂5的投影長度至少應(yīng)在lm以上，其水面以上高度應(yīng)小于30cm,水面以下高度至少應(yīng)在10cm以上；經(jīng)可折疊支撐懸臂5濃縮聚集在船頭的浮藻渣被船頭的刮渣部件收入藻渣預(yù)儲存區(qū)中，從而達(dá)到去除自然水體中藻類的目的。
本發(fā)明中，氣浮工藝可采用現(xiàn)有的加壓溶氣罐氣浮法或加壓溶氣泵氣浮法。如使用加壓溶氣罐氣浮法，溶氣水直接從水中抽取，配合空壓機(jī)加壓溶氣，由微小氣泡釋放裝置釋放微小氣泡進(jìn)行氣浮；如使用加壓溶氣泵氣浮法，溶氣泵從水體取水，混合溶氣后，由微小氣泡釋放裝置釋放微小氣泡進(jìn)行氣浮。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下
1、 設(shè)計(jì)的氣浮船覆蓋水體面積廣，比傳統(tǒng)的物理處理法效率高，且設(shè)有藻渣收集裝置，無需人工清撈，可大幅度節(jié)省勞力。
2、 氣浮工藝能夠迅速啟動，快速除藻，適合大面積藻類爆發(fā)時使用，且不添加化學(xué)藥劑，為藻渣的綜合利用創(chuàng)造了條件，不會造成二次污染。
3、 氣浮裝置能夠方便地安裝于船體，船體上的支撐懸臂可折疊，微孔溶氣釋放桿沉入水面深度可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)；氣浮船在未有藻類爆發(fā)也可做河道保潔船；此方法適用范圍廣。
本發(fā)明將氣浮工藝應(yīng)用在大面積自然水體藻類爆發(fā)的處理中，克服了傳統(tǒng)方法的效率低，成本高，人力需求大，以及容易形成二次污染等缺點(diǎn)，能夠有效快速去除水體中爆發(fā)的藻類。該方法建造方便、高效、成本低廉，且操作簡單。


圖l為本發(fā)明的俯視圖。
圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖。
圖中標(biāo)號l為藻渣預(yù)儲存區(qū)，2為藻渣壓縮區(qū)，3為干藻渣儲存區(qū)，4為動力、電控室，5為可折疊支撐懸臂，6為微孔溶氣釋放桿，7為微孔溶氣釋放器，8為氣浮裝置，9為浮藻渣斜斗收集裝置，IO為藻渣脫水設(shè)備，ll為船體。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。實(shí)施例1:如圖1和圖2所示，裝置由船體11、氣浮部件與刮渣部件組成。船體11從前至后依次分為藻渣預(yù)儲存區(qū)1、藻渣壓縮區(qū)2、干藻渣儲存區(qū)3和動力、電控室4，氣浮裝置8安裝在船體11上，氣浮部件由溶氣釋放裝置和微孔溶氣釋放器7組成，刮渣部件由可折疊支撐懸臂5、浮藻渣斜斗收集裝置9和藻渣脫水設(shè)備10組成，并通過兩根可折疊支撐臂5搭成支架，將微小氣泡釋放裝置伸出船體11，放置于船體行駛方向前方水面以下，距船體ll一定距離。船體11前方設(shè)有刮渣裝置以及浮藻渣斜斗收集裝置9。
加壓溶氣氣浮法的溶氣釋放裝置可采用微孔溶氣釋放桿，微孔溶氣釋放桿可選用PVC材質(zhì)；可折疊的溶氣釋放桿分為5段，分別與兩根支撐懸臂末端相連接，桿上均勻嵌入溶氣釋放器。
單一氣浮除藻船采用加壓溶氣罐氣浮法，船體11寬3m，可折疊支撐懸臂5長為10.6m，兩側(cè)呈109度角展開，船體11中的氣浮裝置8為VA65型空壓機(jī)1臺，產(chǎn)氣量0.04m3/min，回流泵1臺安裝在氣浮裝置8區(qū)域，渣藻泵1臺安裝在動力、電控室4內(nèi)，用電負(fù)荷13.25 kW，船體時速72m/h，每小時可處理720m2水面，處理水量360m3，單位水體藻類去除率可達(dá)75%，藻渣產(chǎn)生量為1.29 t/h (含水率97%)。
權(quán)利要求
1、一種單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置，由船體(11)、氣浮部件、氣浮裝置(8)和刮渣部件組成，其特征在于船體(11)從前至后依次分為藻渣預(yù)儲存區(qū)(1)、藻渣壓縮區(qū)(2)、干藻渣儲存區(qū)(3)和動力、電控室(4)，氣浮部件由溶氣釋放裝置和微孔溶氣釋放器(7)組成，刮渣部件由可折疊支撐懸臂(5)、浮藻渣斜斗收集裝置(9)和藻渣脫水設(shè)備(10)組成，氣浮裝置(8)安裝于船體(11)上方，兩根可折疊支撐懸臂(5)一端位于船體(11)船頭兩側(cè)，并且兩根可折疊支撐懸臂(5)可沿著與船體(11)連接部位轉(zhuǎn)動一定的角度，可折疊支撐懸臂(5)另一端連接溶氣釋放裝置，溶氣釋放裝置連接微孔溶氣釋放器(7)；藻渣脫水設(shè)備(10)位于船體(11)的藻渣壓縮區(qū)(2)下方，浮藻渣斜斗收集裝置(9)位于船體(11)的藻渣儲存區(qū)(1)一側(cè)；所述氣浮裝置(8)采用空壓機(jī)或溶氣泵。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置， 其特征在于所述微孔溶氣釋放器(7)位于自然水體浮藻層下方0.3m 1.2m。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置， 其特征在于所述溶氣釋放裝置采用微孔溶氣釋放桿(6)，微孔溶氣釋放桿(6)為一至多段， 分別連接兩根可折疊支撐懸臂(5)末端，微孔溶氣釋放桿(6)上均勻嵌有微孔溶氣釋放器 (7)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置， 其特征在于兩根可折疊支撐懸臂(5)展開的角度為91 179度，可折疊支撐懸臂(5)在船體 (ll)行進(jìn)方向的投影長度至少應(yīng)在lm以上，可折疊支撐懸臂高度(5)在水面以上高度應(yīng)小 于30cm，水面以下高度至少應(yīng)在10cm以上；可折疊支撐懸臂(5)形狀為矩形或梯形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置， 其特征在于浮藻渣斜斗收集裝置(9)由一個有坡度的斜斗和位于其后的藻渣槽組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置， 其特征在于氣浮裝置(8)連接回流泵。
7、 一種如權(quán)利要求1所述的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理方 法，其特征在于具體步驟如下氣浮除藻船體(ll)按10m/h 200m/h的速度向前行駛，位于船體前方可折疊支撐懸臂 (5)頂端水體下方0.3m 1.2m的氣泡釋放裝置釋放微小氣泡，微小氣泡直徑為10 80微 米，藻類細(xì)胞與自然水體中高度分散的微小氣泡相互粘附，使其相互聚集并在浮力作用 下浮向水面；船體(ll)在行駛過程中，兩根可折疊支撐懸臂(5)在船體行進(jìn)方向呈V形收 集濃縮水面的浮藻，可折疊支撐懸臂(5)的投影長度至少應(yīng)在lm以上，其水面以上高度應(yīng)小于30cm，水面以下高度至少應(yīng)在10cm以上；經(jīng)可折疊支撐懸臂(5)濃縮聚集在船頭的 浮藻渣被船頭的刮渣部件收入藻渣預(yù)儲存區(qū)中，從而達(dá)到去除自然水體中藻類的目的。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理方法， 其特征在于氣浮工藝采用加壓溶氣罐氣浮法或加壓溶氣泵氣浮法，使用加壓溶氣罐氣浮 法，溶氣水直接從水中抽取，配合空壓機(jī)加壓溶氣，由微小氣泡釋放裝置釋放微小氣泡 進(jìn)行氣?。皇褂眉訅喝軞獗脷飧》?，溶氣泵從水體取水，混合溶氣后，由微小氣泡釋放 裝置釋放微小氣泡進(jìn)行氣浮。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單一氣浮除藻船對自然水體大面積藻類爆發(fā)的處理裝置及處理方法。裝置由船體、氣浮部件和刮渣部件組成。氣浮部件包括微小氣泡發(fā)生裝置和微小氣泡釋放裝置；刮渣部件包括支撐懸臂、刮渣斜斗和集渣槽。氣浮形式可采用加壓溶氣罐氣浮法或加壓溶氣泵氣浮法。具體步驟為氣浮除藻船向前行駛，位于船體前方的氣浮微小氣泡釋放裝置開始釋放微小氣泡，使藻類細(xì)胞與自然水體中高度分散的微氣泡相互粘附，使其相互聚集并在浮力作用下浮向水面；船體在行駛過程中，船頭的刮渣部件將懸浮上來的藻渣收入藻渣槽中，從而達(dá)到去除水體中藻類的目的。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)方法的效率低，成本高，人力需求大，以及容易形成二次污染等缺點(diǎn)，能夠有效快速去除水體中爆發(fā)的藻類。本發(fā)明建造方便、高效、成本低廉，且操作簡單。
文檔編號C02F11/12GK101671060SQ20091019631
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者李懷正, 白月華 申請人:同濟(jì)大學(xué);上海同嘉環(huán)境科技有限公司