CN101229933B - 利用粘土治理藻华的装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用粘土治理藻华的装置及使用方法，它可以解决现有技术存在的不能有效均匀地喷洒粘土在爆发藻华水体上，以及治理效果有限等问题。在利用改性粘土去除藻华配套装置内，以水为分散剂，借助高压水流的冲刷、混合改性粘土形成均匀分散的悬浊液；通过高压喷洒装置以“雾化式”或“潵雨式”分批次喷洒改性粘土材料到发生藻华的水体表面，以达到有效治理藻华的目的。

Description

利用粘土治理藻华的装置及使用方法

技术领域

本发明涉及环境保护领域，具体地说涉及利用粘土治理藻华的装置及使用方法。

背景技术

藻华，在海水中亦称赤潮，在淡水中称为水华，是指在内陆湖泊、河口、海洋中，一些水生微藻、原生动物或细菌在水体中过度繁殖或聚集而引起水体变色的生态异常现象。

近年来藻华现象频繁出现在世界各地的许多湖泊、河流及近海海域，例如在我国的滇池、太湖等内陆湖泊近年来连续爆发的大规模蓝藻水华，在我国东海近岸海域连年爆发的赤潮。有害藻华严重影响了所在地区的生态安全、经济发展和居民健康，引起了社会和民众的广泛关注。为了减轻有毒有害藻华的影响，保证经济发展和保障人民健康，采取必要措施预防和控制藻华已受到广泛关注。

日益肆虐的藻华灾害引起了各地政府、团体、科学家的深切关注，如何有效快速的控制并消除突然爆发的大面积藻华是减轻其不良影响的关键措施。通过喷洒粘土及其改性复合物治理有害藻华，降低其不利影响是目前国际上最受重视的方法之一。近年来，国内外对于粘土及其改性复合物去除赤潮生物的效率进行了大量研究，并深入探讨了改性粘土去除赤潮生物的机理及生态环境效应。但对改性粘土治理藻华现场应用技术的研究还没有引起人们的重视，而现有应用方法限制了改性粘土的效能。

在现有技术中，由于没有专用设备，利用粘土治理藻华时常常是直接将采集到的粘土材料倾倒到发生藻华的水体表面，粘土没有散开，不能有效均匀地喷洒在藻华上，治理效果有限，且消耗量大，还费工、费时和费力。

发明内容

本发明提供了一种利用粘土治理藻华的装置及使用方法，它可以解决现有技术存在的不能有效均匀地喷洒粘土在爆发藻华水体上，以及治理效果有限等问题。

本发明针对现有技术粘土法治理赤潮专用设备欠缺，无法实现粘土去除赤潮生物的效能的特点，提供了一种粘土法治理有害藻华的配套设备。

为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种利用粘土治理藻华的装置，包括支架，其特征在于所述支架上设置有外壳，所述外壳腔内设置有内胆，所述内胆为桶体状，所述外壳与所述内胆之间为出水腔，所述出水腔与配置有出水泵的出水管连通，所述外壳内底面与所述内胆外底面之间设置有支撑板以支撑所述内胆，所述内胆的桶体面上设有若干个出水孔，所述内胆内底部设置有与进水泵和进水管连通的进水器，所述内胆顶面中央位置设置有分料器和进料斗，所述内胆顶面设置有带有若干个喷水孔的喷淋板，所述喷淋板上面连接有顶盖，所述顶盖与所述喷淋板之间形成的空隙为进水腔，所述进水泵和进水管与所述进水腔连通。

在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征：所述内胆底部呈倒锥形，所述内胆的桶体上的出水孔分排间距排列，且各排出水孔位于内胆的桶体中上部。

在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征：所述进水器是由进水管体和设置在所述进水管体上的螺旋叶片以及顶部的帽体所构成，所述帽体为伞形。

在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征：所述分料器包括转轴和若干挡板，所述挡板间距设置在转轴轴体上，相邻挡板之间为进料槽，所述转轴的一端与电机连接，转轴另一端为手动轴。

在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征：所述外壳、所述内胆、所述喷淋板和所述顶盖，在它们边缘台处由螺钉连接固定。

在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征：所述外壳上部设置有与所述出水腔连通的溢水管。

采用本发明的装置利用粘土治理藻华的方法，粘土通过进料斗和分料器进入内胆中，以水为分散剂，进水泵产生压力水流，通过下部的进水器和上部喷水孔进入内胆，形成旋转水流，使粘土形成均匀分散的悬浊液，通过出水泵喷洒到发生藻华的水体表面。

所述粘土与水的比例为1∶500-1∶5，优选1∶100-1∶10。

采用间歇式多次喷洒，间歇时间以大于1min为宜，以5-30min为优。

所述粘土为改性粘土，或天然粘土，优选改性粘土。改性粘土包含经过必要物理、化学、生物等方法处理后所得的各种粘土改性复合物。可以对改性前的粘土矿物进行精细粉碎，粉碎后的粘土颗粒粒径以等于或接近藻华生物细胞大小为佳。

本发明针对该应用方式的不足提出了改性粘土应用前首先与水混匀，进行精细粉碎，并通过专用装置以高压“雾化式”或“澈雨式”广泛澈布到藻华水体表面，从而实现有效治理藻华的目的。

本发明采用水为分散剂，在使用前充分分散粘土颗粒，在粘土和水混合时采用上方加料、上下方向同时高压冲水，形成添料从装置上方散落后随即被包围在上方出水口喷出的“雨淋”中，随后与内胆容器下方高压涡漩进水旋转混合，当该悬浊液经过容器壁上大量的小孔径出水口溢出到出水腔时，通过器壁的冲击进一步提高改性粘土材料在水中的均匀分散；如果必要可以对改性前的粘土矿物进行精细粉碎，粉碎后的粘土颗粒粒径以等于或接近藻华生物细胞大小为最佳。

采用高压“雾化式”或“澈雨式”喷洒粘土悬浊液于藻华水体表面。所述的“雾化式”喷洒主要是针对小型水体或需要精细喷洒的区域，喷洒时通过喷雾式喷头，将改性粘土悬浊液连续、低浓度、高密度的喷洒到藻华水体表面。所述的“澈雨式”喷洒主要是针对大范围水体或要求喷洒精度不高的区域，喷洒时先将改性粘土悬浊液加压，通过特制喷嘴，使喷射出的改性粘土悬浊液形成水滴，广泛澈落到藻华水体表面，如同天空降雨，达到广泛、均匀喷洒的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行详细地描述。

图1是本发明利用粘土治理藻华的装置剖视图；

图2是图1中的俯视图；

图3是B部放大图；

图4是本发明利用粘土治理藻华的装置中的进水器剖视图；

图5是图4中的A-A剖视图；

图6是本发明利用粘土治理藻华的装置中的分料器剖视图；

图7是图6中的侧剖视图。

1.支架；2.外壳；2-1.出料口；3.进水管；3-1.进水泵；4.内胆；4-1出水孔；5.支撑板；6.出水腔；7.出水泵；8.出水管；9.顶盖；10.喷淋板；10-1.喷水孔；11.进水腔；12.边缘台；12-1.螺钉；13.进水器；13-1.进水管体；13-2.螺旋叶片；13-3.帽体；14.分料器；14-1.转轴；14-2.挡板；14-3.进料槽；14-4与电机连接轴；14-5手动轴；15.进料斗；16.溢水管。

具体实施方式

参见图1和图2，支架1上设置有外壳2，外壳2是一个圆筒体，底部呈倒锥形，在底部中心留有出料口2-1，出料口2-1与底部进水管3套接，其中进水管3套接在出料口2-1内。

外壳2腔内设置有内胆4，所述内胆4为桶体状，底部呈倒锥形，所述外壳2内底面与所述内胆4外底面之间设置有支撑板5以支撑所述内胆4，所述外壳2与所述内胆4之间的空隙为出水腔6，所述出水腔6与配置有出水泵7的出水管8连通。外壳2上部设置有与所述出水腔6连通的溢水管16。

内胆4的桶体面上设有若干排出水孔4-1，出水孔4-1孔径为Ф20mm，。内胆4的中上部开有2-6排圆形出水孔4-1，每排间的距离成级差关系，如第一二排间的距离若为100mm，则第二三排间的距离为50mm，等等；其中同一排开孔之间等距排列，每排的开孔与内胆4壁之间有一个同方向相同的倾角，该倾角与内胆4内的水流旋转方向一致。

内胆4顶面设置有带有若干个喷水孔10-1的喷淋板10，喷水孔10-1直径为Ф5.0mm，喷淋板10连接固定有顶盖9，顶盖9与喷淋板10之间形成的空隙为进水腔11，进水泵3-1和进水管3与进水腔11连通。

外壳2、所述内胆4、喷淋板10和顶盖9，在它们边缘台12处由螺钉12-1连接固定。上述连接形式，保证了外壳2、内胆4、喷淋板10和顶盖9等部件的连接结构。

内胆4内底部设置有与进水泵3-1和进水管3连通的进水器13。所述进水器13是由进水管体13-1和设置在所述进水管体13-1上的螺旋叶片13-2以及顶部的帽体13-3所构成，所述帽体13-3为伞形。帽体13-3制成伞形，可以使混合液向外散开，有利于分散均匀，不会沉积。

所述内胆4顶面中央位置设置有分料器14和进料斗15，分料器14包括转轴14-1和6片挡板14-2，挡板14-2之间间距设置在转轴轴体14-1上，相邻挡板14-2之间为进料槽14-3，所述转轴14-1的一端是与电机连接轴14-4，转轴另一端为手动轴14-5。工作时，可以采用电机带动分料器14转动，也可以通过手动旋转分料器14进行工作。

工作时，向进料斗15内加入改性粘土，分料器14由电机转动，改性粘土落入分料器14中的进料槽14-3内，当转至下部时，进料槽14-3内便落入内胆4内。由于进水泵3-1高压进水，进水分为两路，一路从上部的进水腔11进入，再从喷淋板10上的喷水孔10-1喷淋至内胆4内；另一路从下部进水器13进入内胆4，由于进水器13上的螺旋叶片13-2和帽体13-3的作用，进水沿螺旋叶片13-2的旋向进入内胆4中，形成旋涡水流，上、下进水从而使水与粘土充分混合，使粘土形成均匀分散的悬浊液，混合均匀后的混合液，从出水孔4-1中向外流出至出水腔6，在出水泵7抽吸作用下，通过高压喷枪喷洒，喷洒以“雾化式”或“澈雨式”分批次喷洒改性粘土材料到发生藻华的水体表面，从而实现治理藻华的目的。

所述粘土与水的比例为1∶500-1∶5，优选1∶100-1∶10，具体需要根据水体实际状况等因素加以选择。

采用间歇式多次喷洒，间歇时间以大于1min为宜，以5-30min为优。喷洒次数由现场实际情况确定。

所述粘土为改性粘土，或天然粘土，优选改性粘土。改性粘土包含经过必要物理、化学、生物等方法处理后所得的各种粘土改性复合物。可以对改性前的粘土矿物进行精细粉碎，粉碎后的粘土颗粒粒径以等于或接近藻华生物细胞大小为佳。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种利用粘土治理藻华的装置，包括支架，其特征在于所述支架上设置有外壳，所述外壳腔内设置有内胆，所述内胆为桶体状，所述外壳与所述内胆之间为出水腔，所述出水腔与配置有混液泵的出水管连通，所述外壳内底面与所述内胆外底面之间设置有支撑板以支撑所述内胆，所述内胆的桶体面上设有若干个出水孔，所述内胆内底部设置有与进水泵和进水管连通的进水器，所述内胆顶面中央位置设置有分料器和进料斗，所述内胆顶面设置有带有若干个喷水孔的喷淋板，所述喷淋板上面连接有顶盖，所述顶盖与所述喷淋板之间形成的空隙为进水腔，所述进水泵和进水管与所述进水腔连通，所述进水器是由进水管体和设置在所述进水管体上的螺旋叶片以及顶部的帽体所构成，所述帽体为伞形，所述分料器包括转轴和若干挡板，所述挡板间距设置在转轴轴体上，相邻挡板之间为进料槽，所述转轴的一端与电机连接，转轴另一端为手动轴。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述内胆底部呈倒锥形，所述内胆的桶体上的出水孔分排间距排列，且各排出水孔位于内胆的桶体中上部。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述外壳、所述内胆、喷淋板和所述顶盖，在它们边缘台处由螺钉连接固定。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述外壳上部设置有与所述出水腔连通的溢水管。

5.一种使用权利要求1所述装置利用粘土治理藻华的方法，其特征在于粘土通过进料斗和分料器进入内胆中，以水为分散剂，进水泵产生压力水流，通过下部的进水器和上部喷水孔进入内胆，形成上下方向同时高压冲水，内胆内形成旋转水流，使粘土形成均匀分散的悬浊液，通过出水泵喷洒到发生藻华的水体表面。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述粘土与水的比例为1∶500～1∶5，采用间歇式多次喷洒，间歇时间大于1min。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于所述粘土采用改性粘土，或天然粘土，若采用改性粘土，需要对改性前的粘土矿物进行精细粉碎，粉碎后的粘土颗粒粒径等于或接近藻华生物细胞。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述粘土与水的比例为1∶100～1∶10，采用间歇式多次喷洒，间歇时间5～30min。

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