CN101973601A - 船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置及方法，其中，该装置包括具有含湖泛藻水引流通道的双体船(1)、超声协同臭氧处理阵列(2)等及其他配备设备组成。超声协同臭氧处理阵列(2)位于湖泛含藻水引流通道的双体船(1)的湖泛含藻水引流通道(3)内；超声协同臭氧处理阵列(2)中的μm级臭氧对湖泛含藻水引流通道(3)内水体中的蓝藻湖泛污染物(4)作用，并在船推动螺旋桨器(5)的作用下排出，达到清除蓝藻湖泛污染物(4)的目的。

Description

船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置及方法

技术领域

本发明一种船载式超声协同臭氧处理快速控制和消除湖泛的装置，应用于因环境水体污染形成的湖泛的处理，属利用超声空化和臭氧高级氧化技术安全、经济的环保技术领域。

背景技术

由于大量生活污水、工业废水、农渔牧水的排入，使大部分水体遭受不同程度的污染，导致水体的富营养化，使得蓝绿藻(亦称微囊藻)等的过度繁殖，引起水华爆发。藻类的迅速繁殖会使水体溶解氧量下降，造成水质恶化，鱼类及其他水生生物大量死亡，不仅严重影响了水生生态环境，也给供水工程带来很大影响。同时藻死亡后，藻毒素的释放使安全供水成为一个难题。2007年在贡湖(太湖部的湖湾)取水口附近产生大规模的蓝藻爆发和“湖泛”(严重污染的底泥在厌氧状态下发生强烈生化反应的俗称)的联合作用使湖水发臭，形成供水危机。上世纪90年代起，太湖湖西水域、梅梁湖、贡湖曾多次出现“湖泛”现象，严重影响了当地工农业发展。“湖泛”(亦称黑水团或污水团)是指湖泊富营养化水体在藻类大量暴发、积聚和死亡后，在适宜的气象、水文条件下，与底泥中的有机物在缺氧和厌氧条件下产生生化反应，释放硫化物、甲烷和二甲基三硫等硫醚类物质，形成褐黑色伴有恶臭的“黑水团”，从而导致水体水质迅速恶化、生态系统受到严重破坏的现象。目前，国内外关于“湖泛”的研究很少或刚开始，关于开发快速控制、消除湖泛污染物的技术和设备的需求迫在眉睫。早在1927年就有超声化学效应的报道[21]，近年来，人们已认识到超声波的巨大应用潜力，广泛应用于工业、环保、医疗等方面。在环保上，超声波降解技术被公认为环境友好技术，具有自动化操作、无需化学物质，反应温和、快速、节能、无二次污染，可以单独或与其它水处理技术联合使用等优点。超声除了对多种有机物废水都具有很好的处理效果外，对水华清除的研究在近年来也取得了重要进展。臭氧是目前国内外在水的处理中应用比较常用的方法，臭氧是一种强氧化剂，具有很强的杀藻和氧化去除部分有机物的能力，不产生一次污染，操作也简单可行，但是现阶段将臭氧广泛应用于含藻水处理还存在着一些问题，如臭氧的发生成本高、利用率偏低等。超声可以提高臭氧的溶解速率，细化臭氧气泡至μm量级，增加与废水的接触面积，同时可以增加水质混合强度和紊动强度，降低液膜厚度和减少阻力，增大臭氧扩散速率常数来提高臭氧的利用率。超声还可以强化臭氧的分解，臭氧在超声空化时产生的局部高温高压条件下迅速分解，直接释放氧自由基。所以采取超声、臭氧的协同处理方式可以在短时间内快速控制、消除湖泛污染。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置及方法，应用于因环境水体污染形成的湖泛的处理，属利用超声空化和臭氧高级氧化技术安全、经济的环保技术领域。

技术方案：本发明的一种船载式超声协同臭氧处理除湖泛的装置基于具有含湖泛藻水引流通道的双体船，含湖泛藻水引流通道位于双体船两船体之间的下部，超声协同臭氧处理阵列位于含湖泛藻水引流通道内的上方。

所述超声协同臭氧处理阵列中的超声发射器由压电型超声换能器或磁致伸缩型超声换能器构成，或由喷射流体产生超声的液哨代替。

所述的船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置的湖泛处理方法中，所述超声协同臭氧处理阵列发出μm级臭氧对含湖泛藻水引流通道内水体中的蓝藻湖泛污染物作用，同时加上超声协同作用，并在船推动螺旋桨器的作用下向后排出，达到清除蓝藻湖泛污染物的目的。

有益效果：本发明所述的一种船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置，在确保生态环境安全的基础之上，可实现湖泛污染物的快速控制和消除，在一定程度上防止了饮用水水源地因湖泛作用而导致的饮用水停供的发生，该装置兼具安全、快速、环保等优点。

附图说明

图1为一种船载式超声协同臭氧处理除湖泛的装置的示意图，

图2为图1的后视图，

图3为图1的底视图，

以上的图中有：含湖泛藻水引流通道的双体船1，超声协同臭氧处理阵列2，湖泛藻水引流通道3，湖泛含藻水污染物4，船螺旋桨推动器5，含湖泛藻水流入通道6，含湖泛藻水流出通道7。

具体实施方式

本发明的船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置基于具有含湖泛藻水引流通道的双体船1，含湖泛藻水引流通道3位于双体船1两船体之间的下部，超声协同臭氧处理阵列2位于含湖泛藻水引流通道3内的上方。

所述超声协同臭氧处理阵列2中的超声发射器由压电型超声换能器或磁致伸缩型超声换能器构成，或由喷射流体产生超声的液哨代替。

本发明的船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置的湖泛处理方法，由所述超声协同臭氧处理阵列2发出μm级臭氧对含湖泛藻水引流通道3内水体中的蓝藻湖泛污染物4作用，同时加上超声协同作用，并在船推动螺旋桨器5的作用下向后排出，达到清除蓝藻湖泛污染物(4)的目的。

如图1所示为一种船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置，其对湖泛处理方法在于位于双体船1两船体间下部的超声协同臭氧处理阵列2发出μm级臭氧，同时加上超声的协同作用对含湖泛藻水引流通道3内的湖泛含藻水污染物4进行作用，经处理后的湖泛藻水在船螺旋桨推动器5的作用下向后通过含湖泛藻水流出通道7排出，达到清除蓝藻湖泛污染物的目的。

Claims (3)

1.一种船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置，其特征在于该装置基于具有含湖泛藻水引流通道的双体船(1)，含湖泛藻水引流通道(3)位于双体船(1)两船体之间的下部，超声协同臭氧处理阵列(2)位于含湖泛藻水引流通道(3)内的上方。

2.根据权利要求1所述的一种船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置，其特征在于所述超声协同臭氧处理阵列(2)中的超声发射器由压电型超声换能器或磁致伸缩型超声换能器构成，或由喷射流体产生超声的液哨代替。

3.一种如权利要求1所述的船载式超声协同臭氧处理湖泛的装置的湖泛处理方法，其特征在于由所述超声协同臭氧处理阵列(2)发出μm级臭氧对含湖泛藻水引流通道(3)内水体中的蓝藻湖泛污染物(4)作用，同时加上超声协同作用，并在船推动螺旋桨器(5)的作用下向后排出，达到清除蓝藻湖泛污染物(4)的目的。

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