CN103711111B - 自适应除藻装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应除藻装置。该装置由包括自适应进水装置1和自力式流量调节阀2以及导管与滤藻网构成。自适应进水装置1又由排水孔3、进水缝4、储水箱5、排水导槽6和配重7等部分构成。藻类富集的表层水通过进水缝4进入储水箱5中，之后经排水导槽6通过排水孔3接入自力式流量调节阀2中来调节流量控制储水箱5里面的水量，之后接排水管排于水势较低处的滤藻网上，经机械或人工方式将滤藻网上的藻类除去或更换滤藻网。本发明的优点是采用的是物理法，无需驱动力和能源消耗，可以随着水位的高低自适应升降的无碳环保装置，低成本有效地改善下风向湖湾表层藻类富集的问题。

Description

自适应除藻装置

技术领域

本发明涉及一种借助风力运用机械方式除藻的装置，属于环保设备技术领域。主要应用于湖泊、水库、蓄水池等相对静止的富营养化较重且蓝藻极易富集水域的除藻净化和局部水域水生态修复。

背景技术

随着人类活动对水域生态系统的影响日益加剧，水质逐步恶化，水域生态系统结构和功能遭到破坏，蓝藻水华已成为水域严重富营养化的重要特征，同时伴随着毒素的产生对人类和水生动物带来极大的危害。

目前，国内外除藻技术的研究和应用主要分为物理除藻技术、化学除藻技术和生物除藻技术三大类。物理法主要包括机械或人工打捞、黏土絮凝和遮光技术等方法。物理法表现得最为直接，它可直接清除水体中的部分藻类，基本不产生二次污染。但是由于物理除藻费用昂贵，且范围十分有限，因此该方法只能局限于小水体或大水体的局部水域。

发明内容

本发明目的在于克服物理除藻在操作费用上的缺陷，提供了一种自适应除藻装置。以重力势能和风力作为驱动使得富含蓝藻的表层湖（库、池塘）水自动进入此装置，经过装置后，将蓝藻从水中过滤出来并通过人工或机械将滤藻网上的藻类收集起来，实现资源化利用。节省大量劳动力，达到经济除藻的目的。

根据本发明的一个方面，提供了一种自适应除藻装置，其特征在于包括：

该结构由自适应进水装置，其具有空腔的构造，从而具有自漂浮性；和

与所述柱形空腔的内部连通的自力式流量调节阀；以及

滤藻网，其处于比所述自力式流量调节阀的位置更低处；

导管，用于引导自力式流量调节阀流出的水并将所述水释放于所述滤藻网上，以便得到除去和/或收集。

附图说明

图1为自适应除藻装置的立体图；

图2为自力式流量调节阀的立体图；

图3为自适应进水装置1的立体图；

图4为自适应进水装置1的三视图；

图5为自适应进水装置1的纵向剖视图；

图6为自适应进水装置1的横向剖视图。

图7为在根据本发明的一个具体实例的自适应除藻装置的横向剖视图及相关具体参数。

具体实施方式

如图1－7所示，根据本发明的一个实施例的一种自适应除藻装置包括自适应进水装置1和自力式流量调节阀2以及导管与滤藻网（导管与滤藻网未显示）。自适应进水装置1具有空腔的构造（优选地是具有圆柱形空腔或船状空腔的构造），从而具有自漂浮性，并包括排水孔3、进水缝4、储水箱5、排水导槽6和配重7。

根据本发明的自适应除藻装置利用所述空腔的自漂浮性加上位于所述空腔的下端的配重7和储水箱5里面的水，使得整个自适应除藻装置平稳漂浮在水面之上，并且使得自适应进水装置1的左右两侧的进水缝4的底端于水下5-15mm以保证一定的引水量，这样，水在风生流和重力势能的驱动作用下使富含蓝藻的表面（薄层）水通过进水缝4进入储水箱5中，之后经排水导槽6通过排水孔3接入自力式流量调节阀2中来调节流量并控制储水箱5里面的水量，进而影响左右两侧引水缝4底端处于水面上下的位置，从自力式流量调节阀2中流出的水通过导管（未显示）释放于较低位置的滤藻网上，通过机械或人工方式定期更换滤藻网并收集滤藻网上的藻类以便资源化利用。

根据本发明的一个实施例，在结构上，进水缝4采用分段式，以保证整个自适应引水装置1的刚度，其开口高度根据整个自适应进水装置1的大小而定，一般设定为10-20mm即可。

自力式流量调节阀2的主要作用是根据压力来自动调节流量，使得储水箱5里面的水量保证在一个比较恒定的值，这样两侧引水缝4底端就得以保证处于水面之下某个相对稳定的范围之中，保证出入平衡。

根据本发明的一个实施例，在使用中，将根据本发明的自适应除藻装置置于目标除藻水域，调试好自力式流量调节阀2和储水箱5中的水量使得整个装置平稳的漂浮水面之上，并且使得进水缝4于水下5-15mm。在风生流作用下，漂浮在水面上富含蓝藻的表层水迅速从进水缝4流进此自适应除藻装置，在重力势能的作用下，进入排水孔3，通过自力式流量调节阀2由导管释放与较低位置的滤藻网上，经机械或人工方式将滤藻网上的藻类除去或更换滤藻网。

如图7所示，在根据本发明的一个具体实例的自适应除藻装置中，整个自适应进水装置1是由铝合金制成。一般地，铝合金的密度在2.5-2.88×10³Kg/m³之间，此实例中取2.7×10³Kg/m³。自适应进水装置1的长度为10m，内层直径为D=980mm，壁厚δ=10mm，即外层直径为1000mm，配重7的斜面与水平面之间的夹角θ=32.287°，配重7的斜面起始端同自适应进水装置1中心水平面的距离为l=173.81mm，排水导槽6的半径为r=70mm，其圆心同自适应引水装置1中心水平面的距离为410mm，并且两侧对称。储水箱5在调试时，将水面位置调整至自适应引水装置1中心水平面。进水缝4底端同自适应进水装置1中心水平面的距离h=300mm，进水缝4自身的高度h1=20mm。

在上述情况下，正好进水缝4于水下10mm，另外排水孔3的孔径同排水导槽6的半径一致为r=70mm。

由自力式流量调节阀2自动调节流量，保持出入此自适应除藻装置的水量平衡。

排水孔3下端接与其同尺寸的自力式流量调节阀2经排水管于水势较低处（势差约60cm）的滤藻网上，经机械或人工方式将滤藻网上的藻类除去或更换滤藻网。

图1－7中，标号1为自适应进水装置，2为自力式流量调节阀，3为排水孔，4为进水缝，5为储水箱，6为排水导槽，7为配重。

D为内层直径=980mm，δ为壁厚，θ为配重7的斜面与水平面之间的夹角，l为配重7的斜面起始端同自适应引水装置1中心水平面的距离，r为排水导槽6的半径，h为进水缝4底端同自适应进水装置1中心水平面的距离，h1为进水缝4自身的高度。

本发明的优点包括：

1、本装置采用的是物理法，直接清除水体中的藻类，不会产生二次污染，并可资源化利用收集到的藻类；

2、本装置是无需驱动力装置，其动力源为风生流和重力势能，故为无碳环保装置；

3、本装置是自适应装置，调试完毕之后，经自动将水域中富含蓝藻的表层水源源不断的排放到较低的虑藻网上，只需定期更换虑藻网，其他装置可以处于无人管理状态。

4、大大节省劳动力和机械成本。

Claims (7)

1.自适应除藻装置，其特征在于包括：

自适应进水装置(1)，其具有一个空腔，从而具有自漂浮性，所述空腔构成储水箱(5)；

与所述储水箱(5)的内部连通的自力式流量调节阀(2)；

滤藻网，其处于比所述自力式流量调节阀(2)的位置更低处；

导管，用于引导自力式流量调节阀(2)流出的水并将所述水释放于所述滤藻网上，以便得到除去和/或收集，

其中

所述自适应进水装置(1)包括：

排水孔(3)，其与所述自力式流量调节阀(2)相连接，

设置在自适应进水装置(1)的左右两侧的进水缝(4)，

所述储水箱(5)，

位于所述储水箱(5)的下端的配重部分(7)，

形成在所述配重部分(7)上的排水导槽(6)，

其中，利用所述储水箱(5)的自漂浮性与配重部分(7)和储水箱(5)里的水的平衡，使得所述自适应进水装置(1)平稳漂浮在水面之上，并且使得左右两侧的进水缝(4)的底端处于水下预定深度，以保证适当的引水量，从而使外界水域中的水在风生流和/或重力势能的驱动作用下使富含蓝藻的表面层的水通过进水缝(4)进入储水箱(5)中，再经排水导槽(6)、排水孔(3)、自力式流量调节阀(2)而排出所述自适应进水装置(1)，从而调节通过进水缝(4)的流量并控制储水箱(5)里面的水量，进而使左右两侧的引水缝(4)可以保持在水面以下位置，但没有完全被淹没。

2.据权利要求1或所述的自适应除藻装置，其特征在于自适应进水装置(1)具有圆柱状的外形，且所述空腔是圆柱形空腔。

3.据权利要求1或所述的自适应除藻装置，其特征在于自适应进水装置(1)具圆柱外形，且所述空腔是船状空腔。

4.据权利要求1所述的自适应除藻装置，其特征在于：左右两侧的进水缝(4)的底端位于水下5-15mm的深度范围。

5.据权利要求1所述的自适应除藻装置，其特征在于：

所述自适应除藻装置漂浮在水面上且保证在竖直方向上存在自由度，并在水平方向可以根据环境情况适时改变水平定位方式。

6.据权利要求1所述的自适应除藻装置，其特征在于：自力式流量调节阀(2)根据储水箱(5)中的水量或排水孔(3)中的静压自适应地调节通过其自身的流量，从而保证进水缝(4)的底端处在水面之下所述水下预定深度的范围。

7.据权利要求6所述的自适应除藻装置，其特征在于所述水下预定深度为5-15mm。