CN103896429B - 一种适用于湖泊治理的藻水分离装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种适用于湖泊治理的藻水分离装置和方法。本发明装置包括前处理和气浮处理两个分离单元；前处理单元包括前处理池、加药泵、搅拌器、刮渣机；气浮处理单元包括气浮池、溶气罐、空压机、加药泵、搅拌器和刮渣机。本发明采用二级处理步骤：通过前处理单元的前处理步骤，和通过气浮处理单元的气浮处理步骤。本发明引入前处理池，可减少气浮池的多级使用，降低运行费用，减少运行维护的工作量。本发明可为我国湖泊蓝藻治理提供技术支持，操作简便，应用前景大。

Description

一种适用于湖泊治理的藻水分离装置和方法

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种适用于湖泊治理的藻水分离装置和方法。

技术背景

近年来，我国水污染形势日趋严重，国家重点监控的一些湖泊富营养化问题突出，蓝藻藻华频发。蓝藻的爆发不仅导致湖泊生态系统结构和功能的退化，生物多样性的减少，而且严重影响了人民的正常生产生活，威胁饮用水的安全，给旅游业也带来了极大的负面影响。为治理蓝藻，国家和地方政府投入了大量的人力物力，采取了很多物理、化学和生物的治理措施，其中物理方法应用最为普遍，包括人工打捞、各种打捞船、建设藻水分离站等。

人工打捞需要大量的人力，并且打捞到的蓝藻藻浓度较低，仍需要进一步脱水处理，花费高。各种打捞船在我国几个典型的富营养化湖泊使用较为普遍，主要是利用过滤网将蓝藻过滤，实现藻水分离。中国科学院水生生物研究所沈银武等人发明的专利“一种收获水华蓝藻的方法和装置”（公开号：CN101318714A）提供了一种船上收获蓝藻的方法，装置包括吸藻器、履带式藻水过滤装置和带式压滤机及卧螺离心机。该发明可有效解决湖泊水华蓝藻的收获和脱水，但是过滤网容易堵塞，反冲洗频次高，维护较复杂，并且用电能做能动力源其可移动性较差。

藻水分离站是根据我国实际国情建设的一种污水处理站，投资规模大，效果显著。它是湖泊蓝藻治理的一种有效措施，采用的技术主要为二级强化气浮法，富藻水收集后添加适量絮凝剂，搅拌后通过溶气气浮的方法实现了富藻水的分离，清水可直接排入湖。云南德林海生物科技有限公司胡明明等人发明的专利“一体化二级强化气浮分离浓藻浆的技术及装置”（公开号：CN101602551）提供了一体化二级强化气浮分离浓藻浆的技术，将收集来的浓藻浆首先进入第一级强化气浮池，在此藻体与高密度的微细气泡相互接触粘附，实现藻水分离，去除约50-80％的藻类；而后水体进入第二级强化气浮池，通过适量添加絮凝剂，再次经过气浮工艺处理，去除水体中剩余的藻类等悬浮物。该发明能够有效地去除水体中的蓝藻，为湖泊、水库污染治理提供了一种有效的方法和装置。但是二级气浮消耗的动力大，相关藻水分离工艺仍有较大的提升空间。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种气浮池数量少、气浮消耗动力费用低的适用于湖泊治理的藻水分离装置和方法。

本发明提供的适用于湖泊治理的藻水分离装置，包括前处理和气浮处理两个分离单元，其中：

第一分离单元，主要为前处理池，还包括加药泵、搅拌器、刮渣机；其中，由加药泵将脱氧剂药物加入前处理池中的富藻水中，由搅拌器搅拌，脱去富藻水里面的溶解氧，经过1-3小时的静置，蓝藻因缺少空气而集中在前处理池的上段；由刮渣机将藻渣收集，进一步处理；

第二分离单元，主要为气浮池，还包括溶气罐、空压机、加药泵、搅拌器和刮渣机；通过前处理的藻水进入气浮池，由加药泵将絮凝药剂加入气浮池，由搅拌器搅拌；然后开启气浮过程，打开空压机，从溶气罐向气浮池通入加压溶气，使得藻水分离，清水排入湖中；由刮渣机收集藻渣，作进一步处理。

本发明还包括基于上述装置的适用于湖泊治理的藻水分离方法，具体采用二级处理步骤：通过前处理单元的前处理步骤，和通过气浮处理单元的气浮处理步骤。

本发明中，所述的前处理池中所用的药剂为脱氧剂，可为亚硫酸盐或连二亚硫酸钠等；加药后搅拌时间可为10-20分钟，搅拌速度可为100-300r/min。

本发明中，所述的前处理池为封闭系统，在加药、搅拌和静置过程中保证外界空气不进入。

本发明中，所述的前处理池可去除藻水中60-80%的蓝藻，处理效果好；

本发明中，所述的气浮池气浮处理中，溶气罐压力为2-3.4kg/cm²，溶气罐过流密度为100-180m³/h·m²。

本发明中，所述的气浮池气浮处理中，气浮接触池的工艺参数为：上升流速为10-12mm/s，出口断面流速为18-24 mm/s，接触池气水接触时间为50-80s。

本发明中，所述的气浮池使用的絮凝剂可为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺等；

本发明中，所述的藻渣进一步处理，可采用机械压滤的方式，降低藻的含水率，制作成藻饼，用于发酵和生产饲料等。

与传统技术相比，本发明具有以下优点和效果：

1、创新性地引入了前处理池，可减少气浮池的多级使用，降低了运行费用，减少了运行维护的工作量；

2、为我国湖泊蓝藻治理提供了技术支持，操作简便，应用前景大。

附图说明

图1为本实用新型的装置图示。

图中标号：1为前处理池，2为气浮池，3为前处理池加药泵，4为前处理池搅拌器，5为刮渣机，6为气浮池搅拌器，7为气浮池加药泵，8为溶气罐，9为空压机。

具体实施方式

下面结合具体实施案例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

梅梁湾是太湖近年来治理的重要水域，夏秋积极蓝藻爆发严重，以本发明的技术为支撑，建设了藻水分离系统，主要用于人工打捞藻水的分离，系统主要包括以下两个单元

第一分离单元，主要包括前处理池、加药泵、搅拌器、刮渣机。技术原理是将富藻水加药搅拌后脱去里面的溶解氧，经过1-3小时的静置，蓝藻因缺少空气会集中在处理池的上段。利用刮渣机可将藻渣收集进一步处理。

第二分离单元，主要包括气浮池、溶气罐、空压机、加药泵、搅拌器和刮渣机等。通过前处理的藻水进入气浮池后，适用加入絮凝药剂搅拌，搅拌后通入加压溶气，最终使得藻水分离，清水排入湖。藻渣利用刮渣机收集作进一步处理。

本发明通过藻水富集系统收集的藻水进入前处理池，加药泵加药后处理池开始搅拌，之后静置1-3h，静止后刮渣机开始收集藻渣，剩余藻水进入到气浮池；在气浮池内，藻水在加药后开始搅拌，之后开启气浮过程，打开空压机。最后开启刮渣机收集液面上的藻渣，将清水外排。

第一分离单元中，所用的药剂为脱氧剂，可为亚硫酸盐和连二亚硫酸钠等；加药后搅拌时间可为10-20分钟，搅拌速度可为100-300r/min；

第一分离单元为封闭系统，在加药、搅拌和静置过程中保证外界空气不进入；

第一分离单元可去除藻水中60-80%的蓝藻，处理效果好；

第二分离单元中，使用的絮凝剂可为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等；

第二分离单元中溶气罐压力为2-3.4kg/cm²，溶气罐过流密度为100-180m³/h·m²；

第二分离单元的气浮接触池的工艺参数为：上升流速为10-12mm/s，出口断面流速为18-24 mm/s，接触池气水接触时间为50-80s；

本发明所述的藻渣进一步处理，可采用机械压滤的方式，降低藻的含水率，制作成藻饼，用于发酵和生产饲料等。

Claims (7)

1. 一种适用于湖泊治理的藻水分离方法，其基于一种藻水分离装置，该装置包括前处理池和气浮池两个分离单元，其中：

第一分离单元，主要为前处理池，还包括第一加药泵、第一搅拌器、第一刮渣机；其中，第一加药泵用于将脱氧剂药物加入前处理池中的富藻水中，第一搅拌器用于对加药后的富藻水进行搅拌，脱去富藻水里面的溶解氧，经过1-3小时的静置，蓝藻因缺少空气而集中在前处理池的上段；第一刮渣机用于收集藻渣，以便进一步处理；

第二分离单元，主要为气浮池，还包括溶气罐、空压机、第二加药泵、第二搅拌器和第二刮渣机；通过前处理的藻水进入气浮池，第二加药泵用于将絮凝药剂加入气浮池，第二搅拌器用于对加入絮凝药剂后的藻水进行搅拌；空压机用于对溶气罐中气体加压，向气浮池通入加压溶气，使得藻水分离，清水排入湖中；第二刮渣机用于收集藻渣，以便作进一步处理；

其特征在于具体采用二级处理步骤：通过前处理池的前处理步骤，和通过气浮池的气浮处理步骤，其中：

前处理步骤中，由第一加药泵将脱氧剂药物加入前处理池中的富藻水中，由第一搅拌器搅拌，脱去富藻水里面的溶解氧，经过1-3小时的静置，蓝藻因缺少空气而集中在前处理池的上段；由第一刮渣机将藻渣收集，作进一步处理；

气浮处理步骤中，通过前处理的藻水进入气浮池，由第二加药泵将絮凝药剂加入气浮池，由第二搅拌器搅拌；然后开启气浮过程，打开空压机，从溶气罐向气浮池通入加压溶气，使得藻水分离，清水排入湖中；由第二刮渣机收集藻渣，作进一步处理；

所用脱氧剂为亚硫酸盐或连二亚硫酸钠。

2. 根据权利要求1所述的藻水分离方法，其特征在于前处理步骤中，脱氧剂药物加入后搅拌时间为10-20分钟，搅拌速度为100-300r/min。

3. 根据权利要求1所述的藻水分离方法，其特征在于前处理步骤中，第一分离单元为封闭，在加药、搅拌和静置过程中保证外界空气不进入。

4. 根据权利要求1所述的藻水分离方法，其特征在于前处理步骤中，溶气罐压力为2-3.4kg/cm²，溶气罐过流密度为100-180m³/h·m²。

5. 根据权利要求1所述的藻水分离方法，其特征在于气浮处理步骤中，气浮池的工艺参数为：上升流速为10-12mm/s，出口断面流速为18-24 mm/s，气浮池气水接触时间为50-80s。

6. 根据权利要求1所述的藻水分离方法，其特征在于气浮处理步骤中，所用絮凝药剂为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺。

7. 根据权利要求1所述的藻水分离方法，其特征在于所述对藻渣进一步处理，是采用机械压滤的方式，降低藻的含水率，制作成藻饼，用于发酵和生产饲料。