CN104941279B - 一种仿生式蓝藻富集清除设备及推流式除藻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生式蓝藻富集清除设备及推流式除藻方法，设备包括：浓缩槽，所述浓缩槽包括相对的侧挡板、底板、前挡板和后挡板，所述前挡板的一端为进水端，所述后挡板的一端为出水端，所述底板上开有出水孔；过滤单元，所述过滤单元铺设在所述浓缩槽的底板上，该过滤单元具有过滤水而阻挡藻的若干过滤鳃片；刮扫单元，所述刮扫单元包括动力装置、刮扫支架和刮扫头，所述动力装置与刮扫支架相连，所述刮扫支架滑动架设在所述浓缩槽侧挡板的边沿上，所述刮扫头连接所述刮扫支架且其下端与所述过滤单元接触。本发明的仿生式蓝藻富集清除设备具有结构简单、运行费用低、处理能力高等优点。

Description

一种仿生式蓝藻富集清除设备及推流式除藻方法

技术领域

本发明涉及一种物理过滤去除水中蓝藻的装置及除藻方法，属于环保设备技术领域，主要应用于发生蓝藻水华水体的预处理。

背景技术

伴随着我国社会和经济的快速发展，湖泊富营养化逐渐成为一个影响社会民生的重大环境问题。蓝藻水华是富营养化水体的一个典型特征，我国几个富营养化湖泊，如太湖、巢湖和滇池等，近几年内都发生了严重的蓝藻水华。水华蓝藻的腐烂分解不仅使湖泊生态系统恶化，而且直接威胁到居民的饮水安全。

目前国内外除藻技术主要分为物理除藻、化学除藻和生物除藻三大类。物理除藻技术主要包括打捞、过滤、覆盖、气浮等，相比其他除藻方式，物理除藻有效果直接、没有二次污染的优势，但缺点是运行成本高、处理能力有限，只能局限于小水体或局部水域。

发明内容

本发明目的在于克服传统物理除藻技术运行费用高、处理能力小的缺陷，提供了一种无压过滤除藻装置-仿生式蓝藻富集清除设备及推流式除藻方法。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例一方面提出了一种仿生式蓝藻富集清除设备，包括：浓缩槽，所述浓缩槽包括相对的侧挡板、底板、前挡板和后挡板，所述前挡板的一端为进水端，所述后挡板的一端为出水端，所述底板上开有出水孔；过滤单元，所述过滤单元铺设在所述浓缩槽的底板上，该过滤单元具有过滤水而阻挡藻的若干过滤鳃片；刮扫单元，所述刮扫单元包括动力装置、刮扫支架和刮扫头，所述动力装置与刮扫支架相连，所述刮扫支架滑动架设在所述浓缩槽侧挡板的边沿上，所述刮扫头连接所述刮扫支架且其下端与所述过滤单元接触。

根据本发明的仿生式蓝藻富集清除设备通过过滤单元过滤原藻水，将原藻水中的藻截留在过滤单元上，通过底板上的出水孔将过滤后的清水流出，通过刮扫单元在过滤单元上的反复刮扫，过滤单元上堆积的藻在刮扫头的扫动下重新扬起，使刮扫头后的藻水浓度逐渐增大，并在刮扫头的推动下自后挡板溢出。综上所述，本发明的仿生式蓝藻富集清除设备具有结构简单、运行费用低、处理能力高等优点。

另外，根据本发明的仿生式蓝藻富集清除设备还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述侧挡板高出所述前挡板和/或后挡板。

优选的，所述前挡板高于所述后挡板。

优选的，所述浓缩槽内设有一配水孔板，所述配水孔板的中上部开孔，配水孔板与浓缩槽的前挡板和侧挡板组成配水室。

优选的，所述侧挡板的上边沿装有轨道，所述刮扫支架与所述轨道滑动连接。

优选的，所述过滤单元包括过滤单元包括网格状支撑，所述网格状支撑上设有平行排列的所述若干过滤鳃片，所述若干过滤鳃片均倾斜设置，每个过滤鳃片邻近后挡板的一端高于另一端。

优选的，所述刮扫头的下端与所述过滤单元软接触。

优选的，所述动力装置还与控制电路相连。

本发明另一方面提出一种利用上述的仿生式蓝藻富集清除设备的推流式除藻方法，包括以下步骤：

（1）原藻水从进水端进入浓缩槽内，水流在重力作用下产生垂直流动，在此过程中原藻水中的藻被截留在过滤单元上，过滤过后的清水从底板的出水孔流出；

（2）刮扫单元拖动刮扫头以一定速度朝向后挡板刮扫过滤鳃片，堆积的藻在刮扫头的扫动下重新扬起，与上层藻水重新混合；随着刮扫单元的行进，被扬起的藻随之增多，刮扫头后的藻水浓度逐渐增大；藻水在刮扫头的推动下向后挡板涌动，藻水液面随之抬升，当刮扫头靠近后挡板时，被其推高的藻水液面高出后挡板，高浓度藻水随即从后挡板溢出；

（3）当刮扫单元自后挡板一端返回时，刮扫头上向抬起，与所述过滤单元脱离接触，返回到靠近前挡板一端；

（4）重复步骤（2）、（3）。

本发明再一方面提出一种利用包含过滤鳃片的仿生式蓝藻富集清除设备的推流式除藻方法，包括以下步骤：

（1）原藻水从进水端进入浓缩槽内，水流在重力作用下产生垂直流动，在此过程中原藻水中的藻被截留在过滤单元上，过滤过后的清水从底板的出水孔流出；

（2）刮扫单元拖动刮扫头以一定速度朝向后挡板刮扫过滤鳃片，堆积的藻在刮扫头的扫动下重新扬起，与上层藻水重新混合；随着刮扫单元的行进，被扬起的藻随之增多，刮扫头后的藻水浓度逐渐增大；藻水在刮扫头的推动下向后挡板涌动，藻水液面随之抬升，当刮扫头靠近后挡板时，被其推高的藻水液面高出后挡板，高浓度藻水随即从后挡板溢出；

（3）当刮扫单元自后挡板一端返回时，刮扫头先接触每个过滤鳃片高的一端，藻被过滤鳃片高的一端截住，返回到靠近前挡板一端；

（4）重复步骤（2）、（3）。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明俯视图。

其中：1-侧挡板，2-进水管，3-配水孔板，4-过滤鳃片，5-网格状支撑，6-底板，7-刮扫头，8-刮扫支架，9-原藻水，10-浓缩藻水，11-清水，12-藻水液面，13-前挡板，14-后挡板，15-轨道。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1、2所示，一种仿生式蓝藻富集清除设备，包括浓缩槽、过滤单元和刮扫单元。

该除藻设备的主体为由相对的两个侧挡板1、底板6、前挡板13和后挡板14构成的所述浓缩槽。前挡板13的一端为连接进水管2的进水端，后挡板14的一端为出水端，底板6上开有出水孔。其中，侧挡板1高出前挡板13和后挡板14，以防止藻水从侧板板溢出，而藻水可以从后挡板14溢出（藻水包括原藻水9和浓缩藻水10）。前挡板13高于后挡板14，以确保藻水在刮扫单元的刮扫作用下，藻水不从前挡板13溢出。浓缩槽内设有一平行前挡板13设置的配水孔板3，配水孔板3的中上部开孔，配水孔板3与浓缩槽的前挡板13和侧挡板1连接组成配水室，所述底板6上的出水孔设置在配水室外。

过滤单元包括若干过滤鳃片4，若干过滤鳃片4平行排列，通过网格状支撑5铺设在底板6上。若干过滤鳃片4均倾斜设置，每个过滤鳃片4邻近后挡板14的一端高于另一端。由此可知，当刮扫头7向后挡板14一端刮扫时，刮扫头7的下端先接触过滤鳃片4低的一端，并向过滤鳃片4高的一端刮扫，藻在刮扫片的作用下沿过滤鳃片4的上表面由低到高移动，最终被扬起，与上层藻水重新混合，随着刮扫单元的行进，被扬起的藻随之增多，刮扫头7后的藻水浓度逐渐增大，形成浓缩藻水10。而当刮扫片朝向前挡板13一端刮扫时，刮扫头7的下端先接触过滤鳃片4高的一端，并向过滤鳃片4低的一端刮扫，藻在刮扫片的作用下沿过滤鳃片4的上表面由上到下移动，最终被另一过滤鳃片4的右侧截留，基本不会被扬起，也不过被刮扫到前挡板13一端。当刮扫片被另一过滤鳃片4高的一端突然抬起时，被截留的藻会在刮扫片的扰动作用下，在刮扫片的右端重新扬起，此时水流经出水孔流下，重新扬起的藻再次均匀降落在过滤鳃片4上，以待下次刮扫。

刮扫单元包括动力装置、控制电路、刮扫支架8和刮扫头7，控制电路与动力装置相连，动力装置与刮扫支架8相连，刮扫支架8滑动架设在浓缩槽的两个侧挡板1的边沿上，刮扫头7连接刮扫支架8且其下端与过滤鳃片4软接触。刮扫头7的下端可采用弹性材料制成，使其与过滤鳃片4软接触，随着过滤鳃片4的高低不同，均可以刮扫过滤鳃片4的上表面。侧挡板1的上边沿装有轨道15，刮扫支架8与轨道15滑动连接，具体的，刮扫支架8包括支架本体和安装在支架本体上的轮子，轮子沿所述轨道15滑动，在刮扫支架8上可以设置动力装置和控制电路。控制电路控制动力装置，使刮扫支架8沿轨道15自动往复运动，形成自动刮扫行车。

一种利用上述的仿生式蓝藻富集清除设备的推流式除藻方法，包括以下步骤：

（1）原藻水9从进水管2进入配水室，水流上升并穿过配水孔板3后流速变缓。原藻水9在向后挡板14一端水平流动的同时，在重力作用下产生垂直流动，在此过程中原藻水9中的藻被截留在过滤鳃片4上，过滤过后的清水11从底板6的出水孔流出；

（2）刮扫单元拖动刮扫头7以一定速度朝向后挡板14刮扫过滤鳃片4，堆积的藻在刮扫头7的扫动下重新扬起，与上层藻水重新混合；随着刮扫单元的行进，被扬起的藻随之增多，刮扫头7后的藻水浓度逐渐增大；藻水在刮扫头7的推动下向后挡板14涌动，藻水液面12随之抬升，当刮扫头7靠近后挡板14时，被其推高的藻水液面12高出后挡板14，高浓度藻水（浓缩藻水10）随即从后挡板14溢出；

（3）当刮扫单元到达后挡板14一端时，刮扫单元拖动刮扫头7向前挡板13一端移动，刮扫头7接触每个过滤鳃片4高的一端，藻被下一过滤鳃片4高的一端截留，至到刮扫头7返回原位，准备下一次刮扫；

（4）重复步骤（2）、（3）。

另外，作为本发明的另一示例，当刮扫头7朝向前挡板13一端移动时，可以通过设置刮扫支架8上的抬起装置将刮扫头7抬起，与过滤鳃片4脱离接触，以防止将堆积在过滤鳃片4上的藻被刮向前挡板13一端。当刮扫头7返回前端，到位后释放刮扫头7使其返回原位，准备下次刮扫。抬起装置可以通过控制电路控制一步进电机，通过电机输出轴的旋转使刮扫头7抬高或发生一定角度的旋转，使其抬高的装置比如电动螺杆。

一种利用该另一示例的仿生式蓝藻富集清除设备的推流式除藻方法，包括以下步骤：

（1）原藻水9从进水管2进入配水室，水流上升并穿过配水孔板3后流速变缓。原藻水9在向后挡板14一端水平流动的同时，在重力作用下产生垂直流动，在此过程中原藻水9中的藻被截留在过滤鳃片4上，过滤过后的清水11从底板6的出水孔流出；

（2）刮扫单元拖动刮扫头7以一定速度朝向后挡板14刮扫过滤鳃片4，堆积的藻在刮扫头7的扫动下重新扬起，与上层藻水重新混合；随着刮扫单元的行进，被扬起的藻随之增多，刮扫头7后的藻水浓度逐渐增大；藻水在刮扫头7的推动下向后挡板14涌动，藻水液面12随之抬升，当刮扫头7靠近后挡板14时，被其推高的藻水液面12高出后挡板14，高浓度藻水（浓缩藻水10）随即从后挡板14溢出；

（3）当刮扫单元到达后挡板14一端时，将刮扫头7上向抬起，与过滤鳃片4脱离接触，然后返回到靠近前挡板13一端，到位后释放刮扫头7使其返回原位，准备下一次刮扫；

（4）重复步骤（2）、（3）。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种仿生式蓝藻富集清除设备，包括：

浓缩槽，所述浓缩槽包括相对的侧挡板、底板、前挡板和后挡板，所述前挡板的一端为进水端，所述后挡板的一端为出水端；

过滤单元，所述过滤单元铺设在所述浓缩槽的底板上；

其特征在于，

所述的浓缩槽的底板上开有出水孔；

所述的过滤单元具有过滤水而阻挡藻的若干过滤鳃片；

刮扫单元，所述刮扫单元包括动力装置、刮扫支架和刮扫头，所述动力装置与刮扫支架相连，所述刮扫支架滑动架设在所述浓缩槽侧挡板的边沿上，所述刮扫头连接所述刮扫支架且其下端与所述过滤单元接触。

2.根据权利要求1所述的仿生式蓝藻富集清除设备，其特征在于，所述侧挡板高出所述前挡板和/或后挡板。

3.根据权利要求1所述的仿生式蓝藻富集清除设备，其特征在于，所述前挡板高于所述后挡板。

4.根据权利要求1所述的仿生式蓝藻富集清除设备，其特征在于，所述浓缩槽内设有一配水孔板，所述配水孔板的中上部开孔，配水孔板与浓缩槽的前挡板和侧挡板组成配水室。

5.根据权利要求1所述的仿生式蓝藻富集清除设备，其特征在于，所述侧挡板的上边沿装有轨道，所述刮扫支架与所述轨道滑动连接。

6.根据权利要求1所述的仿生式蓝藻富集清除设备，其特征在于，所述过滤单元包括网格状支撑，所述网格状支撑上设有平行排列的所述若干过滤鳃片，所述若干过滤鳃片均倾斜设置，每个过滤鳃片邻近后挡板的一端高于另一端。

7.根据权利要求1所述的仿生式蓝藻富集清除设备，其特征在于，所述刮扫头的下端与所述过滤单元软接触。

8.根据权利要求1所述的仿生式蓝藻富集清除设备，其特征在于，所述动力装置还与控制电路相连。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的仿生式蓝藻富集清除设备的推流式除藻方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原藻水从进水端进入浓缩槽内，水流在重力作用下产生垂直流动，在此过程中原藻水中的藻被截留在过滤单元上，过滤过后的清水从底板的出水孔流出；

（2）刮扫单元拖动刮扫头以一定速度朝向后挡板刮扫过滤鳃片，堆积的藻在刮扫头的扫动下重新扬起，与上层藻水重新混合；随着刮扫单元的行进，被扬起的藻随之增多，刮扫头后的藻水浓度逐渐增大；藻水在刮扫头的推动下向后挡板涌动，藻水液面随之抬升，当刮扫头靠近后挡板时，被其推高的藻水液面高出后挡板，高浓度藻水随即从后挡板溢出；

（3）当刮扫单元自后挡板一端返回时，刮扫头上向抬起，与所述过滤单元脱离接触，返回到靠近前挡板一端；

（4）重复步骤（2）、（3）。

10.一种利用权利要求6所述的仿生式蓝藻富集清除设备的推流式除藻方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原藻水从进水端进入浓缩槽内，水流在重力作用下产生垂直流动，在此过程中原藻水中的藻被截留在过滤单元上，过滤过后的清水从底板的出水孔流出；

（2）刮扫单元拖动刮扫头以一定速度朝向后挡板刮扫过滤鳃片，堆积的藻在刮扫头的扫动下重新扬起，与上层藻水重新混合；随着刮扫单元的行进，被扬起的藻随之增多，刮扫头后的藻水浓度逐渐增大；藻水在刮扫头的推动下向后挡板涌动，藻水液面随之抬升，当刮扫头靠近后挡板时，被其推高的藻水液面高出后挡板，高浓度藻水随即从后挡板溢出；

（3）当刮扫单元自后挡板一端返回时，刮扫头先接触每个过滤鳃片高的一端，藻被过滤鳃片高的一端截住，返回到靠近前挡板一端；

（4）重复步骤（2）、（3）。