CN105200969A - 蓝藻打捞方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了蓝藻打捞方法及其装置，该蓝藻打捞装置包括平台，多个涡井取藻器，潜污泵，分支管路与主管道相连通，所述主管道中设有多个阀门、至少一个流量计和至少一个浓度计，升降井，控制系统及上位机。通过在主管道中设置浓度计及流量计，解决了现有技术中无法对吸取至调峰池中的蓝藻浆的浓度进行浓度检测的缺陷；并通过电机通过连接件与筛盘固持，筛盘在电机的驱动下实现升降，以调整内筒开口至水面之间的距离的技术方案以及潜污泵所设置的排水管，在蓝藻未达到潜污泵时将不含蓝藻的水从排水管中泵出，从而提高了调峰池中蓝藻浆的浓度，降低蓝藻浆的后期处理成本，提高了处理效率；并能够通过上位机对蓝藻浆的处理量进行实时显示与控制。

Description

蓝藻打捞方法及其装置

技术领域

本发明涉及水体治理技术领域，尤其涉及一种对水体中的蓝藻进行高效打捞的蓝藻打捞方法及其蓝藻打捞装置。

背景技术

随着水体富营养化的日益严重，水体中会爆发蓝藻。水体中存在的蓝藻会消耗水体中的大量氧气，从而对水生生物及其生态系统造成严重影响。出了生物治理及化学治理之外，直接对蓝藻进行打捞搜集是快速消除蓝藻危害的优选手段。

在现有技术中，通常在沿岸建设导流围栏，对水体中的蓝藻进行导流富集，然后通过大功率的电机汲取富含蓝藻的水体，直接通过管道输送到藻浆调峰池后对蓝藻进行化学处置。

虽然中国公开专利申请CN101886379A公开了《一种微藻搜集的方法》，其首先通过气浮的方式将水体中的微藻浮于水体表面，然后通过鼓风的方式将表面的微藻集中的围隔中，并用水泵吸取表层藻浆。这种技术存在着蓝藻浆浓度过低的缺陷，从而导致后期对蓝藻浆进行囊团破壁、溶气气浮分离或者沉降分离的反应时间及投药量的增加，从而增大了对处理蓝藻的成本，且效率偏低。同时，现有技术中的蓝藻方法无法有效控制蓝藻浆的浓度，从而导致调峰池内蓝藻浆的含水量过高，从而导致调峰池的蓄容能力的下降。

有鉴于此，有必要对现有技术中的蓝藻打捞方法及装置予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于公开一种蓝藻打捞方法以及基于该蓝藻打捞方法所形成的一种蓝藻打捞装置，用以解决现有技术中无法对吸取至调峰池中的蓝藻浆的浓度进行浓度检测的缺陷，提高调峰池中蓝藻浆的浓度，降低蓝藻浆的后期处理成本，同时提高处理效率；并蓝藻浆的处理量进行实时显示与控制。

为实现上述第一个发明目的，本发明提供了一种蓝藻打捞方法，包括：通过导流围隔对水体上漂浮的蓝藻进行导流富集，通过平台底部所设置的涡井取藻器在潜污泵的驱动下吸取水体表层的蓝藻浆以将蓝藻浆通过支路管道汇入主管道，并在主管道中设置阀门、流量计及浓度计以对流经主管道内的蓝藻浆的流量及浓度进行实时监测，当蓝藻浆浓度低于设定浓度值时，潜污泵在控制系统的控制下断电；涡井取藻器包括顶部具开口的内筒，部分活动收容内筒的外筒和连接内筒内壁的筛盘；平台上设有电机，电机通过连接件与筛盘固持，筛盘在电机的驱动下实现升降，从而调整内筒开口至水面之间的距离。

为实现上述第二个发明目的，本发明还提供了一种蓝藻打捞装置，包括：与围岸固定的平台，平台的底部设有多个涡井取藻器，与涡井取藻器底部相连通的潜污泵，潜污泵通过分支管路与主管道相连通，主管道中设有多个阀门、至少一个流量计和至少一个浓度计，与平台连接并收容涡井取藻器的升降井，升降井的顶部设有电机；涡井取藻器包括顶部具开口的内筒，部分活动收容内筒的外筒和连接内筒内壁的筛盘，电机与筛盘之间通过连接件连接，筛盘在电机的驱动下实现升降，从而调整内筒开口至水面之间的距离；以及，至少分别电性连接潜污泵、阀门、流量计与浓度计的控制系统，控制系统与上位机相通讯。

在一些实施方式中，内筒顶部开口处的内径大于内筒底部的内径。

在一些实施方式中，内筒由横截面均为圆形的第一内筒段与第二内筒段组成，所述第一内筒段的内径大于第二内筒段的内径。

在一些实施方式中，第一内筒段的高度为10-100mm。

在一些实施方式中，第一内筒段的环状底壁上设有一个用于检测水体表层蓝藻浓度的探测仪，所述探测仪与控制系统相互通讯，当探测仪检测到位于第一内筒段的蓝藻浓度低于设定阈值时，探测仪向控制系统发送报警信号，控制系统根据接收到的报警信号向电机发送驱动信号，以通过电机的转动驱动连接件对内筒进行升降操作。

在一些实施方式中，还包括与潜污泵连接的时间继电器，所述时间继电器与控制系统相通讯，所述潜污泵还有一个排水管，所述控制系统至少计算第二内筒段的容积并根据潜污泵的流量，以在蓝藻未达到潜污泵时将不含蓝藻的水从排水管中泵出，并在蓝藻达到潜污泵时将蓝藻泵入分支管路。

在一些实施方式中，连接件包括螺杆、钢丝绳；所述电机包括直流伺服电机、直流步进电机；所述控制系统包括可编程逻辑控制器、微处理器。

在一些实施方式中，探测仪包括叶绿素分析仪、蓝藻荧光仪。

在一些实施方式中，升降井的顶部设有若干销孔，所述平台上设有与销孔配合设置的拉销，所述拉销与销孔相互卡持以固定并调节升降井在垂直方向上的高度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在本发明中，通过在主管道中设置浓度计及流量计，解决了现有技术中无法对吸取至调峰池中的蓝藻浆的浓度进行浓度检测的缺陷；并通过电机通过连接件与筛盘固持，筛盘在电机的驱动下实现升降，以调整内筒开口至水面之间的距离的技术方案以及潜污泵所设置的排水管，在蓝藻未达到潜污泵时将不含蓝藻的水从排水管中泵出，从而提高了调峰池中蓝藻浆的浓度，降低蓝藻浆的后期处理成本，提高了处理效率；并能够通过上位机对蓝藻浆的处理量进行实时显示与控制。

附图说明

图1为蓝藻打捞装置的结构示意图；

图2为涡井取藻器的结构示意图；

图3为涡井取藻器与潜污泵装连接的装配图；

图4为蓝藻打捞装置电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

实施例一：

请参图1至图4所示出的本发明一种蓝藻打捞装置的一种实施例。

在本实施例中，该蓝藻打捞装置100，包括：与围岸固定的平台1。平台1靠近陆地的一侧边缘设有由不锈钢制成的扶栏74。同时，平台1通过支墩73与陆地实现可靠固定。平台1的底部设有多根支腿75，支腿75可采用角钢或者工字钢制成，并插入河床底76中，从而通过支腿75对平台1实现可靠地支撑效果。在平台1上还设有向水面71倾斜设置的旋梯77。支腿75处堆积了大量的大体积杂物，例如漂浮的木头时，会影响吸取蓝藻的效果。因此，操作人员可通过旋梯77将堵塞在支腿75处的大体积杂物进行人工清理。

平台1的底部设有多个涡井取藻器2，以及与涡井取藻器2底部相连通的潜污泵3，潜污泵3通过分支管路31与主管道41相连通。主管道41中设有多个阀门42、至少一个流量计43和至少一个浓度计44，与平台1连接并收容涡井取藻器的升降井4。该升降井4的顶部设有电机45。具体的，该电机45包括直流伺服电机、直流步进电机，并更优选为直流伺服电机。

涡井取藻器2包括顶部具开口的内筒21，部分活动收容内筒21的外筒22和连接内筒21内壁的筛盘23。在本实施方式中，内筒21与外筒22的横截面为圆形，当然也选用正方形或者其他形状，只要实现内筒21与外筒22相互嵌套即可。

电机45与筛盘23之间通过连接件24连接。筛盘23与内筒21为一体式结构，并具体为由三个呈放射状的肋板(未示出)构成，三个肋板在内筒21的圆心处相交，并与连接件24固定连接。具体的，该连接件24包括螺杆、钢丝绳，并进一步优选为螺杆。

筛盘23在电机45的驱动下实现升降，从而调整内筒开口至水面71之间的距离。具体的，该螺杆与设置于平台1上的减速装置(未示出)及电机45连接。电机45转动时，电机45通过减速装置驱动螺杆在垂直方向上轴向转动，从而通过筛盘23带动内筒21上升或者下降，从而实现了对内筒21与水面71之间距离的调节。

为了提高内筒21对漂浮在水体表面的蓝藻的吸取效率，在本实施方式中，该内筒21由横截面均为圆形的第一内筒段211与第二内筒段212组成，所述第一内筒段211的内径大于第二内筒段212的内径。

该内筒21顶部开口处的内径大于内筒21底部的内径。具体的，第一内筒段211的开口面积S1大于第二内筒段212的开口面积S2，具体的，开口面积S1为开口面积S2的三倍。同时，在本实施方式中，该第一内筒段211呈直筒状，本领域技术人员也可以合理预测到，如果将该第一内筒段211设置成锥形也可实现相同的技术效果，在此不再赘述。具体的，在本实施方式中，该第一内筒段211的高度为10-100mm。

由于富集于围岸附近的蓝藻仅仅漂浮在水体表面，因此需要根据蓝藻的厚度来调整第一内筒段211的高度，从而避免过多的水被潜污泵3吸取至主管道41中，从而避免后期在对蓝藻浆进行进一步处理时减少化学药剂的投放量与处理时间，有效的节约了对蓝藻的处理成本，提高了处理效率。

为了提高内筒21与外筒22的密封效果，也可在外筒22的口部附近设置一圈密封圈25，该密封圈25可选用O型密封圈或者带有唇口的密封圈。

在本实施方式中，该蓝藻打捞装置还包括至少分别电性连接潜污泵3、阀门42、流量计43与浓度计44的控制系统5，所述控制系统5与上位机6通过线缆或者zigbee模块相通讯，从而将潜污泵3、阀门42、流量计43与浓度计44的工作状态及运行参数在上位机6上进行实时显示与操作。上位机6可为PC并可运行Linux系统开发的OS。通过上位机6可对蓝藻浆的处理量进行实时显示与控制。潜污泵3通过软管33与外筒22底部所设置的接口221相连，从而通过潜污泵3将高浓度的蓝藻浆泵入分支管路31中。

具体的，该控制系统5包括可编程逻辑控制器、微处理器，并更优选为可编程逻辑控制器。该浓度计44型号为：ZFMLSS-5200-AC；交流电压：220VAC；最大消耗功率：15W；测量范围：0-9999mg/L；0-10.00g/L；连续操作温度：-20℃～55℃；测量精度：最大误差<±2％FS；重量：2kg。

流量计43选用电磁流量计，其具体参数如下所示。计型号：LDBE-65S-M2X102-35；法兰接口：DN40-DN600；测量精确值:±0.1％；供电电源：220V；输出：4-20ma；消耗功率：小于15W；流速：0.5-10m/s；环境温度：-25℃～+60℃；管道式额定工作压力：DN125-DN1200。当然，该流量计43也可选用受继电器控制的转子流量计。在本实施方式中，该阀门42可是受继电器控制的球阀，也可以是受继电器控制的蜗杆蝶阀，并更优选为受继电器控制的蜗杆蝶阀。

具体的，参图2所示，当位于围岸中的蓝藻被潜污泵3抽取一定时间后，水体表面所漂浮的蓝藻厚度会发生局部变浅。此时，可通过第一内筒段211的环状底壁461上所设置的一个或者多个探测仪46来实现探测某个涡井取藻器2中的第一内筒段211从水体下方向上插入蓝藻层的高度，从而避免过多的水被潜污泵3吸入主管道41中。探测仪46可以用于检测水体表层蓝藻浓度。

该探测仪46与控制系统5相互通讯。当探测仪46检测到位于第一内筒段211的蓝藻浓度低于设定阈值时，探测仪46向控制系统5发送报警信号，控制系统5根据接收到的报警信号向电机45发送驱动信号，以通过电机45的转动驱动连接件24对内筒21进行升降操作。

因此，当水体表面的蓝藻层较厚时，可将涡井取藻器2沉入较深的水体中，并通过探测仪46与电机45及控制系统5的响应与执行进行自适应调整，直到，该探测仪46检测到位于第一内筒段211的蓝藻浓度高于或者设定阈值时，控制系统5向电机45发送停止转动的指令，并由潜污泵3开始执行吸取水体表层蓝藻的操作。

该探测仪46包括叶绿素分析仪、蓝藻荧光仪，并优选为蓝藻荧光仪。蓝藻在水中能发生光合作用，其中蓝藻蛋白能发出强烈的荧光，蓝藻荧光仪通过检测水体中荧光强度以对水体中的蓝藻浓度进行精确地检测。

需要说明的是，在本实施方式中，该蓝藻打捞装置100中可矩阵布置或者按照实际的地势将涡井取藻器2沉入水中，并使第一内筒段211的开口尽可能地覆盖水体表面，以增大吸取蓝藻的吸取面积。

为了进一步减少被潜污泵3误吸入并通过分支管路31泵入主管道41水的现象，更优选的，在蓝藻打捞装置100还包括与潜污泵3连接的时间继电器47。该时间继电器47选用欧姆龙公司生产的固态时间继电器，并与控制系统5基于RS485协议相通讯。

同时，潜污泵3还有一个排水管32。该控制系统5通过计算第二内筒段212的容积并根据潜污泵3的流量，以在蓝藻未达到潜污泵3时将不含蓝藻的水从排水管32中泵出，并在蓝藻达到潜污泵3时将蓝藻泵入分支管路31。当第一内筒段211高于外筒22的上缘口时，控制系统5计算第二内筒段212的容积与环状底壁461下方的第一内筒段211的部分体积，并将根据总体积计算潜污泵3将不含蓝藻的水从排水管32中泵出的时间。

在本实施方式中，该升降井4的顶部设有若干销孔，平台1上设有与销孔配合设置的拉销。拉销与销孔相互卡持以固定并调节升降井4在垂直方向上的高度。通过这种结构，可对涡井取藻器2在垂直方向进行大幅度的调整，以减少探测仪46与电机45及控制系统5的响应与执行进行自适应调整的时间。

具体的，在本实施方式中，该潜污泵3的功率为11-18.5KW，扬程为15-30米。同时，该潜污泵3内设有剪切装置(未示出)，并通过剪切装置对被吸入并流进潜污泵3中的蓝藻浆进行高速剪切，以提高在分支管路31及主管道41中的流动性。同时也可将水体中的杂草、塑料水瓶等杂物进行打碎处理。

实施例二：

本实施例公开了一种蓝藻打捞方法，包括：通过导流围隔对水体上漂浮的蓝藻进行导流富集，通过平台1底部所设置的涡井取藻器2在潜污泵3的驱动下吸取水体表层的蓝藻浆以将蓝藻浆通过支路管道31汇入主管道41，并在主管道中设置阀门42、流量计43及浓度计44以对流经主管道内的蓝藻浆的流量及浓度进行实时监测，当蓝藻浆浓度低于设定浓度值时，潜污泵3在控制系统5的控制下断电。涡井取藻器2包括顶部具开口的内筒21，部分活动收容内筒的外筒22和连接内筒内壁的筛盘23；所述平台1上设有电机45，电机45通过连接件24与筛盘23固持，筛盘23在电机45的驱动下实现升降，从而调整内筒21开口至水面之间的距离。

主管道41中的蓝藻浆可进一步的输送至一体式提升泵站、调峰池及蓝藻分离装置中，并将压滤或者他无害化处理方式所生成的水，经过净化处理并达到排放标准后排入水体中，最后蓝藻处理过程中所生成的藻泥外运至垃圾填埋场中进行填埋处理。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.蓝藻打捞方法，其特征在于，包括：通过导流围隔对水体上漂浮的蓝藻进行导流富集，通过平台底部所设置的涡井取藻器在潜污泵的驱动下吸取水体表层的蓝藻浆以将蓝藻浆通过支路管道汇入主管道，并在主管道中设置阀门、流量计及浓度计以对流经主管道内的蓝藻浆的流量及浓度进行实时监测，当蓝藻浆浓度低于设定浓度值时，潜污泵在控制系统的控制下断电；所述涡井取藻器包括顶部具开口的内筒，部分活动收容内筒的外筒和连接内筒内壁的筛盘；所述平台上设有电机，电机通过连接件与筛盘固持，所述筛盘在电机的驱动下实现升降，从而调整内筒开口至水面之间的距离。

2.蓝藻打捞装置，其特征在于，包括：与围岸固定的平台，所述平台的底部设有多个涡井取藻器，与涡井取藻器底部相连通的潜污泵，潜污泵通过分支管路与主管道相连通，所述主管道中设有多个阀门、至少一个流量计和至少一个浓度计，与平台连接并收容涡井取藻器的升降井，所述升降井的顶部设有电机；所述涡井取藻器包括顶部具开口的内筒，部分活动收容内筒的外筒和连接内筒内壁的筛盘，电机与筛盘之间通过连接件连接，所述筛盘在电机的驱动下实现升降，从而调整内筒开口至水面之间的距离；以及，至少分别电性连接潜污泵、阀门、流量计与浓度计的控制系统，所述控制系统与上位机相通讯。

3.根据权利要求2所述的蓝藻打捞装置，其特征在于，所述内筒顶部开口处的内径大于内筒底部的内径。

4.根据权利要求3所述的蓝藻打捞装置，其特征在于，所述内筒由横截面均为圆形的第一内筒段与第二内筒段组成，所述第一内筒段的内径大于第二内筒段的内径。

5.根据权利要求4所述的蓝藻打捞装置，其特征在于，所述第一内筒段的高度为10-100mm。

6.根据权利要求4所述的蓝藻打捞装置，其特征在于，所述第一内筒段的环状底壁上设有一个用于检测水体表层蓝藻浓度的探测仪，所述探测仪与控制系统相互通讯，当探测仪检测到位于第一内筒段的蓝藻浓度低于设定阈值时，探测仪向控制系统发送报警信号，控制系统根据接收到的报警信号向电机发送驱动信号，以通过电机的转动驱动连接件对内筒进行升降操作。

7.根据权利要求4所述的蓝藻打捞装置，其特征在于，还包括与潜污泵连接的时间继电器，所述时间继电器与控制系统相通讯，所述潜污泵还有一个排水管，所述控制系统至少计算第二内筒段的容积并根据潜污泵的流量，以在蓝藻未达到潜污泵时将不含蓝藻的水从排水管中泵出，并在蓝藻达到潜污泵时将蓝藻泵入分支管路。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的蓝藻打捞装置，其特征在于，所述连接件包括螺杆、钢丝绳；所述电机包括直流伺服电机、直流步进电机；所述控制系统包括可编程逻辑控制器、微处理器。

9.根据权利要求6所述的蓝藻打捞装置，其特征在于，所述探测仪包括叶绿素分析仪、蓝藻荧光仪。

10.根据权利要求2所述的蓝藻打捞装置，其特征在于，所述升降井的顶部设有若干销孔，所述平台上设有与销孔配合设置的拉销，所述拉销与销孔相互卡持以固定并调节升降井在垂直方向上的高度。