CN105668967A - 一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统及方法，属于水污染治理技术领域。包括过滤系统、搅拌池、多级过滤系统和泥水分离系统，搅拌池的一侧设有进水口，搅拌池的另一侧与过滤系统的一端连通，过滤系统的另一端与泥水分离系统连通，泥水分离系统的底部设有排泥口。过滤系统包括粗过滤装置和多级过滤系统，粗过滤装置的一端与搅拌池的另一侧连通，粗过滤装置的另一端与多级过滤系统的一端连通，多级过滤系统的另一端与泥水分离系统连通，多级过滤系统中从上到下依次设置滤网A、滤网B和滤网C。本发明在蓝藻越冬期对蓝藻进行了治理，消灭种源，从源头控制，可以有效的防止蓝藻来年夏季的爆发，节约治理难度和成本。

Description

一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统及方法

技术领域

本发明涉及水污染治理技术领域，尤其涉及一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统及方法。

背景技术

近年来蓝藻在我国各大湖泊频繁的爆发，已成为影响湖泊水质的主要影响因素，蓝藻又叫蓝绿藻，是一种简单的藻类生物，在夏季6-9月，温度升高，阳光充沛、营养物质丰富，温度达到20℃以上，光照度强且时间久的条件下，蓝藻形成气囊浮出水面并且迅速繁殖，以至形成蓝藻水华的现象。蓝藻爆发以后会在水面形成一层蓝绿色而有恶臭味的浮沫，这样就会减少水体的透光性和复氧能力，就会进一步加剧水体的富营养化。最终导致水体的恶臭。

目前国内外对蓝藻的治理研究也逐渐趋于完善，目前对蓝藻控制的方法主要分为两大类：

源头控制：源头控制就是控制湖泊外源性营养元素的输入，削减内源性营养物质的负荷，进而降低水体的富营养化，抑制蓝藻的生长。具体的实施方式主要有：建设拦截坝和前置库对进入湖泊的水体进行处理降低其的氮、磷的含量。在湖泊内可以建造生态浮床，对湖泊水体进行改善，但是该种方式成本高，施工难度大。

应急除藻抑藻：应急除藻抑藻就是在蓝藻爆发还是进行处理，主要方法有打捞和施洒除藻剂。施洒除藻剂除藻剂是目前使用较为广泛的技术，但如果使用方式不当易造成二次污染。

当过了夏季温度下降时，蓝藻为了度过不利于生长的冬季，就会沉淀底泥中进入越冬期。蓝藻的越冬阶段主要包括11月到来年2月，此时外界环境条件对于蓝藻生长相对不利，故其形成“休眠体”沉入底泥休眠，这一阶段是蓝藻整个生活史中新陈代谢最低的环节，而且是下一阶段水华爆发的“种源”。

中国发明专利，公开号CN101602533B，公开日：2011年02月09日，公开了一种控制蓝藻水华的方法，包括以下步骤：(1)利用带有吸盘的采集系统对水体水面的蓝藻进行抽吸采集；(2)将抽吸采集的蓝藻水经抽吸泵泵入输送管道，输送至储存槽；(3)储存槽中的蓝藻水经螺杆泵泵入加药系统，加入絮凝剂，混合均匀，使蓝藻絮凝；(4)将絮凝蓝藻后的蓝藻水送入沉降分离系统进行固液分离，得到水和含水率80％的蓝藻泥；固液分离后所得水经沉降分离系统送入清水槽暂存后经溢流口外排至水体中；(5)分离所得蓝藻泥经干燥后得到含水率小于70％的蓝藻泥。此专利是一种对蓝藻爆发时的一种处理装置，蓝藻爆发后已经对水体产生了影响，此专利并不能更加有效的抑制蓝藻的生长，是一种治标不治本的方法。

中国发明专利，公开号CN101508505，公开日：2009年08月19日，公开了一种清除水中蓝藻并消除其臭味的方法，包括如下步骤：(一)、絮凝蓝藻①向存有蓝藻的水体中均匀泼洒絮凝剂，使蓝藻絮凝；②水体搅拌，利用风浪动力、机械或人工外动力对均匀泼洒聚丙烯酰胺的水体进行搅拌，以加快絮凝速度和提高絮凝效果；③藻体沉淀(二)、分解藻体，消除臭味在蓝藻被絮凝沉淀后，泼洒消藻除臭剂，能使沉入水底的蓝藻及水体的臭味得以消解，(三)、水质净化在经过分解藻体，消除臭味步骤后，泼洒复合型微生物水制剂。此专利也是在蓝藻爆发后，即蓝藻已浮出水面后进行的处理方式，而且主要以投加药剂为主容易造成二次污染；蓝藻水华后，繁殖面积很大，投加药剂后处理成本增加。

中国发明专利，申请公布号：CN101993819A，申请公布日：2011.03.30，公开了一种底泥复苏蓝藻捕获器，由主收集管和过滤网组成，所述主收集管由上、下两部分组成，上部为圆锥形积聚管，下部为圆柱形捕获管。在圆柱形捕获管的下端设有2-4个滤孔。所述过滤网安装在圆柱形捕获管的底部和滤孔处。圆锥形积聚管上端设有导流管出水口。其不足之处在于，此装置的技术使用，是在蓝藻复苏以后采用纯物理方法进行蓝藻捕获，复苏期的蓝藻已大量繁殖，水生态系统处于失衡阶段，此方法不能从根本上解决蓝藻爆发的问题；该技术使用的蓝藻捕获器，只能在蓝藻上浮以后才能进行捕获，蓝藻复苏体内产生气囊后才能上浮，不能消除底泥中的蓝藻“种源”。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的蓝藻水华导致水体富营养化的问题，本发明提供了一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统及方法。它通过对底泥和水充分搅拌后，经过滤将越冬期的蓝藻截留下来，从而抑制来年蓝藻的爆发。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，包括过滤系统、搅拌池、多级过滤系统和泥水分离系统，搅拌池的一侧设有进水口，搅拌池的另一侧与过滤系统的一端连通，过滤系统的另一端与泥水分离系统连通，泥水分离系统的底部设有排泥口。

本发明是在冬季蓝藻处于越冬期进行蓝藻去除的方法，在蓝藻越冬期对蓝藻进行了治理，消灭种源，从源头控制，可以有效的防止蓝藻来年夏季的爆发，节约治理难度和成本。

本发明是以物理过滤的方法去除越冬蓝藻，不用外加药剂，可以有效的减少对湖泊水体的二次污染，同时也能够降低处理成本。本发明的结构原理简单、制作成本低、易于实现。

优选地，所述的过滤系统包括粗过滤装置和多级过滤系统，粗过滤装置的一端与搅拌池的另一侧连通，粗过滤装置的另一端与多级过滤系统的一端连通，多级过滤系统的另一端与泥水分离系统连通，粗过滤装置中的滤网孔径在10-15mm，可以在泥水进入提升泵前，去除掉一些大颗粒石子、砂砾、贝壳等杂物。

优选地，多级过滤系统中从上到下依次设置滤网A、滤网B和滤网C。

优选地，滤网A、滤网B和滤网C的孔径依次减小，孔径依次为5-10mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm。滤网A用于过滤杂草碎屑、泥沙等，滤网B主要去掉腐殖质等有机碎屑、滤网C主要去掉休眠藻体、悬浮颗粒物。可以有效的防止堵塞的发生。增加滤网的使用周期，减少滤网更换的次数。

优选地，所述的搅拌池内设有涡轮搅拌器。

优选地，鼓风机用于驱动涡轮搅拌器，并通过鼓风机与涡轮搅拌器连通的管道进行曝气。在搅拌的同时可以进行曝气，可以在一定程度上减少污泥的有机污染物。

优选地，泥水分离系统的上部与进水口相连通的管道上设有回流泵。泥水分离以后的清水并不外排，经过回流泵回流到搅拌池中，进行二次的利用，可以有效的减少对水资源的浪费，并减少二次污染的产生。本发明在蓝藻进行越冬期的时期，将底泥与水混合后，通过过滤系统过滤，滤除蓝藻的种源，来抑制来年蓝藻爆发，该装置结构简单。

一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的方法，其步骤为：

第一步、搭建以上所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统；

第二步、将取出的污泥置入搅拌池中，打开进水口注入清水；

第三步、打开鼓风机，鼓风驱动涡轮搅拌器，搅拌并曝气；

第四步、关闭鼓风机，搅拌结束，打开提升泵，泥水经过粗过滤装置过滤，提升泵进行提升后，进入多级过滤系统内；

第五步、泥水进入多级过滤系统后，依次经过滤网A、滤网B和滤网C；

第六步、过滤完的泥水直接进入泥水分离系统，泥水分离后，污泥直接从排泥口排入湖泊；

第七步、打开回流泵，将清水回流到搅拌池内。

优选地，第三步中曝气搅拌30-50分钟。

优选地，提升泵设置在粗过滤装置和多级过滤系统连通的管道上。

现有技术中大多数是针对蓝藻爆发后再进行处理，蓝藻水华后，时间较为紧迫，面积大，工作量大，耗费人力物力，且不能从根本上抑制蓝藻的生长，与之相比，本发明将蓝藻水华在源头开始控制，对底泥中处于越冬期的蓝藻进行处理，工作紧迫性降低，越冬期的蓝藻种源一旦被滤除，将不可能再发生水华现象，从根本上抑制了蓝藻的生长。

蓝藻水华后，一般处理方法是加入药剂，由于蓝藻水华爆发时，面积广，药剂使用量大，使得蓝藻水华的处理成本较高，且存在二次污染，与之相比，本发明不需要加入任何化学药剂，将底泥和水进行混合搅拌后，使用本发明所述的系统，按照本发明所述的方法，滤除越冬期的蓝藻种源，成本低，易于管理，且效果好，可以有效的减少对湖泊水体的二次污染，最大程度上减少蓝藻爆发对湖泊水体的影响。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明是在冬季蓝藻处于越冬期进行蓝藻去除的方法，在蓝藻越冬期对蓝藻进行了治理，消灭种源，从源头控制，可以有效的防止蓝藻来年夏季的爆发，节约治理难度和成本；

(2)本发明是以物理过滤的方法去除越冬蓝藻，不用外加药剂，可以有效的减少对湖泊水体的二次污染，同时也能够降低处理成本；

(3)本发明的搅拌器是使用涡轮搅拌器，使用鼓风进行驱动，在搅拌的同时可以进行曝气，可以在一定程度上减少污泥的有机污染物；

(4)本发明的粗过滤装置的一端与搅拌池的另一侧连通，粗过滤装置的另一端与多级过滤系统的一端连通，多级过滤系统的另一端与泥水分离系统连通，粗过滤装置中的滤网孔径在10-15mm，可以在泥水进入提升泵前，去除掉一些大颗粒石子、砂砾、贝壳等杂物；

(5)本发明的滤网A、滤网B和滤网C的孔径依次减小，孔径依次为5-10mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm；滤网A用于过滤杂草碎屑、泥沙等，滤网B主要去掉腐殖质等有机碎屑、滤网C主要去掉休眠藻体、悬浮颗粒物。可以有效的防止堵塞的发生。增加滤网的使用周期，减少滤网更换的次数；

(6)本发明的鼓风机用于驱动涡轮搅拌器，并通过鼓风机与涡轮搅拌器连通的管道进行曝气。在搅拌的同时可以进行曝气，可以在一定程度上减少污泥的有机污染物；

(7)本发明的泥水分离系统的上部与进水口相连通的管道上设有回流泵；泥水分离以后的清水并不外排，经过回流泵回流到搅拌池中，进行二次的利用，可以有效的减少对水资源的浪费，并减少二次污染的产生；

(8)现有技术中大多数是针对蓝藻爆发后再进行处理，蓝藻水华后，时间较为紧迫，面积大，工作量大，耗费人力物力，且不能从根本上抑制蓝藻的生长，与之相比，本发明将蓝藻水华在源头开始控制，对底泥中处于越冬期的蓝藻进行处理，工作紧迫性降低，越冬期的蓝藻种源一旦被滤除，将不可能再发生水华现象，从根本上抑制了蓝藻的生长；

(9)蓝藻水华后，一般处理方法是加入药剂，由于蓝藻水华爆发时，面积广，药剂使用量大，使得蓝藻水华的处理成本较高，且存在二次污染，与之相比，本发明不需要加入任何化学药剂，将底泥和水进行混合搅拌后，使用本发明所述的系统，按照本发明所述的方法，滤除越冬期的蓝藻种源，成本低，易于管理，且效果好，可以有效的减少对湖泊水体的二次污染，最大程度上减少蓝藻爆发对湖泊水体的影响；

(10)本发明的结构原理简单、制作成本低、易于实现。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的涡轮搅拌器结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、进水口；2、搅拌池；3、涡轮搅拌器；4、鼓风机；5、粗过滤装置；6、提升泵；7、多级过滤系统；8、滤网A；9、滤网B；10、滤网C；11、泥水分离系统；12、排泥口；13、回流泵。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，包括过滤系统、搅拌池2、多级过滤系统7和泥水分离系统11，搅拌池2的一侧设有进水口1，搅拌池2的另一侧与过滤系统的一端连通，搅拌池2内设有涡轮搅拌器3，过滤系统的另一端与泥水分离系统11连通；

过滤系统包括粗过滤装置5和多级过滤系统7，粗过滤装置5的一端与搅拌池2的另一侧连通，粗过滤装置5的另一端与多级过滤系统7的一端连通，粗过滤装置5中的滤网孔径在10-15mm，多级过滤系统7的另一端与泥水分离系统11连通；多级过滤系统7中从上到下依次设置滤网A8、滤网B9和滤网C10；滤网A8、滤网B9和滤网C10的孔径依次减小；孔径依次为5-10mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm，鼓风机4用于驱动涡轮搅拌器3，并通过鼓风机4与涡轮搅拌器3连通的管道进行曝气；涡轮搅拌器3就是在涡轮一圈加上扇叶，涡轮是为了使用鼓风机4去驱动涡轮搅拌器3，靠鼓风机4将其旋转起来，并同时进行了鼓风曝气；使用鼓风机4进行驱动，在搅拌的同时可以进行曝气，可以在一定程度上减少污泥的有机污染物。

泥水分离系统11的底部设有排泥口12，泥水分离系统11的上部与进水口1所在管道连通，泥水分离系统11的上部与进水口1相连通的管道上设有回流泵13。

本发明在蓝藻进行越冬期的时期，将底泥与水混合后，通过过滤系统过滤，滤除蓝藻的种源，来抑制来年蓝藻爆发，该装置结构简单。

现有技术中大多数是针对蓝藻爆发后再进行处理，蓝藻水华后，时间较为紧迫，面积大，工作量大，耗费人力物力，且不能从根本上抑制蓝藻的生长，与之相比，本发明将蓝藻水华在源头开始控制，对底泥中处于越冬期的蓝藻进行处理，工作紧迫性降低，越冬期的蓝藻种源一旦被滤除，将不可能再发生水华现象，从根本上抑制了蓝藻的生长。

蓝藻水华后，一般处理方法是加入药剂，由于蓝藻水华爆发时，面积广，药剂使用量大，使得蓝藻水华的处理成本较高，且存在二次污染，与之相比，本发明不需要加入任何化学药剂，将底泥和水进行混合搅拌后，使用本发明所述的系统，按照本发明所述的方法，滤除越冬期的蓝藻种源，成本低，易于管理，且效果好，可以有效的减少对湖泊水体的二次污染，最大程度上减少蓝藻爆发对湖泊水体的影响。

一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的方法，其步骤为：

第一步、搭建以上所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统；

第二步、将取出的污泥置入搅拌池2中，打开进水口1注入清水；在蓝藻处于越冬期的时期，蓝藻沉淀到底泥之中

第三步、打开鼓风机4，鼓风驱动涡轮搅拌器3，搅拌并曝气；曝气搅拌30-50分钟；底泥和水充分混合，缩短搅拌时间。

第四步、关闭鼓风机4，搅拌结束，打开提升泵6，泥水经过粗过滤装置5过滤，提升泵6进行提升后，进入多级过滤系统7内；提升泵6设置在粗过滤装置5和多级过滤系统7连通的管道上。

第五步、泥水进入多级过滤系统7后，依次经过滤网A8、滤网B9和滤网C10；

第六步、过滤完的泥水直接进入泥水分离系统11，泥水分离后，污泥直接从排泥口12排入湖泊；在多级过滤系统后设置泥水分离系统，泥水分离系统的离心机，转速为1000-2000r/min，进行泥水分离。节电环保，泥水分离效果好，排泥方便且易于管理。

第七步、打开回流泵13，将清水回流到搅拌池2内。

现有技术中采用源头控制，源头控制就是控制湖泊外源性营养元素的输入，削减内源性营养物质的负荷，进而降低水体的富营养化，抑制蓝藻的生长。具体的实施方式主要有：建设拦截坝和前置库对进入湖泊的水体进行处理降低其的氮、磷的含量。在湖泊内可以建造生态浮床，对湖泊水体进行改善。该种方式存在以下问题：1)虽然源头控制试图从种源开始控制，但是并没有从根本上去除种源，只是削减了蓝藻生长所需的营养条件；2)修建拦截坝、前置库和生态浮床，均存在难度大，成本高的缺点。

本发明是在冬季蓝藻处于越冬期进行蓝藻去除的方法，在蓝藻越冬期对蓝藻进行了治理，消灭种源，从源头控制，可以有效的防止蓝藻来年夏季的爆发，节约治理难度和成本。

本发明是以物理过滤的方法去除越冬蓝藻，不用外加药剂，可以有效的减少对湖泊水体的二次污染。

实施例2

与同实施例1类似，搅拌器使用涡轮搅拌器3，搅拌扇叶以及通道中轴微孔曝气管，使用鼓风机4(功率200w-500w)鼓风进行驱动，驱动完涡轮后的空气同时还可以对搅拌池2里的泥水进行曝气，能够使搅拌更加的均匀，并且对于有机物含量过高的污泥在一定的污泥可以进行一定的曝气处理，从而降低污泥的有机物含量。

泥水搅拌后首先经过的是粗过滤装置5，粗过滤装置5为不锈钢丝网筛，可以在泥水进入提升泵前，去除掉一些大颗粒石子、砂砾、贝壳等杂物。

多级过滤系统中设置三个滤网A8、滤网B9、滤网C10，孔径依次减小，至上而下孔径分别是5-10mm、0.5-1mm、0.05-0.1mm。滤网A8用于过滤杂草碎屑、泥沙等，滤网B9主要去掉腐殖质等有机碎屑、滤网C10主要去掉休眠藻体、悬浮颗粒物，可以有效的防止堵塞的发生，增加滤网的使用周期，减少滤网更换的次数。

泥水分离以后的清水并不外排，经过回流泵13回流到搅拌池2中，进行二次的利用，可以有效的减少对水资源的浪费，并减少二次污染的产生。

在使用后，粗过滤装置5、滤网A8、滤网B9和滤网C10若出现堵塞应及时的进行更换，另外，若取水方便也可去除泥水分离系统11的上部与进水口1相连通的管道，及其上设有回流泵13，以及泥水分离系统11，直接将处理后的泥水排入湖泊。本发明运行简单，管理方便，处理效果好。

实施例3

与同实施例1类似，其中，粗过滤装置5中的滤网孔径在10mm，多级过滤系统7中从上到下依次设置滤网A8、滤网B9和滤网C10；滤网A8、滤网B9和滤网C10的孔径依次减小；孔径依次为5mm、0.5mm、0.05mm。

一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的方法中，第三步，曝气搅拌30分钟；第四步，泥水分离系统的离心机，转速为1000r/min。

实施例4

与同实施例1类似，其中，粗过滤装置5中的滤网孔径在15mm，多级过滤系统7中从上到下依次设置滤网A8、滤网B9和滤网C10；滤网A8、滤网B9和滤网C10的孔径依次减小；孔径依次为10mm、1mm、0.1mm。

一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的方法中，第三步，曝气搅拌50分钟；第四步，泥水分离系统的离心机，转速为2000r/min。

实施例5

与同实施例1类似，其中，粗过滤装置5中的滤网孔径在13mm，多级过滤系统7中从上到下依次设置滤网A8、滤网B9和滤网C10；滤网A8、滤网B9和滤网C10的孔径依次减小；孔径依次为8mm、0.9mm、0.07mm。

一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的方法中，第三步，曝气搅拌40分钟；第四步，泥水分离系统的离心机，转速为1600r/min。

Claims (10)

1.一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，包括过滤系统，其特征在于，还包括搅拌池(2)、多级过滤系统(7)和泥水分离系统(11)，搅拌池(2)的一侧设有进水口(1)，搅拌池(2)的另一侧与过滤系统的一端连通，过滤系统的另一端与泥水分离系统(11)连通，泥水分离系统(11)的底部设有排泥口(12)。

2.根据权利要求1所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，其特征在于，所述的过滤系统包括粗过滤装置(5)和多级过滤系统(7)，粗过滤装置(5)的一端与搅拌池(2)的另一侧连通，粗过滤装置(5)的另一端与多级过滤系统(7)的一端连通，多级过滤系统(7)的另一端与泥水分离系统(11)连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，其特征在于，多级过滤系统(7)中从上到下依次设置滤网A(8)、滤网B(9)和滤网C(10)。

4.根据权利要求3所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，其特征在于，滤网A(8)、滤网B(9)和滤网C(10)的孔径依次减小。

5.根据权利要求1所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，其特征在于，所述的搅拌池(2)内设有涡轮搅拌器(3)。

6.根据权利要求1所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，其特征在于，鼓风机(4)用于驱动涡轮搅拌器(3)，并通过鼓风机(4)与涡轮搅拌器(3)连通的管道进行曝气。

7.根据权利要求1所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统，其特征在于，泥水分离系统(11)的上部与进水口(1)相连通的管道上设有回流泵(13)。

8.一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的方法，其特征在于：

第一步、搭建权利要求1所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的系统；

第二步、将取出的污泥置入搅拌池(2)中，打开进水口(1)注入清水；

第三步、打开鼓风机(4)，鼓风驱动涡轮搅拌器(3)，搅拌并曝气；

第四步、关闭鼓风机(4)，搅拌结束，打开提升泵(6)，泥水经过粗过滤装置(5)过滤，提升泵(6)进行提升后，进入多级过滤系统(7)内；

第五步、泥水进入多级过滤系统(7)后，依次经过滤网A(8)、滤网B(9)和滤网C(10)；

第六步、过滤完的泥水直接进入泥水分离系统(11)，泥水分离后，污泥直接从排泥口(12)排入湖泊；

第七步、打开回流泵(13)，将清水回流到搅拌池(2)内。

9.根据权利要求8所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的方法，其特征在于，第三步中曝气搅拌30-50分钟。

10.根据权利要求8所述的一种异位去除湖泊底泥中越冬蓝藻的方法，其特征在于，提升泵(6)设置在粗过滤装置(5)和多级过滤系统(7)连通的管道上。