CN106365218B - 深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统和方法 - Google Patents

Abstract

深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统和方法，属于水污染治理技术领域。深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，包括水库出水管、输水管和水库布水管，其特征是，设有压破蓝藻气囊破裂的深井，深井被纵向隔板分隔成左右两个通道，底部连通，深井进出口分别位于纵向隔板的两侧，进口连接水库出水管，出口连接输水管，水泵安装于深井出口一侧。水库出水管和布水管分别位于水库的两端，水库中含藻水通过水库出水管进入深井，向下流入井底，再流回井口，经水泵提升进入输水管、水库布水管，回到水库。蓝藻在深井底部受到水压作用，气囊破裂，浮力消失，不能再悬浮在水面生长繁殖，而是沉淀到水底衰亡。该方法属于物理方法，不产生任何副作用，安全环保。

Description

深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统和方法

技术领域

本发明属于水污染治理技术领域，涉及一种水体蓝藻治理系统和方法，具体的说是涉及一种将含藻水流入深井，经井底循环后再流回水体，使蓝藻失去上浮能力下沉到水底，在水底无光条件下衰亡的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统和方法。

背景技术

水源、养殖水体、景观水体等浅水水体中蓝藻大量繁殖，污染水质。蓝藻细胞内存在气囊，为藻类提供浮力，使蓝藻能长时间漂浮在表层水体中接受光照而生长繁殖。在3倍透明度水深以上的表层水体中，藻类光合作用大于呼吸作用，藻类净生长，3倍透明度以下藻类衰亡。由于蓝藻受到气囊浮力，能漂浮在3倍透明度以上生长繁殖，因而蓝藻比其他藻类更容易生长繁殖。蓝藻腐烂后释放藻毒素、有机物、嗅味物质，对环境、人体、水生生物有毒害作用。传统控制浅水蓝藻生长繁殖的方法是向水中投加化学药剂、生物制剂等杀藻剂，化学药剂有CuSO₄、HClO、H₂O₂等，Cu²⁺使藻类叶绿素重金属中毒，HClO、H₂O₂等氧化剂能氧化藻细胞，生物制剂中的特殊细菌能破坏藻细胞蛋白质。化学药剂、生物制剂能快速杀灭藻类，造成藻类短期内大量死亡，污染水质。化学药剂、生物制剂会对水生生物和人体产生较大危害，威胁生态安全和人体健康。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有浅水蓝藻生长繁殖控制技术所存在的上述缺点和不足，提供一种深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统和方法，利用深井循环处理蓝藻水，蓝藻水流入深井再流回水体，蓝藻在深井底部受到水压作用，气囊破裂，浮力消失，随水流回到水体的蓝藻不能再悬浮在水面生长繁殖，而是沉淀到水底，在水底无光条件下衰亡，表层藻类浓度降低，降低了繁殖基数，较少了繁殖总量。深井循环控制蓝藻生长繁殖属于物理方法，不产生任何副作用，安全环保。

本发明的技术方案是：深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，包括设置在水库内的水库出水管、水泵、输水管和水库布水管，所述输水管与水库布水管相连；其特征在于：所述水库出水管和水库布水管上均开有过水的孔洞，所述水库出水管位于所述水库一端的水面以下，所述水库布水管位于所述水库的另一端；所述水库内还设有压迫藻细胞内气囊破裂的深井，所述深井由相互连接的下井段、中井段和上井段构成，所述深井上设有深井进口和深井出口，所述深井进口连接所述水库出水管，所述深井出口连接所述输水管，所述水泵设置在所述深井内部；

所述下井段由下井筒、下纵隔板、井底和母法兰组成；所述井底垂直焊接在所述下井筒的底端并将下井筒底封闭，所述下纵隔板的两侧边焊接在所述下井筒的内壁上，所述下纵隔板的顶边与所述下井筒的筒顶平齐，底端短于下井筒底，所述母法兰垂直焊接在所述下井筒的顶端，所述母法兰与所述下井筒同轴；

所述中井段由中井筒、中纵隔板、母法兰和公法兰组成；所述中纵隔板的两侧边焊接在所述中井筒的内壁上，所述中纵隔板的两端分别与所述中井筒的底和顶平齐，所述母法兰垂直焊接在所述中井筒的顶端，所述公法兰垂直焊接在所述中井筒的底端，所述母法兰、中井筒和公法兰同轴；

所述上井段由上井筒、上纵隔板、公法兰、深井进口、深井出口、水泵承板和水泵垫片组成；所述上纵隔板的两侧边焊接在所述上井筒的内壁上，所述上纵隔板的底边与所述上井筒的筒底平齐，所述公法兰垂直焊接在所述上井筒的底端，且与上井筒同轴；所述深井进口设置在所述上井筒的一侧，所述深井出口设置在所述上井筒的另一侧与所述深井进口相对设置，所述水泵承板设置在所述深井出口一侧的井筒内，所述水泵承板位于所述深井出口下方，所述水泵承板的四周与所述上井筒和上纵隔板焊接，所述水泵设置在所述水泵承板上，所述水泵的进口位于所述水泵承板的下方，所述水泵的出口位于所述水泵承板的上方，所述水泵的出口与所述水泵承板之间垫有水泵垫片；

所述下井段、中井段和上井段连接形成整体的井筒，所述下纵隔板、中纵隔板和上纵隔板形成连续的整体隔板，整体隔板将井筒分隔成左右两个半圆形通道，两个半圆形通道底部连通。

所述深井为圆柱形容器，包括一节下井段、一节上井段和至少一节中井段，深井总深度至少70m；下井段、中井段、上井段自下向上依次用螺栓连接，相互间垫有法兰垫片。

所述井底为圆形板，下纵隔板为矩形板，宽度与下井筒的内径相同。

所述中纵隔板为矩形板，宽度与中井筒内径相同。

所述上纵隔板为矩形板，宽度与上井筒内径相同，高度与上井筒高度相同；深井进口和深井出口为圆柱形直筒；水泵承板为半圆形板，中间开有圆形洞口，水泵悬挂在水泵承板的圆形洞口内，水泵采用简易轴流泵，水泵出口具有外翻的法兰，外翻的法兰搁置在水泵承板圆形洞口边缘，水泵出口外翻法兰与水泵承板之间垫有水泵垫片，水泵垫片为圆环形橡胶板。

所述公法兰由公法兰圆环板和公肋组成，公法兰圆环板的内径与井筒内径相同，公肋横断面呈矩形，公肋位于公法兰圆环板的圆环内直径上，两端与公法兰圆环板连成整体，公法兰圆环板与公肋上下表面平齐，公法兰圆环板的环向开有至少3个螺栓孔，公法兰与中井段、上井段连接时，公法兰圆环板与井筒焊接，公肋与中纵隔板、上纵隔板底端平行焊接。

所述母法兰由母法兰圆环板和母肋组成，母法兰圆环板的内径与井筒内径相同，母肋横断面呈凹字形，母肋位于母法兰圆环板的圆环内直径上，两端与母法兰圆环板连成整体，母肋与母法兰圆环板的底面平齐，母肋凹形槽的槽底面与母法兰圆环板表面平齐，凹形槽的槽宽大于公肋的宽度，凹形槽的槽深大于法兰垫片的厚度，母法兰圆环板环向开设有至少3个螺栓孔，母法兰与下井段、中井段连接时，母法兰圆环板与井筒焊接，母肋底面与下纵隔板顶端和中纵隔板顶端平行焊接，母肋的凹形槽朝外。

所述法兰垫片由圆环片和肋片组成，肋片位于圆环片的圆环内直径上，肋片宽度小于母肋凹形槽的槽宽，圆环片和肋片由橡胶板整体雕刻而成，厚度小于母肋凹形槽的槽深。

利用上述深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统控制水库蓝藻生长繁殖的方法，包括含藻水从水库一端进入水库出水管，经过输水管、水库布水管进入水库另一端，使水库水循环流动，其特征是，所述含藻水在进入输水管之前流经至少70m深的深井，通过深井进口进入深井，沿深井进口一侧半圆形通道向下流入井底,绕过下纵隔板底端进入深井出口一侧半圆形通道，向上流动，被水泵提升，通过深井出口进入输水管，蓝藻细胞内的气囊在深水高压作用下破裂，失去气囊浮力的蓝藻随水流流入水库后，不再漂浮在水面接受光照生长繁殖，而是下沉到水库底，得不到光照而衰亡，水面藻类浓度降低，生长繁殖量减少。

本发明的有益效果为：本发明提出的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统和方法，结构新颖，工作原理清晰，利用深井循环处理蓝藻水，蓝藻水流入深井再流回水体，蓝藻在深井底部受到水压作用，气囊破裂，浮力消失，随水流回到水体的蓝藻不能再悬浮在水面生长繁殖，而是沉淀到水底，在水底无光条件下衰亡，表层藻类浓度降低，降低了繁殖基数，较少了繁殖总量。深井循环控制蓝藻生长繁殖属于物理方法，不产生任何副作用，安全环保。

突出优点如下：

1)藻类流经深井底部受到水压作用导致气囊破裂，失去气囊浮力的蓝藻不能再悬浮在水面接受光照而生长繁殖，而是下沉到水底衰亡；

2)深井循环是物理方法，不需要向水中投加杀藻剂、抑制剂等生物化学药剂，不产生二次污染，避免了对生态环境的伤害。

附图说明

图1是本发明系统组成示意图。

图2是本发明中深井整体结构示意图。

图3是本发明中公法兰立体结构示意图。

图4是本发明中公法兰俯视结构示意图。

图5是本发明中上井筒与中井筒连接剖面示意图。

图6是本发明中母法兰立体结构示意图。

图7是本发明中母法兰俯视结构示意图。

图8是本发明中中井筒与下井筒连接剖面示意图。

图9是本发明中法兰垫片结构示意图。

图中：水库出水管1、输水管2、水库布水管3、深井4、下井段5、中井段6、上井段7、法兰垫片8、水泵9、上井筒10-1、中井筒10-2、下井筒10-3、下纵膈板11、井底12、母法兰13、中纵隔板14、公法兰15、上纵隔板16、深井进口17、深井出口18、水泵承板19、水泵垫片20、公法兰圆环板21、公肋22、母法兰圆环板23、母肋24、圆环片25、肋片26。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-9所示，深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，包括水库，设置在水库内的水库出水管1、水泵9、输水管2和水库布水管3，输水管2与水库布水管3相连；水库出水管1和水库布水管3上均开有过水的孔洞，水库出水管1位于水库一端的水面以下，水库布水管3位于水库的另一端；水库内还设有压迫藻细胞内气囊破裂的深井4，深井4由相互连接的下井段5、中井段6和上井段7构成，深井4上设有深井进口17和深井出口18，深井进口17连接水库出水管1，深井出口18连接输水管2，水泵9设置在深井4内部；

下井段5由下井筒10-3、下纵隔板11、井底12和母法兰13组成；井底12为圆形板且垂直焊接在下井筒10-3的底端，并将下井筒底封闭，下纵隔板11为矩形的板，其宽度与上井筒10-3内径相同，且两侧边焊接在下井筒10-3的内壁上，下纵隔板11的顶边与下井筒10-3的筒顶平齐，下纵隔板11底端短于下井筒10-3，母法兰13垂直焊接在下井筒10-3的顶端，母法兰13与下井筒10-3同轴；

中井段6由中井筒10-2、中纵隔板14、母法兰13和公法兰15组成；中纵隔板14为矩形板，其宽度与中井筒10-2内径相同，且两侧边焊接在中井筒10-2的内壁上，中纵隔板14的两端分别与中井筒10-2的底和顶平齐，母法兰13垂直焊接在中井筒10-2的顶端，公法兰15垂直焊接在中井筒10-2的底端，母法兰13、中井筒10-2和公法兰15同轴；

上井段7由上井筒10-1、上纵隔板16、公法兰15、深井进口17、深井出口18、水泵承板19和水泵垫片20组成；上纵隔板16为矩形板，其宽度与上井筒10-1内径相同，且两侧边焊接在上井筒10-1的内壁上，上纵隔板16的两端与上井筒10-1的两端平齐，公法兰15垂直焊接在上井筒10-1的底端，且与上井筒10-1同轴；深井进口17和深井出口18为圆柱形直筒，深井进口17设置在上井筒10-1的一侧，深井出口18设置在上井筒10-1的另一侧与深井进口17相对设置，水泵承板19为半圆形板，设置在深井出口18一侧的井筒内，水泵承板19位于深井出口18下方，水泵承板19的四周与上井筒10-1和上纵隔板16焊接，水泵承板19中间开有圆形洞口，水泵9悬挂在水泵承板19的圆形洞口内，水泵9的进口位于水泵承板19的下方，水泵9的出口位于水泵承板19的上方，水泵9采用简易轴流泵，水泵出口具有外翻的法兰，外翻的法兰搁置在水泵承板19圆形洞口边缘，水泵出口外翻法兰与水泵承板19之间垫有水泵垫片20，水泵垫片20为圆环形橡胶板；

下井段5、中井段6和上井段7连接形成整体的井筒，下纵隔板11、中纵隔板14和上纵隔板16形成连续的整体隔板，整体隔板将井筒分隔成左右两个半圆形通道，两个半圆形通道底部连通。

如图2所示，深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，深井4为圆柱形容器，包括一节下井段5、一节上井段7和至少一节中井段6，深井4总深度至少70m，本实施例中深井总深度为78m；下井段5、中井段6、上井段7自下向上依次用螺栓连接，相互间垫有法兰垫片8。

如图3-4所示，深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，公法兰15由公法兰圆环板21和公肋22组成，公法兰圆环板21的内径与井筒内径相同，公肋22横断面呈矩形，公肋22位于公法兰圆环板21的圆环内直径上，两端与公法兰圆环板21连成整体，公法兰圆环板21与公肋22上下表面平齐，公法兰圆环板21的环向开有12个螺栓孔，公法兰15与中井段6、上井段7连接时，公法兰圆环板21与井筒焊接，公肋22与中纵隔板14、上纵隔板16平行焊接。

如图6-7所示，深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，母法兰13由母法兰圆环板23和母肋24组成，母法兰圆环板23的内径与井筒内径相同，母肋24横断面呈凹字形，母肋24位于母法兰圆环板23的圆环内直径上，两端与母法兰圆环板23连成整体，母肋24与母法兰圆环板23的底面平齐，母肋24凹形槽的槽底面与母法兰圆环板23表面平齐，凹形槽的槽宽大于公肋22的宽度，凹形槽的槽深大于法兰垫片8的厚度，母法兰圆环板23环向开设有12个螺栓孔，母法兰13与下井段5、中井段6连接时，母法兰圆环板23与井筒焊接，母肋24与下纵隔板11和中纵隔板14平行焊接，母肋24的凹形槽朝外。

如图9所示，深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，法兰垫片8由圆环片25和肋片26组成，肋片26位于圆环片25的圆环内直径上，肋片26宽度小于母肋24凹形槽的槽宽，圆环片25和肋片26由橡胶板整理雕刻而成，厚度小于母肋24凹形槽的槽深。

如图1所示，一种利用深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统控制水库蓝藻生长繁殖的方法如下：

(1)含藻水从水库一端进入水库出水管1，经过输水管2、水库布水管3进入水库另一端，使水库水循环流动；

(2)含藻水在进入输水管2之前流经至少70m深的深井4，通过深井进口17进入深井4；

(3)含藻水沿深井进口17一侧半圆形通道向下流入井底12，绕过下纵隔板11底端进入深井出口18一侧半圆形通道，向上流动；

(4)含藻水被水泵9提升，通过深井出口18进入输水管2，蓝藻细胞内的气囊在深水高压作用下破裂，失去气囊浮力的蓝藻随水流流入水库；

(5)蓝藻不再漂浮在水面接受光照生长繁殖，下沉到水库底，得不到光照而衰亡，水面藻类浓度降低，生长繁殖量减少。

Claims (9)

1.深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，包括设置在水库内的水库出水管(1)、水泵(9)、输水管(2)和水库布水管(3)，所述输水管(2)与水库布水管(3)相连；其特征在于：所述水库出水管(1)和水库布水管(3)上均开有过水的孔洞，所述水库出水管(1)位于水库一端的水面以下，所述水库布水管(3)位于水库的另一端；水库内还设有压迫藻细胞内气囊破裂的深井(4)，所述深井(4)由相互连接的下井段(5)、中井段(6)和上井段(7)构成，所述深井(4)上设有深井进口(17)和深井出口(18)，所述深井进口(17)连接所述水库出水管(1)，所述深井出口(18)连接所述输水管(2)，所述水泵(9)设置在所述深井(4)内部；

所述下井段(5)由下井筒(10-3)、下纵隔板(11)、井底(12)和母法兰(13)组成；所述井底(12)垂直焊接在所述下井筒(10-3)的底端并将下井筒底封闭，所述下纵隔板(11)的两侧边焊接在所述下井筒(10-3)的内壁上，所述下纵隔板(11)的顶边与所述下井筒(10-3)的筒顶平齐，底端短于下井筒底，所述母法兰(13)垂直焊接在所述下井筒(10-3)的顶端，所述母法兰(13)与所述下井筒(10-3)同轴；

所述中井段(6)由中井筒(10-2)、中纵隔板(14)、母法兰(13)和公法兰(15)组成；所述中纵隔板(14)的两侧边焊接在所述中井筒(10-2)的内壁上，所述中纵隔板(14)的两端分别与所述中井筒(10-2)的底和顶平齐，所述母法兰(13)垂直焊接在所述中井筒(10-2)的顶端，所述公法兰(15)垂直焊接在所述中井筒(10-2)的底端，所述母法兰(13)、中井筒(10-2)和公法兰(15)同轴；

所述上井段(7)由上井筒(10-1)、上纵隔板(16)、公法兰(15)、深井进口(17)、深井出口(18)、水泵承板(19)和水泵垫片(20)组成；所述上纵隔板(16)的两侧边焊接在所述上井筒(10-1)的内壁上，所述上纵隔板(16)的底边与所述上井筒(10-1)的筒底平齐，所述公法兰(15)垂直焊接在所述上井筒(10-1)的底端，且与上井筒(10-1)同轴；所述深井进口(17)设置在所述上井筒(10-1)的一侧，所述深井出口(18)设置在所述上井筒(10-1)的另一侧与所述深井进口(17)相对设置，所述水泵承板(19)设置在所述深井出口(18)一侧的井筒内，所述水泵承板(19)位于所述深井出口(18)下方，所述水泵承板(19)的四周与所述上井筒(10-1)和上纵隔板(16)焊接，所述水泵(9)设置在所述水泵承板(19)上，所述水泵(9)的进口位于所述水泵承板(19)的下方，所述水泵(9)的出口位于所述水泵承板(19)的上方，所述水泵(9)的出口与所述水泵承板(19)之间垫有水泵垫片(20)；

所述下井段(5)、中井段(6)和上井段(7)连接形成整体的井筒，所述下纵隔板(11)、中纵隔板(14)和上纵隔板(16)形成连续的整体隔板，整体隔板将井筒分隔成左右两个半圆形通道，两个半圆形通道底部连通。

2.根据权利要求1所述的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，其特征在于：所述深井(4)为圆柱形容器，包括一节下井段(5)、一节上井段(7)和至少一节中井段(6)，深井(4)总深度至少70m；下井段(5)、中井段(6)、上井段(7)自下向上依次用螺栓连接，相互间垫有法兰垫片(8)。

3.根据权利要求1所述的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，其特征在于：所述井底(12)为圆形板，下纵隔板(11)为矩形板，宽度与下井筒(10-3)的内径相同。

4.根据权利要求1所述的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，其特征在于：所述中纵隔板(14)为矩形板，宽度与中井筒(10-2)内径相同。

5.根据权利要求1所述的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，其特征在于：所述上纵隔板(16)为矩形板，宽度与上井筒(10-1)内径相同，高度与上井筒(10-1)高度相同；深井进口(17)和深井出口(18)为圆柱形直筒；水泵承板(19)为半圆形板，中间开有圆形洞口，水泵(9)悬挂在水泵承板(19)的圆形洞口内，水泵(9)采用简易轴流泵，水泵出口具有外翻的法兰，外翻的法兰搁置在水泵承板(19)圆形洞口边缘，水泵出口外翻法兰与水泵承板(19)之间垫有水泵垫片(20)，水泵垫片(20)为圆环形橡胶板。

6.根据权利要求1所述的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，其特征在于：所述公法兰(15)由公法兰圆环板(21)和公肋(22)组成，公法兰圆环板(21)的内径与井筒内径相同，公肋(22)横断面呈矩形，公肋(22)位于公法兰圆环板(21)的圆环内直径上，两端与公法兰圆环板(21)连成整体，公法兰圆环板(21)与公肋(22)上下表面平齐，公法兰圆环板(21)的环向开有12个螺栓孔，公法兰(15)与中井段(6)、上井段(7)连接时，公法兰圆环板(21)与井筒焊接，公肋(22)与中纵隔板(14)、上纵隔板(16)底端平行焊接。

7.根据权利要求1所述的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，其特征在于：所述母法兰(13)由母法兰圆环板(23)和母肋(24)组成，母法兰圆环板(23)的内径与井筒内径相同，母肋(24)横断面呈凹字形，母肋(24)位于母法兰圆环板(23)的圆环内直径上，两端与母法兰圆环板(23)连成整体，母肋(24)与母法兰圆环板(23)的底面平齐，母肋(24)凹形槽的槽底面与母法兰圆环板(23)表面平齐，凹形槽的槽宽大于公肋(22)的宽度，凹形槽的槽深大于法兰垫片(8)的厚度，母法兰圆环板(23)环向开设有12个螺栓孔，母法兰(13)与下井段(5)、中井段(6)连接时，母法兰圆环板(23)与井筒焊接，母肋(24)底面与下纵隔板(11)顶端和中纵隔板(14)顶端平行焊接，母肋(24)的凹形槽朝外。

8.根据权利要求1所述的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统，其特征在于：所述法兰垫片(8)由圆环片(25)和肋片(26)组成，肋片(26)位于圆环片(25)的圆环内直径上，肋片(26)宽度小于母肋(24)凹形槽的槽宽，圆环片(25)和肋片(26)由橡胶板整理雕刻而成，厚度小于母肋(24)凹形槽的槽深。

9.一种利用如权利要求1所述的深井循环控制浅水蓝藻生长繁殖系统控制水库蓝藻生长繁殖的方法，其特征在于，步骤如下：

(1)含藻水从水库一端进入水库出水管(1)，经过输水管(2)、水库布水管(3)进入水库另一端，使水库水循环流动；

(2)含藻水在进入输水管(2)之前流经至少70m深的深井(4)，通过深井进口(17)进入深井(4)；

(3)含藻水沿深井进口(17)一侧半圆形通道向下流入井底(12)，绕过下纵隔板(11)底端进入深井出口(18)一侧半圆形通道，向上流动；

(4)含藻水被水泵(9)提升，通过深井出口(18)进入输水管(2)，蓝藻细胞内的气囊在深水高压作用下破裂，失去气囊浮力的蓝藻随水流流入水库；

(5)蓝藻不再漂浮在水面接受光照生长繁殖，下沉到水库底，得不到光照而衰亡，水面藻类浓度降低，生长繁殖量减少。