CN106495357A - 一种藻华应急打捞处理工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种藻华应急打捞处理工艺及设备，本工艺全部在一个处理设备内完成：收集阶段；分离阶段；絮凝加药阶段；脱水阶段；排泥阶段；清洗阶段；处理工艺所用设备包括集水槽、进水泵、藻水分离器、自动加药器、叠螺脱水机、藻泥接收槽以及清洗泵且均布设在同一船体上，所述集水槽、进水泵、藻水分离器、叠螺脱水机以及藻泥接收槽由输入端向输出端通过管路依次串联。本发明按照藻水收集、藻水分离、减容脱水的操作流程来进行，在一个整体内，完成采集、分离、加药混凝、脱水、排泥多重操作。与传统的用于藻华的应急打捞工艺相比，设计合理，设备体积小、操作简单，运行稳定，有效地解决了传统人工捕捞的缺陷，可用于藻华的应急打捞。
Description
技术领域
本发明属于藻华应急打捞设备，具体是一种藻华应急打捞处理工艺及设备。
背景技术
近年来，水体富营养化已成为全球性的水环境污染问题，而我国各地一些大型湖泊、水库相继呈现富营养化的状态，由于水体富营养化加重，为藻类暴发提供了丰富的营养物质条件，蓝藻大量繁殖，从而导致蓝藻水华的暴发，在短短数日内藻类能成为整个水源地的绝对优势物种，抑制其它生物的生长，加之死亡的浮游生物和鱼类漂浮在其中，不仅使原来干净、清澈、透明的水体变得色泽混杂，破坏了水域生态景观，直接危害水源水质，对一些饮用水水源地而言，则严重影响到居民的饮用水安全。因此，需要一种应急处理措施来解决蓝藻水华的问题，采用打捞技术将藻从水中去除在短时间内可以有效的解决此问题，并且收集的蓝藻进行无害化处理后，可以综合利用，故应急打捞技术越来越受到国家重视。
捞藻船采用物理方法对水域中的蓝藻进行机械打捞清除，与化学法和生物法相比较，此方法在短期内可以产生明显效果，并且不产生二次污染，迅速净化水质，操作简便，运行稳定，是应急处理方法中见效最快，耗时最短，效率最高的处理技术。
现有的捞藻船主要有三种类型：吸取型、分离型和综合型。藻华应急打捞处理工艺及设备的处理工艺主要包括：藻水采集、藻水分离及浓缩、藻水絮凝、减容干化等。但是，现有蓝藻打捞船的处理工艺存在以下不足：船体占用面积较大，管理不方便，运行费用高等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计合理、设备体积小、操作简单、运行稳定的藻华应急打捞处理工艺及设备。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种藻华应急打捞处理工艺，其特征在于：在一个处理装置内进行操作，步骤为：
⑴收集阶段：将含藻河水收集到集水槽中；
⑵分离阶段：集水槽中的河水通过进水泵引入到藻水分离器中，在离心沉降的作用下进行藻、水的部分分离；
水从藻水分离器底部排出，蓝藻由藻水分离器顶部出口排出，藻水分离器顶部出口连接叠螺脱水机的进料口，进料口与混合槽相连接；
⑶絮凝加药阶段：自动加药器加入絮凝剂和助凝剂输送至叠螺脱水机混合槽内，药剂与蓝藻充分混合，形成大的絮体；
⑷脱水阶段：絮凝后的蓝藻在叠螺脱水机内脱水单元进一步脱水；
⑸排泥阶段：蓝藻脱水阶段后形成藻泥或藻饼，通过排泥口进入到藻泥接收槽中，进行藻泥或藻饼的收集，脱水产生的滤液直接排出；
⑹清洗阶段：将上述藻泥或藻饼排出后，在清洗泵的作用下，将清水引入到叠螺脱水机中，对叠螺脱水机进行清洗。
所述步骤⑶絮凝加药阶段采用的絮凝剂是聚合氯化铝，所用的助凝剂是聚丙烯酰胺，该絮凝剂和助凝剂分别在自动加药器中经过溶解后，通过计量泵加入到叠螺脱水机的混合槽中。
一种藻华应急打捞处理工艺所用设备，其特征在于：所述处理装置包括集水槽、进水泵、藻水分离器、自动加药器、叠螺脱水机、藻泥接收槽以及清洗泵，所述集水槽、进水泵、藻水分离器、叠螺脱水机以及藻泥接收槽由输入端向输出端通过管路依次串联，叠螺脱水机的排泥口连接藻泥接收槽，脱水装置下端有滤液排出口，叠螺脱水机内部混合槽的加药口管路连接自动加药器的输出端，叠螺脱水机的输入端通过胶管连接清洗泵的出水口；集水槽、进水泵、藻水分离器、自动加药器、叠螺脱水机、藻泥接收槽以及清洗泵均布设在同一个船体上。
所述船体包括船身、浮筒、储水槽以及藻泥接收槽，船身的主体为平板结构，在船板前端安装集水槽，在船板的中部安装储水槽，储水槽前端通过集水管连接集水器；储水槽后方的船板中部安装有藻泥接收槽；在储水槽左、右两侧对应的船板下端均对称安装有一个浮筒。
而且，船身的具体结构包括船身钢板、集水槽管架、储水槽以及藻泥接收槽，船身钢板的前端中部固装有管架，管架安装集水槽，在船身钢板的中部制有储水槽，该储水槽通过集水管连接到集水槽底部；在储水槽后方的船身钢板制有一藻泥接收槽；船身钢板上端依次铺设有豆纹板以及踢脚板。
而且，浮筒的主体为中空的圆柱筒形的封闭结构，浮筒前端制为半圆球面结构，浮筒主体外壁焊接有多个间隔均布的短管。
而且，所述集水槽为上下折叠结构，前端采用呈角度的两个收集板对含藻水进行围截，含藻水进入到收集槽中，通过进水泵将拦截到的含藻水通过管道运送至藻水分离器。
而且，所述集水槽的具体结构：集水槽包括集水器、出水口、支撑架以及集水臂，集水器为一前端敞开的三角形斗装结构，在集水器的后部底端制有出水口用于连接集水管，在集水器的前端安装有支撑架；在集水器的前端两角分别铰装有一集水臂，该两个集水臂呈钝角展开。
而且，所述藻水分离器包括分离筒、进水管、溢出管以及底部重相排出口和顶部的轻相排出口，分离筒的主体上部为圆柱筒形结构，分离筒下部为直径逐渐缩小的圆锥漏斗形结构，含藻水由进水管以切线方向进入分离筒作旋转运动，从而产生离心力，由于密度差不同，蓝藻与水通过相对运动，实现相互分离，蓝藻通过顶部中心管排出，水从底部重相排出口排出。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用分离装置先将藻水进行离心沉降并分离，之后再加药絮凝，蓝藻更容易聚集到一起，节省药剂，节约时间，更为经济可靠。
2、本发明采用叠螺脱水机对加药后的蓝藻进行脱水，此方法简便易行，该设备集絮凝、脱水于一体，具有脱水效率高、出藻饼或藻泥容易等特点。
3、本发明结构采用两个对称的圆柱型浮筒，有利于在蓝藻水华较严重的水面上运行，船的体积较小，操作简便，运行稳点，维护费用低。
4、本发明解决了漂浮在水面的少量蓝藻难打捞的难题，收集板在水面运行过程中，可以随水流上、下浮动，减小阻力，同时将少量稀薄蓝藻聚集到一起，进行打捞，提高蓝藻打捞效率。
5、本系统依次串联的集水槽、进水泵、藻水分离器、自动加药器、叠螺脱水机、藻泥接收槽、清洗泵，均布设在一个船体上，按照藻水收集、藻水分离、减容脱水的操作流程来进行，在一个整体内，完成采集、分离、加药混凝、脱水、排泥多重操作。与传统的用于藻华的应急打捞工艺相比，设计合理，设备体积小、操作简单，运行稳定，有效地解决了传统人工捕捞的缺陷，可用于藻华的应急打捞。
附图说明
图1为系统的结构示意图；
图2为船体结构的立体示意图左视图；
图3为船体结构左前仰视图；
图4为船体上的设备布设结构示意图；
图5为船身结构主视图；
图6为图5的俯视图；
图7为浮筒结构示意图；
图8为集水槽结构示意图；
图9为藻水分离器结构示意图；
图10为图9的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种船载藻华应急打捞处理装置，包括集水槽1、进水泵3、藻水分离器4、自动加药器2、叠螺脱水机5、藻泥接收槽6以及清洗泵7，所述集水槽、进水泵、藻水分离器、叠螺脱水机以及藻泥接收槽由输入端向输出端通过管路依次串联，叠螺脱水机的排泥口连接藻泥接收槽，脱水装置下端有滤液排出口，过滤之后剩余滤液直接从滤液排出口排出；叠螺脱水机中混合槽的加药口管路连接自动加药器的输出端，叠螺脱水机的输入端通过胶管连接清洗泵的出水口。
所述集水槽、进水泵、藻水分离器、自动加药器、叠螺脱水机、藻泥接收槽以及清洗泵均布设在同一个船体上。
船体的结构参见附图2所示，包括船身9、护栏8、浮筒12、储水槽11以及藻泥存储槽10，船身的主体为一长方形平板结构，在船板前端安装集水槽，在船板的中部安装储水槽，储水槽前端通过集水管13连接集水器；储水槽后方的船板中部安装有藻泥存储槽；在储水槽左、右两侧对应的船板下端均对称安装有一个浮筒12；
在船板上端外周间隔均布安装有护栏8，安全防护，并且便于定位。
浮筒主体12-2为中空的圆柱筒形的封闭结构，浮筒前端12-1制为半圆球面结构减小前进阻力，浮筒材质为304不锈钢，板材厚度1.5mm；浮筒主体外壁焊接有多个间隔均布的短管12-3用于安装定位。
船身的具体结构，包括船身钢板9-1、集水槽管架9-4、储水槽11以及藻泥存储槽10，船身钢板的前端中部固装有用于连接集水槽管架，集水槽管架安装集水槽，在船身钢板的中部制有储水槽，该储水槽通过集水管13连接到集水槽底部；在储水槽后方的船身钢板制有一藻泥存储槽10；船身安装有防护结构，船身钢板上端依次铺设有覆盖船身钢板上端面的3毫米豆纹板9-2以及2毫米厚踢脚板9-3，船身钢板、储水槽以及藻泥存储槽焊接完成后需要进行防腐处理，然后表面喷涂蓝漆；为了保证船身结构强度，在浮筒之间的船身钢板下端由前向后间隔焊接有多个钢架9-5，钢架的主架为等腰三角形结构，在钢架的主架两边外侧均焊接有直角钢架，分别支撑两侧的浮筒及船身，船身钢板及钢架材质为Q235A。
集水槽的具体结构：集水槽包括集水器1-1、出水口1-2、支撑架1-3以及集水臂1-4，集水器为一前端敞开的三角形斗装结构便于集水，在集水器的后部底端制有出水口用于连接集水管，在集水器的前端安装有支撑架保证集水器强度；在集水器的前端两角分别铰装有一集水臂，该两个集水臂呈钝角展开进一步增大有效收集面积，呈“喇叭型”展开，集水臂可以随水流冲击上、下浮动；
为了便于运输，集水臂为折叠式的集水臂，采用多个梭子依次串联制成，工作时集水臂呈角度展开漂浮在水面上，集水臂的端部挂在船身上端的支架上；集水器中部安装拉杆，拉动拉杆可以将集水器向上折起，从而将集水器和集水臂均向上折起，节约平面占地空间。
藻水分离器包括分离筒4-3、进水管4-1、溢出管4-2以及底部出口4-4，分离筒的主体上部为圆柱筒形结构，分离筒下部为直径逐渐缩小的圆锥漏斗形结构，分离筒上部的径向一侧切线方向安装有进水管，分离筒中心上端固装有一溢出管，有两个排口分别为底部重相排出口和顶部的轻相排出口。含藻水由进水管以切线方向进入分离筒作旋转运动，从而产生离心力，由于密度差不同，蓝藻与水通过相对运动，实现相互分离，蓝藻通过顶部中心管排出，水从底部出口排出。
藻华应急打捞处理工艺包括如下阶段：
⑴收集阶段：将含藻河水收集到集水槽中；
集水槽采用呈一定角度的两个收集板对含藻水进行围截，含藻水进入到收集槽中，在进水泵的压力下，将拦截到的含藻水通过管道运送至储水槽；
(2)分离阶段：集水槽中的河水通过进水泵引入到藻水分离器中，在离心沉降的作用下进行藻、水的部分分离；
水从藻水分离器底部排出，蓝藻由藻水分离器顶部出口排出，藻水分离器顶部出口连接叠螺脱水机的进料口，进料口与混合槽相连接；
⑶絮凝加药阶段：自动加药器加入絮凝剂(PAC)和助凝剂(PAM)输送至叠螺脱水机混合槽内，絮凝剂与蓝藻充分混合，形成大的絮体；
所述絮凝剂是聚合氯化铝，助凝剂是聚丙烯酰胺，絮凝剂(PAC)和助凝剂(PAM)在自动加药器中经过溶解、稀释后的进入到叠螺脱水机的混合槽中；
⑷脱水阶段：絮凝后的蓝藻在叠螺脱水机内脱水单元进一步脱水；
⑸排泥阶段：蓝藻脱水阶段后形成藻泥或藻饼，通过排泥口进入到藻泥接收槽中，进行藻泥或藻饼的收集，脱水产生的滤液直接排出；
藻泥接收槽的藻泥或藻饼较多时放入藻泥存储槽中存放；
⑹清洗阶段：将上述藻泥或藻饼排出后，在清洗泵的作用下，将清水引入到叠螺脱水机中，对叠螺脱水机进行清洗。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (9)
1.一种藻华应急打捞处理工艺，其特征在于：所述工艺按如下步骤进行：
⑴收集阶段：将含藻河水收集到集水槽中；
⑵分离阶段：集水槽中的河水通过进水泵引入到藻水分离器中，在离心沉降的作用下进行藻、水的部分分离；
水从藻水分离器底部排出，蓝藻由藻水分离器顶部出口排出，藻水分离器顶部出口连接叠螺脱水机的进料口，进料口与混合槽相连接；
⑶絮凝加药阶段：自动加药器加入絮凝剂和助凝剂输送至叠螺脱水机混合槽内，药剂与蓝藻充分混合，形成大的絮体；
⑷脱水阶段：絮凝后的蓝藻在叠螺脱水机内脱水单元进一步脱水；
⑸排泥阶段：蓝藻脱水阶段后形成藻泥或藻饼，通过排泥口进入到藻泥接收槽中，进行藻泥或藻饼的收集，脱水产生的滤液直接排出；
⑹清洗阶段：将上述藻泥或藻饼排出后，在清洗泵的作用下，将清水引入到叠螺脱水机中，对叠螺脱水机进行清洗。
2.根据权利要求1所述的藻华应急打捞处理工艺，其特征在于：所述步骤⑶絮凝加药阶段采用的絮凝剂是聚合氯化铝，所用的助凝剂是聚丙烯酰胺，该絮凝剂和助凝剂分别在自动加药器中经过溶解后，通过计量泵加入到叠螺脱水机的混合槽中。
3.一种藻华应急打捞处理工艺所用设备，其特征在于：所述处理装置包括集水槽、进水泵、藻水分离器、自动加药器、叠螺脱水机、藻泥接收槽以及清洗泵，所述集水槽、进水泵、藻水分离器、叠螺脱水机以及藻泥接收槽由输入端向输出端通过管路依次串联，叠螺脱水机的排泥口连接藻泥接收槽，脱水装置下端有滤液排出口，叠螺脱水机内部混合槽的加药口管路连接自动加药器的输出端，叠螺脱水机的输入端通过胶管连接清洗泵的出水口；集水槽、进水泵、藻水分离器、自动加药器、叠螺脱水机、藻泥接收槽以及清洗泵均布设在同一个船体上。
4.根据权利要求3所述的藻华应急打捞处理工艺所用设备，其特征在于：所述船体包括船身、浮筒、储水槽以及藻泥接收槽，船身的主体为平板结构，在船板前端安装集水槽，在船板的中部安装储水槽，储水槽前端通过集水管连接集水器；储水槽后方的船板中部安装有藻泥接收槽；在储水槽左、右两侧对应的船板下端均对称安装有一个浮筒。
5.根据权利要求4所述的藻华应急打捞处理工艺所用设备，其特征在于：船身的具体结构包括船身钢板、集水槽管架、储水槽以及藻泥接收槽，船身钢板的前端中部固装有管架，管架安装集水槽，在船身钢板的中部制有储水槽，该储水槽通过集水管连接到集水槽底部；在储水槽后方的船身钢板制有一藻泥接收槽；船身钢板上端依次铺设有豆纹板以及踢脚板。
6.根据权利要求4所述的藻华应急打捞处理工艺所用设备，其特征在于：浮筒的主体为中空的圆柱筒形的封闭结构，浮筒前端制为半圆球面结构，浮筒主体外壁焊接有多个间隔均布的短管。
7.根据权利要求4所述的藻华应急打捞处理工艺所用设备，其特征在于：所述集水槽为上下折叠结构，采用呈角度的两个收集板对含藻水进行围截，含藻水进入到收集槽中，通过进水泵将拦截到的含藻水通过管道运送至藻水分离器。
8.根据权利要求3所述的藻华应急打捞处理工艺所用设备，其特征在于：所述集水槽的具体结构：集水槽包括集水器、出水口、支撑架以及集水臂，集水器为一前端敞开的三角形斗装结构，在集水器的后部底端制有出水口用于连接集水管，在集水器的前端安装有支撑架；在集水器的前端两角分别铰装有一集水臂，该两个集水臂呈钝角展开。
9.根据权利要求3所述的藻华应急打捞处理工艺所用设备，其特征在于：所述藻水分离器的工作方法为：含藻水由进水管以切线方向进入分离筒作旋转运动，从而产生离心力，由于密度差不同，蓝藻与水通过相对运动，实现相互分离，蓝藻通过顶部中心管排出，水从底部出口排出。
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