CN109336229A - 一种用于冬季水体下层以及底泥中的高压脉冲灭藻装置进行灭藻的方法 - Google Patents

一种用于冬季水体下层以及底泥中的高压脉冲灭藻装置进行灭藻的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了水体灭藻领域内的一种用于冬季水体下层以及底泥中的高压脉冲灭藻装置，包括高压脉冲发生器、高压电极、低压电极和绝缘壳体，高压脉冲发生器的高压接线端和高压电极电连接，高压脉冲发生器的接地接线端和低压电极电连接，高压电极和低压电极均密封设置在绝缘壳体内，高压电极的另一端为高压输出端，低压电极的另一端为低压输出端，低压输出端在高压输出端的正下方；灭藻的方法为将高压电极和低压电极与高压脉冲发生器电连接，绝缘壳体没入设定高度的水中，打开电源，调节高压脉冲参数，高压输出端和低压输出端的对称中心水介质放电产生冲击波，灭藻完成后,关闭电源；本发明操作方便，工作效率高，灭藻范围大。

Description

一种用于冬季水体下层以及底泥中的高压脉冲灭藻装置进行 灭藻的方法
技术领域
本发明属于水体灭藻技术领域，特别涉及一种用于冬季水体下层以及底泥中高压脉冲灭藻装置进行灭藻的方法。
背景技术
蓝藻的爆发对公共卫生，旅游，渔业和生态系统造成了各种不利影响，目前已有去除或者是抑制蓝藻爆发的方法包括打捞、絮凝、药剂投放和超声处理等。然而这些技术只能在蓝藻爆发后才能使用。控制水中营养物质可以从根本上控制蓝藻爆发，但水体中以及沉淀物中营养物质的完全降解存在很大难度，并且营养物质对蓝藻的生长并不是唯一条件，有研究显示，底泥是蓝藻等藻类冬季休眠与春季复苏的重要场所、越冬阶段是藻类生长的瓶颈阶段，因此，冬季是除藻相对较好的时期，水体下层以及底泥越冬藻的去除可以实现夏季蓝藻爆发的预防。
现有技术中，公开了专利名称为“一种高压脉冲气液混合等离子体放电灭藻装置及其使用方法”，申请公布日为20130904，申请公布号为CN103274502 A的中国发明专利，该发明包括反应室、高压端电极、接地电极和高压脉冲电源，用导线将高压端电极和接地电极分别连接到高压脉冲电源上，接地地电极为一金属圆盘，金属圆盘通过金属杆连接到反应室的顶盖，进行灭藻操作时，将待处理液加入到反应室中，待处理液的加入量没住接地电极，盖好顶盖，然后开启高压脉冲电源，进行灭藻；该发明反应室空间有限，处理量小，需将待处理液从外部加入反应室，再进行灭藻操作，操作不便，灭藻效率低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，解决现有技术中操作不便，灭藻效率低的技术问题，提供一种冬季水体下层以及底泥中高压脉冲灭藻装置及其使用方法，本发明操作方便，工作效率高，灭藻范围大。
本发明的目的是这样实现的：一种用于冬季水体下层以及底泥中的高压脉冲灭藻装置，包括高压脉冲发生器、高压电极和低压电极，所述高压脉冲发生器的高压接线端和高压电极的一端电连接，所述高压脉冲发生器的接地接线端和低压电极的一端电连接，还包括竖直设置的绝缘壳体，高压电极和低压电极均密封设置在绝缘壳体内，所述高压电极的另一端为高压输出端，所述高压输出端向绝缘壳体的下侧朝下的方向延伸，所述低压电极的另一端为低压输出端，低压输出端在高压输出端的正下方。
为了增强灭藻效果，所述绝缘壳体的外侧连接有反射罩，所述反射罩在高压输出端的正上方。
为了进一步增强灭藻效果，所述发射罩朝下的面投射在纸面上的曲线符合y=kx2（k<0）二次曲线方程，该曲线以反射罩下侧的顶点为原点，经过原点且水平方向的为x轴，垂直于x轴且经过原点的为y轴，y轴平行于绝缘壳体的放置方向。
为了进一步增强灭藻效果，所述高压输出端和低压输出端形成的间隙投射在纸面上的中心和曲线的焦点重合。
为了用于冬季水体下层以及底泥中高压脉冲灭藻装置进行灭藻的方法，包括以下步骤：
（1）将高压电极的一端与高压脉冲发生器的高压接线端电连接，将低压电极的一端与高压脉冲发生器的接地接线端电连接；
（2）各器件连接完成后，将绝缘壳体没入水中，当焦点距离底泥上方50～100cm时，停止下沉操作；
（3）打开高压脉冲发生器电源开关，调节高压脉冲电压为20～50kv，脉冲频率为1～10Hz，放电次数1次/s，高压输出端和低压输出端的对称中心击穿水介质放电产生冲击波，进行放电灭藻时间持续200～400s,灭藻完成；
（4）关闭高压脉冲发生器电源。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：高压脉冲发生器的高压接线端和高压电极的一端电连接，高压脉冲发生器的接地接线端和低压电极的一端电连接，可将密封有高压电极和低压电极的绝缘壳体直接沉入水中，当焦点距离底泥上方50～100cm时，停止下沉操作，经由高压电极的高压输出端和低压电极的低压输出端之间的水介质的导电作用，使得本发明可形成一个闭合回路，根据需要调节高压脉冲发生器的输出信号，输出所需要的高压脉冲电压为20～50kv，脉冲频率为1～10Hz，放电次数1次/s，高压输出端和低压输出端之间在高压脉冲电压的作用下产生强大的冲击波，放电时间持续200～400s后,蓝藻细胞在冲击波的作用下，产生生物空化效应，进而诱发蓝藻细胞内氧化及凋亡机制使蓝藻死亡，灭藻完成后，关闭高压脉冲发生器电源，本发明操作方便，工作效率高，灭藻范围大，可有效杀死水体中的蓝藻，可应用于池塘、河道等水体的灭藻工作中。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明进行脉冲放电时冲击波的作用示意图。
图3为本发明中建立的关于反射罩的坐标轴示意图。
图中：1高压脉冲发生器，101高压接线端，102接地接线端，2高压电极，201高压输出端，3低压电极，301低压输出端，4绝缘壳体，5反射罩，6高压绝缘电缆，7低压绝缘电缆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1～图3所示的一种用于冬季水体下层以及底泥中的高压脉冲灭藻装置，包括高压脉冲发生器1、高压电极2、低压电极3和竖直设置的绝缘壳体4，高压脉冲发生器1的高压接线端101和高压电极2的一端电连接，高压脉冲发生器1的接地接线端102和低压电极3的一端电连接，高压电极2和低压电极3均密封设置在绝缘壳体4内，高压电极2的另一端为高压输出端201，高压输出端201向绝缘壳体4的下侧朝下的方向延伸，低压电极3的另一端为低压输出端301，低压输出端301在高压输出端201的正下方，绝缘壳体4的外侧连接有反射罩5，反射罩5在高压输出端201的正上方，发射罩朝下的面投射在纸面上的曲线符合y=kx2（k<0）二次曲线方程，该曲线以反射罩5下侧的顶点为原点，经过原点且水平方向的为x轴，垂直于x轴且经过原点的为y轴，y轴平行于绝缘壳体4的放置方向（如图3所示），高压输出端201和低压输出端301形成的间隙投射在纸面上的中心和曲线的焦点重合。
为了进一步对本装置进行灭藻的方法包括以下步骤：
（1）将高压电极的一端与高压脉冲发生器的高压接线端电连接，将低压电极的一端与高压脉冲发生器的接地接线端电连接；
（2）各器件连接完成后，将绝缘壳体没入水中，当焦点距离底泥上方50～100cm时，停止下沉操作；
（3）打开高压脉冲发生器电源开关，调节高压脉冲电压为20～50kv，脉冲频率为1～10Hz，放电次数1次/s，高压输出端和低压输出端的对称中心击穿水介质放电产生冲击波，进行放电灭藻时间持续200～400s,灭藻完成；
（4）关闭高压脉冲发生器电源。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1～图3所示的一种用于冬季水体下层以及底泥中的高压脉冲灭藻装置，包括高压脉冲发生器1、高压电极2、低压电极3和竖直设置的绝缘壳体4，高压脉冲发生器1的高压接线端101和高压电极2的一端电连接，高压脉冲发生器1的接地接线端102和低压电极3的一端电连接，高压电极2和低压电极3均密封设置在绝缘壳体4内，高压电极2的另一端为高压输出端201，高压输出端201向绝缘壳体4的下侧朝下的方向延伸，低压电极3的另一端为低压输出端301，低压输出端301在高压输出端201的正下方，绝缘壳体4的外侧连接有反射罩5，反射罩5在高压输出端201的正上方，发射罩朝下的面投射在纸面上的曲线符合y=kx2（k<0）二次曲线方程，该曲线以反射罩5下侧的顶点为原点，经过原点且水平方向的为x轴，垂直于x轴且经过原点的为y轴，y轴平行于绝缘壳体4的放置方向（如图3所示），高压输出端201和低压输出端301形成的间隙投射在纸面上的中心和曲线的焦点重合。
本发明中，高压脉冲发生器1的高压接线端101经高压绝缘电缆6与高压电极2连接，高压脉冲发生器1的接地接线端102经低压绝缘电缆7与低压电极3连接，反射罩5和密封有高压电极2和低压电极3的绝缘壳体4沉入水中后，经由高压电极2的高压输出端201和低压电极3的低压输出端301之间的水介质的导电作用，使得本发明可形成一个闭合回路；本发明进行灭藻时，根据需要调节高压脉冲发生器1的输出信号，输出所需要的高压脉冲电压为20～50kv，脉冲频率为1～10Hz，放电次数1次/s，高压输出端201和低压输出端301之间形成的间隙在高压脉冲电压的作用下形成放电通道，水介质电阻较小，进而在放电通道内形成极强的放电电流，水介质被击穿产生强大的冲击波，高压输出端201和低压输出端301之间形成的间隙的中心线和反射罩5的若干个焦点构成的直线重合，聚集到该焦点处的能量经分散的冲击波在反射罩5的反射作用下反射至反射罩5下方的水体以及底泥中，放电产生的冲击波能量更大，冲击波作用范围更大，灭藻效果更好，放电时间持续200～400s后,蓝藻细胞中的伪空泡在冲击波的作用下，产生生物空化效应，进而诱发蓝藻细胞内氧化及凋亡机制使蓝藻死亡，灭藻完成后，关闭高压脉冲发生器1电源；本发明操作方便，工作效率高，可有效杀死水体内的蓝藻，可应用于池塘、河道等水体的灭藻工作中。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于冬季水体下层以及底泥中的高压脉冲灭藻装置，包括高压脉冲发生器、高压电极和低压电极，所述高压脉冲发生器的高压接线端和高压电极的一端电连接，所述高压脉冲发生器的接地接线端和低压电极的一端电连接，其特征在于，还包括竖直设置的绝缘壳体，高压电极和低压电极均密封设置在绝缘壳体内，所述高压电极的另一端为高压输出端，所述高压输出端向绝缘壳体的下侧朝下的方向延伸，所述低压电极的另一端为低压输出端，低压输出端在高压输出端的正下方。
2.根据权利要求1所述的一种冬季水体下层以及底泥中高压脉冲灭藻装置，其特征在于，所述绝缘壳体的外侧连接有反射罩，所述反射罩在高压输出端的正上方。
3.根据权利要求2所述的一种冬季水体下层以及底泥中高压脉冲灭藻装置，其特征在于，所述发射罩朝下的面投射在纸面上的曲线符合y=kx2（k<0）二次曲线方程，该曲线以反射罩下侧的顶点为原点，经过原点且水平方向的为x轴，垂直于x轴且经过原点的为y轴，y轴平行于绝缘壳体的放置方向。
4.根据权利要求3所述的一种冬季水体下层以及底泥中高压脉冲灭藻装置，其特征在于，所述高压输出端和低压输出端形成的间隙投射在纸面上的中心和曲线的焦点重合。
5.使用权利要求1～4任一项所述的用于冬季水体下层以及底泥中高压脉冲灭藻装置进行灭藻的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将高压电极的一端与高压脉冲发生器的高压接线端电连接，将低压电极的一端与高压脉冲发生器的接地接线端电连接；
（2）各器件连接完成后，将绝缘壳体没入水中，当焦点距离底泥上方50～100cm时，停止下沉操作；
（3）打开高压脉冲发生器电源开关，调节高压脉冲电压为20～50kv，脉冲频率为1～10Hz，放电次数1次/s，高压输出端和低压输出端之间的间隙在高度方向上的中心击穿水介质放电产生冲击波，进行放电灭藻时间持续200～400s,灭藻完成；
（4）关闭高压脉冲发生器电源。
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