CN110066023B - 一种蓝藻水华处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种蓝藻水华处理装置，包括船箱、浮动收集组件和沉积翻扬装置，浮动收集组件包括表面吸收装置和中层装置，表面吸收装置包括外壳体，外壳体的一侧通过固定件安装有第一转动辊，第一转动辊表面安装有致密捞网，致密捞网里侧的外壳体内部设置有沥水槽，沥水槽的两侧设置有弯管，沥水槽内部轴向设置有第一螺杆和第二螺杆，沥水槽边缘设置有刮网边，刮网边上设置有与硅胶软杆相对应的半开豁口；其处理方法是将蓝藻絮凝剂和生物抑制剂混合后适度培养，在控温培养后使得蓝藻絮凝剂和生物抑制剂进入水体中，再通过震动的方式搅动阀门底部的水体，从而实现水体表、中、底层蓝藻水华的全面处理，极大地降低再次爆发的可能。

Description

一种蓝藻水华处理装置及处理方法

技术领域

本发明实施例涉及水体污染技术领域，具体涉及一种蓝藻水华处理装置及处理方法。

背景技术

蓝藻是藻类生物，又叫蓝绿藻；大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫枯藻，在所有藻类生物中，蓝藻是最简单、最原始的一种。大约距今35-33亿年前，蓝藻就已经出现在地球上，现在已知蓝藻约2000种，中国已有记录的约900种；分布十分广泛，遍及世界各地，但大多数淡水产，少数海产，有些蓝藻可生活在60～85℃的温泉中；有些种类和菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生；有些还可穿入钙质岩石或介壳中或土壤深层中，蓝藻水华多发生在夏季6～9月，有明显的季节性，受温度、阳光、营养物质影响，温度在20℃以上，水体PH值偏高、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，以至形成蓝藻水华现象；

其主要原因包括：

1、鱼种放养不合理，在施肥量较高且有大量生活污水排入湖中，水中营养盐类丰富，能促进蓝藻、铜绿微小鱼藻、螺旋藻等大量繁殖，如果此时猎食这些藻类的花白鲢、罗非鱼数量没有或很少，则大量浮草植物会在水中老化死亡腐烂；

2、施肥不均匀，一般是说前期施肥量过大，或后期施肥量少或不施肥，导致大量浮草植物漂浮出水面而形成水华现象，在一些营养丰富的水体中，由于难以消化所以很多鱼类不吃，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有恶臭味的浮沫，称为“水华”，大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类死亡。

蓝藻水华在湖泊水面的下风向聚集在取水口给生活用水造成极大的影响，蓝藻的治理有多种方案，治本的工作容逐渐进行，但治标的工作也极为重要，并且传统的通过选择性生物的培养在水华较多的情况下容易造成生物死亡，同时人工处理的方式也不切实际。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种蓝藻水华处理装置及处理方法，采用对水体表、中、底层的主动处理，以解决现有技术中由于蓝藻水华反复爆发的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种蓝藻水华处理装置，包括船箱，所述船箱的一侧安装有浮动收集组件，还包括通过转动径杆铰接在船箱上的沉积翻扬装置；

所述浮动收集组件包括表面吸收装置和中层装置，所述表面吸收装置包括外壳体，所述外壳体的一侧通过固定件安装有第一转动辊，所述第一转动辊表面通过硅胶软杆均匀安装有致密捞网，所述致密捞网里侧的外壳体内部设置有沥水槽，所述沥水槽的两端设置有弯管，所述弯管内部设置分格层，所述沥水槽内部轴向设置有相互咬合的第一螺杆和第二螺杆，位于所述第一螺杆和第一转动辊之间的沥水槽边缘设置有刮网边，且所述刮网边上设置有与硅胶软杆相对应的半开豁口。

作为本发明的一种优选方案，所述船箱底部设置有浮子板，浮子板底部贯穿设置有放置配重块的配重槽，位于沥水槽两端的弯管延伸至船箱内部,位于外壳体背侧的船箱上设置有投放装置。

作为本发明的一种优选方案，所述投放装置包括储剂槽，所述储剂槽的底部设置有混合腔，所述混合腔与储剂槽的连接处设置有双震动轴，所述双震动轴底部均设置有震动栅，所述震动栅的顶部两端通过弹簧装置套装在双震动轴上，所述震动栅的前后两侧均通过导向轨安装在船箱上，船箱底部设置有第二转动辊，且所述第二转动辊通过其两端的V形杆安装在船箱上，所述第二转动辊表面通过金属框安装稀疏捞网，且所述第一转动辊和第二转动辊通过传动链条连接在一起，并通过设置在外壳体侧面的电机驱动第一转动辊转动，带动第二转动辊转动。

作为本发明的一种优选方案，所述沉积翻扬装置包括柱状的半开导流罩，所述半开导流罩内部轴向设置有转动软轴，所述半开导流罩中间设置有导向架，所述转动软轴的一端活动安装在导向架上，所述转动软轴上等间距设置有桨叶，所述半开导流罩的两端设置有潜水电机。

在本发明的再一个实施例中，所述第一螺杆上等间距设置有网孔螺齿，相邻所述网孔螺齿之间留有迟滞挤压环槽，所述迟滞挤压环槽的厚度在5～8mm，所述网孔螺齿与第二螺杆上螺齿相配合，且所述网孔螺齿与第二螺杆之间存在0.5～1mm的咬合间隙。

作为本发明的一种优选方案，所述分格层为若干个条栅板等间距排列而成，且若干个条栅之间的距离3～4cm，或由单个网格板形成。

作为本发明的一种优选方案，位于穿过船箱背侧的中层装置的两端设置有固定挡座，位于外侧的所述固定挡座的顶部通过芯轴安装有双刮刀，所述中层装置包括弧形架，所述弧形架的底部延伸至第二转动辊的底部，所述弧形架中间等间距安装有弧形轨槽，所述弧形轨槽内设置有传动带，所述传动带上安装有沿弧形架长度方向上的选浮网框，所述弧形架的顶部设置有驱动传动带转动的驱动齿轴。

一种蓝藻水华处理方法，其特征在于，包括步骤：

S100、将蓝藻絮凝剂和生物抑制剂混合，并进行震动搅拌、下料进入培养混合腔中；

S200、在控温培养2～3分钟后，打开混合腔中的阀门，使得蓝藻絮凝剂和生物抑制剂进入水体中；

S300、再通过震动的方式搅动阀门底部的水体，使得蓝藻絮凝剂与蓝藻水华快速接触。

作为本发明的一种优选方案，在S200中，在进行控温时，先打开阀门，使得水体进入混合腔中，再通过电热板进行水体加热15～20℃，然后再将蓝藻絮凝剂和生物抑制剂的混合物下料进入混合腔中。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明通过对水体表面与中层蓝藻水华进行分层收集，并在收集前通过絮凝剂进行水体的蓝藻水华絮凝，从而有效的对水体中的蓝藻水华进行捕捉收集，同时通过生物抑制剂进行水中营养盐的控制，减少水华再次产生的可能，本发明通过在水中的地毯式的移动方式，能够进行水体中较为全面的蓝藻水华吸收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中一种蓝藻水华处理装置结构示意图；

图2为本发明实施方式中沥水槽安装结构示意图；

图3为本发明实施方式中第一转动辊结构示意图；

图4为本发明实施方式中沉积翻扬装置结构示意图；

图5为本发明实施方式中中层装置部分结构示意图；

图6为本发明实施方式中震动栅结构示意图；

图7为本发明实施方式中弹簧装置结构示意图；

图8为本发明实施方式中蓝藻水华处理方法流程图。

图中：

1-船箱；2-浮动收集组件；3-转动径杆；4-沉积翻扬装置；5-表面吸收装置；6-中层装置；7-投放装置；8-弹簧装置；

101-浮子板；102-配重槽；103-固定挡座；104-芯轴；105-双刮刀；

401-半开导流罩；402-转动软轴；403-导向架；404-桨叶；

501-外壳体；502-第一转动辊；503-硅胶软杆；504-致密捞网；505-沥水槽；506-弯管；507-分格层；508-第一螺杆；509-第二螺杆；510-刮网边；511-半开豁口；512-网孔螺齿；513-迟滞挤压环槽；

601-弧形架；602-弧形轨槽；603-传动带；604-选浮网框；605-驱动齿轴；

701-储剂槽；702-混合腔；703-双震动轴；704-震动栅；705-导向轨；706-第二转动辊；707-V形杆；708-传动链条；709-稀疏捞网。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示，本发明提供了一种蓝藻水华处理装置，包括船箱1，船箱1的一侧安装有浮动收集组件2，还包括通过转动径杆3铰接在船箱1上的沉积翻扬装置4；

本发明通过船箱1进行浮动收集组件2的浮动安装支撑，通过浮动收集组件2进行水体的中层和表面的水体中的蓝藻水华的过滤吸收。

船箱1可以是矩形结构，也可以是长条形结构，并且船箱1可通过杆或者绳索进行定点固定，使得船箱1最终绕定点转动，进行蓝藻水华的处理，或者进行若干个船箱1的排列，形成船箱组，从而增加单位时间的收集效率以及水体处理效率。

本发明的浮动收集组件2包括表面吸收装置5和中层装置6，表面吸收装置5包括外壳体501，外壳体501的一侧通过固定件安装有第一转动辊502，第一转动辊502表面通过硅胶软杆503均匀安装有致密捞网504，致密捞网504里侧的外壳体501内部设置有沥水槽505，沥水槽505的两端设置有弯管506，弯管506内部设置分格层507，沥水槽505内部轴向设置有相互咬合的第一螺杆508和第二螺杆509，位于第一螺杆508和第一转动辊502之间的沥水槽505边缘设置有刮网边510，且刮网边510上设置有与硅胶软杆503相对应的半开豁口511。

第一转动辊502的转动将带动致密捞网504的转动，使得致密捞网504持续的进行水体表面的收集，当致密捞网504转动至刮网边510时，硅胶软杆503进入半开豁口511，此时致密捞网504发生弯折，刮网边510进行致密捞网504表面收集的蓝藻水华刮除，并停留在刮网边510，在通过对下一个致密捞网504的刮除，从而在刮网边510表面蓝藻水华将向内推动进入第一螺杆508和第二螺杆509，再由第二螺杆508和第二螺杆509的挤压输送，使得收集后的蓝藻水华向弯管506内堆积，并且在沥水槽505中沥处多余的水分，并且由于分格层507的短暂拦截，提供弯管506内堆积的蓝藻水华的反向作用力，从而沥出更多的水分，使得收集的蓝藻水华较为干燥，便于转移存储。

通过在刮网边510上的蓝藻水华进入第一螺杆508和第二螺杆509上时，第一螺杆508和第二螺杆509的相互咬合进行蓝藻水华的输送，第一螺杆508上等间距设置有网孔螺齿512，相邻网孔螺齿512之间留有迟滞挤压环槽513，迟滞挤压环槽513的厚度在5～8mm，网孔螺齿512与第二螺杆509上螺齿相配合，且网孔螺齿512与第二螺杆509之间存在0.5～1mm的咬合间隙，其中第一螺杆508和第二螺杆509可采用双向螺杆，从而进行两侧的输送。

本发明中的第一转动辊502和致密捞网504的连接整体可通过气提设备进行替换，并通过过滤的方式进行水体中的蓝藻水华的吸收，将过滤后的蓝藻水华推向第一螺杆508和第二螺杆509，从而完成蓝藻水华的进一步处理。

进入第一螺杆508和第二螺杆509上的蓝藻水华被网孔螺齿512和螺齿的相互咬合挤压进行脱水，同时网孔螺齿512本身提供挤压时的脱水效果，同时在第一螺杆508的网孔螺齿上设置迟滞挤压环槽513，使得蓝藻水华在迟滞挤压环槽513中短暂的停留，并在第一螺杆508和第二螺杆509螺旋输送作用下进行短暂的堆积和挤压，从而提高蓝藻水华的提取量。

船箱1的底部设置有浮子板101，浮子板101底部贯穿设置有放置配重块的配重槽102，同时浮子板101可通过橡胶筏进行替换，并通过压力传感器进行重量的船箱1重量的检测，以保证沥水槽505始终保持脱离水面的状态。

位于沥水槽505两端的弯管延伸至船箱1内部,位于外壳体501背侧的船箱上设置有投放装置7。

投放装置7包括储剂槽701，储剂槽701的底部设置有混合腔702，混合腔702与储剂槽701的连接处设置有双震动轴703，双震动轴703底部均设置有震动栅704，震动栅704的顶部两端通过弹簧装置8套装在双震动轴703上，震动栅704的前后两侧均通过导向轨705安装在船箱1上，正对于混合腔702的船箱底部设置有第二转动辊706，且第二转动辊706通过其两端的V形杆707安装在船箱1上，第二转动辊706表面通过金属框安装稀疏捞网709，且第一转动辊502和第二转动辊706通过传动链条708连接在一起，并通过设置在外壳体侧面的电机驱动第一转动辊502转动，带动第二转动辊706转动。

本发明通过储剂槽701进行生物抑制剂和蓝藻絮凝剂的存储，并通过双震动轴703进行震动混合，同时震动下料，使得生物抑制剂和蓝藻絮凝剂进入702中。

沉积翻扬装置4包括柱状的半开导流罩401，半开导流罩401内部轴向设置有转动软轴402，半开导流罩401中间设置有导向架403，转动软轴402的一端活动安装在导向架403上，转动软轴402上等间距设置有桨叶404，半开导流罩401的两端设置有潜水电机。

本发明中的沉积翻扬装置4能够在水体温度较低的时候工作，通过潜水电机驱动转动软轴402带动桨叶404的转动，使得水体底部的沉积物表面的营养盐上浮，从而与生物抑制剂有效的接触，主动破坏水体中的氮磷比。

由于沉积翻扬装置4通过转动径杆3铰接在船箱1上，随着水体深度的增加，沉积翻扬装置4越位于船箱1的正下方，同时可将沉积翻扬装置4放置于船箱1移动方向的前方，优先进行水体沉积物表面的翻扬，从而使得营养盐悬浮的过程中能够与生物抑制剂接触。

分格层507为若干个条栅板等间距排列而成，且若干个条栅之间的距离3～4cm，或由单个网格板形成。

本发明中的致密捞网504、选浮网框604、稀疏捞网709结构相似，为适应不同蓝藻水华的体积大小，网框中的粘附网，可选用单层或者多层的结构形式。

位于穿过船箱1背侧的中层装置6的两端设置有固定挡座103，位于外侧的固定挡座103的顶部通过芯轴104安装有双刮刀105，中层装置6包括弧形架601，弧形架601的底部延伸至第二转动辊706的底部，弧形架601中间等间距安装有弧形轨槽602，弧形轨槽602内设置有传动带603，传动带603上安装有沿弧形架601长度方向上的选浮网框604，弧形架601的顶部设置有驱动传动带603转动的驱动齿轴605。

经过蓝藻絮凝剂的絮凝后，位于混合腔底部的水域中的蓝藻水华能够快速的进行絮凝，絮凝后的蓝藻水华被选浮网框604捕捉粘覆，并由传送带603的传送至船箱1，再由双刮刀105与选浮网框604表面接触刮除，并双刮刀105转动抖落至船箱1中。

同时本申请中也可以使用乳化泵和旋风分离器连接，替换中层装置6，直接进行中层的水体吸收，蓝藻水华的乳化破碎分离，进而进行絮凝后的蓝藻水华的处理。

其中驱动齿轴605通过连接驱动马达进行驱动转动，同时驱动齿轴通过齿轮啮合芯轴104，从而进行双刮刀105与驱动齿轴605的同步转动。

进一步说明的是，本发明中的驱动电机，潜水电机以及驱动马达均通过电线进行市电的供电，同时电线保持足够的长度。

如图8所示，一种蓝藻水华处理方法，其特征在于，包括步骤：

S100、将蓝藻絮凝剂和生物抑制剂混合，并进行震动搅拌、下料进入培养混合腔中；

S200、在控温培养2～3分钟后，打开混合腔中的阀门，使得蓝藻絮凝剂和生物抑制剂进入水体中；

S300、再通过震动的方式搅动阀门底部的水体，使得蓝藻絮凝剂与蓝藻水华快速接触。

在S200中，在进行控温时，先打开阀门，使得水体进入混合腔中，再通过混合腔内侧壁设置的电热板进行水体加热15～20℃，然后再将蓝藻絮凝剂和生物抑制剂的混合物下料进入混合腔中。

通过进行培养，使得蓝藻絮凝剂的表面活性增加，并在接触水体后2-3min达到最大的活性，进入水体后能够快速的进行蓝藻水华的絮凝，而生物抑制剂则能够进行水体内部的氮磷以及营养盐的控制，从而避免该水域在进行处理后，又迅速的爆发蓝藻水华，在尽心处理的同时，可在水体中加入微量的生物油进行水体表面张力的扩散，经过处理后的水道上两侧的蓝藻水华进行回流蔓延，提高蓝藻水华表面的富集度，更加便于收集。

其中在控温培养的季节选在，春、秋、冬季，在夏季的时候则不进行控温培养，混合后直接散入水体中。

生物抑制剂：包括抑菌剂和抑真菌剂，在冷却水处理中具备这种功能的药剂有氯酚类、有机氮硫类和胺类，如2,2'-二羟基-5,5'-二氯二苯基甲烷、二硫代氨基甲酸锌盐及钠盐、二硫氰基甲烷、异噻唑啉酮和长链烷基胺的醋酸盐等。

蓝藻絮凝剂：是一种聚合硅酸铝铁水处理产品或相似功能的絮凝剂。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种蓝藻水华处理装置，包括船箱(1)，其特征在于，所述船箱(1)的一侧安装有浮动收集组件(2)，还包括通过转动径杆(3)铰接在上的沉积翻扬装置(4)；

所述浮动收集组件(2)包括表面吸收装置(5)和中层装置(6)，所述表面吸收装置(5)包括外壳体(501)，所述外壳体(501)的一侧通过固定件安装有第一转动辊(502)，所述第一转动辊(502)表面通过硅胶软杆(503)均匀安装有致密捞网(504)，所述致密捞网(504)里侧的外壳体(501)内部设置有沥水槽(505)，所述沥水槽(505)两端设置有弯管(506)，所述弯管(506)内部设置分格层(507)，所述沥水槽(505)内部轴向设置有相互咬合的第一螺杆(508)和第二螺杆(509)，位于所述第一螺杆(508)和第一转动辊(502)之间的沥水槽(505)边缘设置有刮网边(510)，且所述刮网边(510)上设置有与硅胶软杆(503)相对应的半开豁口(511)。

2.根据权利要求1所述的一种蓝藻水华处理装置，其特征在于，所述船箱(1)的底部设置有浮子板(101)，浮子板(101)底部贯穿设置有放置配重块的配重槽(102)，位于沥水槽(505)两端的弯管延伸至船箱(1)内部,位于外壳体(501)背侧的船箱上设置有投放装置(7)。

3.根据权利要求2所述的一种蓝藻水华处理装置，其特征在于，所述投放装置(7)包括储剂槽(701)，所述储剂槽(701)的底部设置有混合腔(702)，所述混合腔(702)与储剂槽(701)的连接处设置有双震动轴(703)，所述双震动轴(703)底部均设置有震动栅(704)，所述震动栅(704)的顶部两端通过弹簧装置(8)套装在双震动轴(703)上，所述震动栅(704)的前后两侧均通过导向轨(705)安装在船箱(1)上，船箱(1)底部设置有第二转动辊(706)，且所述第二转动辊(706)通过其两端的V形杆(707)安装在船箱(1)上，所述第二转动辊(706)表面通过金属框安装稀疏捞网(709)，且所述第一转动辊(502)和第二转动辊(706)通过传动链条(708)连接在一起，并通过设置在外壳体(501)侧面的电机驱动第一转动辊(502)转动，带动第二转动辊(706)转动。

4.根据权利要求1所述的一种蓝藻水华处理装置，其特征在于，所述沉积翻扬装置(4)包括柱状的半开导流罩(401)，所述半开导流罩(401)内部轴向设置有转动软轴(402)，所述半开导流罩(401)中间设置有导向架(403)，所述转动软轴(402)的一端活动安装在导向架(403)上，所述转动软轴(402)上等间距设置有桨叶(404)，所述半开导流罩(401)的两端设置有潜水电机。

5.根据权利要求1所述的一种蓝藻水华处理装置，其特征在于，所述第一螺杆(508)上等间距设置有网孔螺齿(512)，相邻所述网孔螺齿(512)之间留有迟滞挤压环槽(513)，所述迟滞挤压环槽(513)的厚度在5～8mm，所述网孔螺齿(512)与第二螺杆(509)上螺齿相配合，且所述网孔螺齿(512)与第二螺杆(509)之间存在0.5～1mm的咬合间隙。

6.根据权利要求1所述的一种蓝藻水华处理装置，其特征在于，所述分格层(507)为若干个条栅板等间距排列而成，且若干个条栅之间的距离3～4cm，或由单个网格板形成。

7.根据权利要求1所述的一种蓝藻水华处理装置，其特征在于，位于穿过船箱(1)背侧的中层装置(6)的两端设置有固定挡座(103)，位于外侧的所述固定挡座(103)的顶部通过芯轴(104)安装有双刮刀(105)，所述中层装置(6)包括弧形架(601)，所述弧形架(601)的底部延伸至第二转动辊(706)的底部，所述弧形架(601)中间等间距安装有弧形轨槽(602)，所述弧形轨槽(602)内设置有传动带(603)，所述传动带(603)上安装有沿弧形架(601)长度方向上的选浮网框(604)，所述弧形架(601)的顶部设置有驱动传动带(603)转动的驱动齿轴(605)。

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