CN110228875A - 一种可检测藻体数量的全自动除藻船及除藻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可检测藻体数量的全自动除藻船及除藻方法,属于水体除杂技术领域。除藻船位于船头的底端设有藻传感器;藻液收集装置与沉降过滤装置之间管路及管路上的电闸相互连通,沉降过滤装置与电催化氧化装置之间通过管路及管路上的电闸相连通;电催化氧化装置上设有外排口;藻传感器与电力智能装置的信号接收端相连;电力智能装置的控制端分别藻液收集装置、电动舵机、沉降过滤装置及电闸相互连通;电力智能装置为藻液收集装置、沉降过滤装置、电催化氧化装置及控制模块供电。本发明的可检测藻体数量的全自动除藻船及除藻方法该装置通过沉降过滤以及电催化氧化双重处理,处置效率高,速度快,特别在蓝藻爆发阶段,能够防止更大的危害。
Description
技术领域
本发明涉及一种可检测藻体数量的全自动除藻船及除藻方法,属于水体除杂技术领域。
背景技术
由于生活污水及工农业废水将N、P等污染物带入湖泊,湖泊的水体富营养化程度在不断加剧,水体富营养化的防治成为世界性难题。水体富营养化易引起蓝藻爆发,产生水华、赤潮、造成水体缺氧、鱼类死亡等问题,藻类还会释放藻毒素危及用水安全。蓝藻的清除不但可以改善水体景观、促进水生态平衡,还可以去除水体中的N、P等污染物,减轻水体富营养化程度。
清理蓝藻的方法包括三类:一是直接清除水体中的蓝藻,即打捞蓝藻法;二是在水体中直接杀死蓝藻,如电催化氧化杀藻等;三是抑制蓝藻生长,如植物抑藻和鱼类控藻等。无论是抑制蓝藻生长和集中处理打捞收集的蓝藻以及进一步降解资源利用藻泥藻渣等,电催化氧化杀藻都具有一定的优势,特别在蓝藻爆发后,其他清理蓝藻清理方法成本较大、设备复杂和效率较低,有效清理蓝藻的难度较大。而超声波杀藻技术具有设备相对简单、寿命长、自动化操作控制容易和不产生二次污染等优点。
发明内容
本发明根据上述不足提供了一种可检测藻体数量的全自动除藻船及除藻方法。
本发明采用如下技术方案:
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,该船体由的尾部设有两个螺旋桨推进器,每个螺旋桨推进器分别由驱动电动舵机驱动转动;所述的船体内设有藻液收集装置、沉降过滤装置、电催化氧化装置、电力智能装置;船体位于船头的底端设有藻传感器;藻液收集装置与沉降过滤装置之间管路及管路上的电闸相互连通,沉降过滤装置与电催化氧化装置之间通过管路及管路上的电闸相连通;电催化氧化装置上设有外排口;藻传感器与电力智能装置的信号接收端相连;电力智能装置的控制端分别藻液收集装置、电动舵机、沉降过滤装置及电闸相互连通;电力智能装置为藻液收集装置、沉降过滤装置、电催化氧化装置及控制模块供电。
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,所述的藻液收集装置包括收集箱体,收集箱体的底部设有向外延伸的吸藻管,吸藻管上水泵,水泵上设有水流传感器及流量控制装置;通过流量控制装置及水流传感器控制吸藻数量。
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,所述的沉降过滤装置包括沉降箱体;沉降箱体内设有多级过滤网;所述的多级过滤网相互平行布置且竖向布置在沉降箱体内。
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,所述的电催化氧化装置包括催化箱体,所述的催化箱体内设有若干个正极板及若干个负极板;所述的若干个正极板垂直布置在催化箱体的内顶部;所述的负极板垂直布置咋催化箱体的内底部;
所述的若干个正极板及若干个负极板之间相互平行;若干个负极板上分别设有刮垢器;
所述的若干个负极板的底端分别设有储垢舱。
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,所述的电力智能装置包括太阳能板,蓄电池,微处理器控制装置,定位系统,轨道传感器,无线连接模块;
所述的太阳能板与蓄电池相连;微处理器控制装置的信号接入端与藻传感器及定位系统相连;轨道传感器与无线连接模块相连;微处理器控制装置与无线连接模块信号双向连通;无线连接模块与人工移动控制端进行信号传输。
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,除藻步骤如下:
1)、由藻传感器确定水中藻体密度;控制船体到达蓝藻密集区域;
2)、微处理器控制装置开启藻液收集装置对藻液进行收集,
3)、将收集后的藻液输送至沉降过滤装置中进行过滤;
4)、将沉降过滤后的藻液输送至电催化氧化装置中,进行电催化反应;
5)、电催化反应结束后将排出液体。
7、根据权利要求6所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,其特征在于:所述步骤1)中藻传感器中采用型号为FL3500藻类荧光测量仪确定水中藻体浓度;藻传感器将数据传输至微处理器控制装置。
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,所述的步骤3)中沉降过滤时间为30分钟;所述的步骤4)中电催化时间为30分钟。
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,步骤2)由微处理器控制装置得到藻传感器的测量信号后,控制船体航行至除藻区域,航行过程中由轨道传感器确定航行轨迹并实时传输至人工移动控制端。
本发明所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,所述步骤2)中藻液进行收集由流量控制装置控制藻液储量;当藻液储量达到最大值后停止收集。
有益效果
本发明提供了一种可检测藻体数量的全自动除藻船及除藻方法该装置通过沉降过滤以及电催化氧化双重处理,处置效率高,速度快,特别在蓝藻爆发阶段,能够防止更大的危害。
电催化氧化不但破坏藻类细胞内部,还能去除藻细胞内的藻毒素甚至完全降解溶解在水中的胞外藻毒素,除藻效果明显
该装置在微处理器控制装置和各感应器作用下实现全自动化作业,并通过无线连接模块,使工作人员了解装置的工作状态和工作区域。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明船舱内部结构示意图。
图3为本发明藻液收集装置结构示意图。
图4为本发明沉降过滤装置结构示意图。
图5为本发明电催化氧化装置结构示意图。
图6为本发明刮垢器结构示意图。
图7为本发明电力智能装置内部结构图。
图中:1为船体;1-1为藻传感器;1-2为螺旋桨推进器;1-3为电动舵机;
2,为藻液收集装置;2-1为吸藻管;2-2为水泵一;2-3为水流传感器;2-4为流量控制装置;2-5为水闸一;2-6为水泵二;
3为沉降过滤装置;3-1为过滤网;3-2为进水管一;3-3为水闸二;3-4为水泵三;3-5为出水管一;3-6为水闸三;
4为电催化氧化装置;4-1为箱体;4-2为正极板;4-3为负极;4-4为刮垢器;4-5为储垢舱;4-6为进水管二;4-7为出水管二;4-8为水泵四;4-9为进水管水闸;4-10为出水管水闸;
5为电力智能装置;5-1为太阳能;5-2为蓄电池;5-3为微处理器控制装置;5-4为定位系统;5-5为轨道传感器;5-6为无线连接模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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所示:可检测藻体数量的全自动除藻船,该船体1由的尾部设有两个螺旋桨推进器1-2,每个螺旋桨推进器1-2分别由驱动电动舵机1-3驱动转动;船体1内设有藻液收集装置2、沉降过滤装置3、电催化氧化装置4、电力智能装置5;
船体1位于船头的底端设有藻传感器1-1;藻液收集装置2与沉降过滤装置4之间管路及管路上的电闸相互连通,沉降过滤装置3与电催化氧化装置4之间通过管路及管路上的电闸相连通;电催化氧化装置4上设有外排口;藻传感器1-1与电力智能装置5的信号接收端相连;电力智能装置5的控制端分别藻液收集装置5、电动舵机1-3、沉降过滤装置3及电闸相互连通;电力智能装置5为藻液收集装置、沉降过滤装置3、电催化氧化装置4及控制模块供电。
藻传感器1-1内采用型号为FL3500藻类荧光测量仪检测水中藻体浓度;藻液收集装置2周围设置8个吸藻管2-1,所述的藻液收集装置2内部设置八个水泵一2-2,所述的水泵一2-2前设置水流传感器2-3和流量控制装置2-4,水泵一2-2和吸藻管2-1连接,同时设有一个出水管2-6,出水管上设有水闸一2-5。
沉降过滤装置3包括过滤网3-1,进水管一3-2,水闸二3-3;水泵三3-4;出水管一3-5,水闸三3-6;进水管一3-2上设有水闸二3-3与水泵三3-4;出水管一3-5上设有水闸三3-6;进水管与藻液收集装置中出水管相连接。
电催化氧化装置4包括箱体4-1,若干正极板4-2,正极板为普通镀锌铁板,若干负极板4-3,负极板为钉钛板,若干刮垢器4-4,若干储垢舱4-5,进水管二4-6,进水管上设有进水管水闸4-9以及水泵四4-8,进水管与沉降过滤装置中出水管相连接,出水管二4-7及其上设有出水管水闸4-10。
箱体上部垂直箱体内部的上表面设置若干正极板,箱体下部垂直箱体内部下表面设置若干负极板,每个负极板的上端设置一个刮垢器,所述刮垢器为一横向的钢制三棱柱,下端尖锐锋利,可以自上而下刮掉负极板附着的藻类,负极板的下端设置储垢舱,所述除垢舱为一长方形的槽体,长度与电极板一致。其刮垢器可通过驱动结构进行上下运动,该结构可通过市面常见的丝杆机构或电机带动运动。
电力智能装置5上部装有太阳能板5-1,所述的电力智能装置5内部包括蓄电池5-2、微处理器控制装置5-3、 定位系统5-4、轨道传感器5-5和无线连接模块5-6,内部运作方式为:定位系统将藻类浓度较大的区域位置信息传递给微处理器控制装置,微处理器控制装置控制轨道传感器、螺旋桨推进器、电动舵机等将船体驶向该区域,蓄电池为船体各个部位提供电力,太阳能板为蓄电池充能,各个模块通过无线连接模块相连接。
本发明采用可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法如下:
首先安装在的藻传感器1-1会感知周围的藻密度,藻传感器将数据上传微处理器控制装置5-3,微处理器控制装置控制电动舵机1-3方向并启动螺旋桨推进器1-2,使装置到达蓝藻密集区域。
在蓝藻密集区域,微处理器控制装置打开水泵一2-2,并通过流量控制装置2-4控制流量,然后藻液混合物通过吸藻管2-1进入藻液收集装置,水泵前的水流传感器2-3感应到水流后,会将数据上传至微处理器控制装置,微处理器控制装置会打开水泵三3-4,将藻液收集装置中的藻液沿管路进入沉降过滤装置3中,然后关闭水泵三3-4,关闭沉降过滤装置前后的水闸二3-3与水闸三3-6,沉降过滤半小时后,微处理器处理装置打水闸三3-6与进水管水闸4-9;
打开水泵四4-8,让藻液进入电催化氧化装置4,关闭水泵四4-8,关闭进水管水闸4-9与出水管水闸4-10,然后控制正负电流分别导入阳极片和阴极片,藻液依次从一组正极片和负极片之间流过,流经若干组正极片和负极片,有负电荷藻类向阳极移动,在阳极表面形成膜,同时电催化氧化不但破坏藻类细胞内部,还能去除藻细胞内的藻毒素甚至完全降解溶解在水中的胞外藻毒素,半小时后,微处理器会打开出水管水闸4-10,将处理液沿着出水管二4-7排出船体,然后控制刮垢器4-4将藻膜刮到储垢舱4-5中,依次循环处置,人工定期将滤网以及储垢舱进行清洗。
电力智能装置5上部装有太阳能板5-1,通过蓄电池5-2为整个装置提供电源,微处理器控制装置5-3控制整个装置的运行,内部还设置定位系统5-4、轨道传感器5-5和无线连接模块5-6,与工作人员的移动终端进行连接,使工作人员了解装置的工作状态和工作范围。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施
例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于
本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可检测藻体数量的全自动除藻船,该船体由的尾部设有两个螺旋桨推进器,每个螺旋桨推进器分别由驱动电动舵机驱动转动;其特征在于:所述的船体内设有藻液收集装置、沉降过滤装置、电催化氧化装置、电力智能装置;船体位于船头的底端设有藻传感器;藻液收集装置与沉降过滤装置之间管路及管路上的电闸相互连通,沉降过滤装置与电催化氧化装置之间通过管路及管路上的电闸相连通;电催化氧化装置上设有外排口;藻传感器与电力智能装置的信号接收端相连;电力智能装置的控制端分别藻液收集装置、电动舵机、沉降过滤装置及电闸相互连通;电力智能装置为藻液收集装置、沉降过滤装置、电催化氧化装置及控制模块供电。
2.根据权利要求1所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,其特征在于:所述的藻液收集装置包括收集箱体,收集箱体的底部设有向外延伸的吸藻管,吸藻管上水泵,水泵上设有水流传感器及流量控制装置;通过流量控制装置及水流传感器控制吸藻数量。
3.根据权利要求1所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,其特征在于:所述的沉降过滤装置包括沉降箱体;沉降箱体内设有多级过滤网;所述的多级过滤网相互平行布置且竖向布置在沉降箱体内。
4.根据权利要求1所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,其特征在于:所述的电催化氧化装置包括催化箱体,所述的催化箱体内设有若干个正极板及若干个负极板;所述的若干个正极板垂直布置在催化箱体的内顶部;所述的负极板垂直布置咋催化箱体的内底部;
所述的若干个正极板及若干个负极板之间相互平行;若干个负极板上分别设有刮垢器;
所述的若干个负极板的底端分别设有储垢舱。
5.根据权利要求1所述的可检测藻体数量的全自动除藻船,其特征在于:所述的电力智能装置包括太阳能板,蓄电池,微处理器控制装置,定位系统,轨道传感器,无线连接模块;
所述的太阳能板与蓄电池相连;微处理器控制装置的信号接入端与藻传感器及定位系统相连;轨道传感器与无线连接模块相连;微处理器控制装置与无线连接模块信号双向连通;无线连接模块与人工移动控制端进行信号传输。
6.利用上述权利要求1至5任意一项所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,其特征在于:除藻步骤如下:
1)、由藻传感器确定水中藻体密度;控制船体到达蓝藻密集区域;
2)、微处理器控制装置开启藻液收集装置对藻液进行收集,
3)、将收集后的藻液输送至沉降过滤装置中进行过滤;
4)、将沉降过滤后的藻液输送至电催化氧化装置中,进行电催化反应;
5)、电催化反应结束后将排出液体。
7.根据权利要求6所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,其特征在于:所述步骤1)中藻传感器中采用型号为FL3500藻类荧光测量仪确定水中藻体浓度;藻传感器将数据传输至微处理器控制装置。
8.根据权利要求6所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,其特征在于:所述的步骤3)中沉降过滤时间为30分钟;所述的步骤4)中电催化时间为30分钟。
9.根据权利要求6所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,其特征在于:步骤2)由微处理器控制装置得到藻传感器的测量信号后,控制船体航行至除藻区域,航行过程中由轨道传感器确定航行轨迹并实时传输至人工移动控制端。
10.根据权利要求6所述的可检测藻体数量的全自动除藻船的除藻方法,其特征在于:所述步骤2)中藻液进行收集由流量控制装置控制藻液储量;当藻液储量达到最大值后停止收集。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190913 |