CN110330106B - 一种湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置及去除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置及去除方法,属于水环境研究技术领域。所述湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置包括底部为敞口的反应器,反应器直接安装在湖泊底泥上形成一个封闭的反应器内部环境,反应器内设置有滤网,所述滤网上部放置有吸附材料,所述滤网下部设置有水体扰动装置;所述水体扰动装置包括扰动叶,扰动叶旋转带动水体运动;利用本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置进行蓝藻的原位去除工作,能够有效的实现蓝藻、氮、磷以及藻毒素的控制与去除。
Description
技术领域
本发明属于水环境研究领域,更具体地说,涉及一种湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置及去除方法。
背景技术
蓝藻(如微囊藻、鱼腥藻、水华束丝藻、颤藻等),亦称蓝细菌,其广泛分布于自然界,包括各种水体、土壤和部分生物体内外,甚至在岩石表面和其他恶劣环境(高温、低温、盐湖、荒漠和冰原等)中都可找到它们的踪迹,是一类进化历史悠久,能进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物,其本身具有一定的经济价值。但是,随着人类对环境资源的开发利用活动日益增加,工业的发展以及乡村人口的高度集中,大量含有污染物质的工业废水和生活污水未经适当处置便排入水体,使水体中氨氮、磷以及有机污染物等耗氧物质浓度的升高,增加了水中的营养物质的负荷量,导致蓝藻快速、大量繁殖。蓝藻水华的爆发会产生以下诸多危害:第一,阻隔空气与水中气体的交换,死亡后的蓝藻因为分解而消耗溶解氧,使水体中的溶解氧浓度迅速降低,造成大量水生动物缺氧窒息死亡;第二,遮蔽阳光,不利沉水植物生长,严重影响水生生物的生存,破坏生态平衡,最终导致整个水体生态系统的崩溃;第三,释放藻毒素,藻毒素是蓝藻细胞内毒素,细胞破裂后释放出来并表现毒性,主要由铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)、鱼腥藻(Anabaenaflosaquae)等产生;第四,破坏水质,堵塞给水处理系统;第五,影响景观,释放异味,蓝藻死亡会释放大量有机质,散发腥臭味,会造成空气污染以及水体污染,同时刺激了化能异养细菌的滋生,其中大部分化能异养细菌对水产养殖动物来说并不是有益菌,而是致病菌,从而进一步导致继发感染细菌性疾病的发生;第三,有少数水生种类的蓝藻如微囊蓝细菌属(Microcystis)会产生可诱发人类肝癌的藻毒素,因此,爆发蓝藻水华,成为了水环境研究领域各层人士的一大心病。
在蓝藻水华研究领域有一个基本共识,即蓝藻水华产生的物质基础是新加入的外源营养元素(氮、磷污染物),但是导致蓝藻水华持续爆发还有另一个重要的内源因素——冬季蛰伏在底泥表层的越冬蓝藻,蓝藻的生长速度随着水温的升高而加快。当气温达到20℃以上,水温25-35℃时,蓝藻并不可能在常温条件下大规模暴发,一旦进入高温季节,蓝藻的生长速度优势就才会体现出来,冬季蛰伏在底泥表层的蓝藻就会复苏,发生蓝藻暴发。因此,蓝藻水华的防治,不仅要重视外源因素的控制,因内源因素爆发蓝藻水华也应得到关注与重视。因此,水体富营养化治理和蓝藻水华治理是一个硬币的两面,只有兼顾这个两个角度的治理方式,才是治理蓝藻水华的一个真正行之有道的方式。控制外源营养元素排放是基础,水体中已有蓝藻的清理、外源营养元素清理是保障。
目前,蓝藻水华治理方法大体可分为化学法、物理法、生物法和综合处理法四类。
化学除藻法,是通过筛选和合成化学药剂(统称杀藻剂)来控制水中藻类的繁殖。常见的杀藻剂包括有机溴杀藻剂、铜盐(硫酸铜、氯化铜)、高锰酸钾等,其杀藻机理一方面是通过金属离子抑制藻类的正常代谢而达到杀灭藻类的目的,另一方面则通过金属离子的絮凝作用沉降藻类而达到去除藻类的目的。比如,中国发明专利申请,公开号:CN109315399A,公开日:2019.02.12,公开了一种甜菜碱生物溶藻制剂及其应用,在甜菜碱、维生素C与菌制剂协同作用下,同时加上枯草芽孢杆菌和粪链球菌,对蓝藻水华养殖水体改善作用明显。向原水投放该制剂1天后,检测水质指标,原水中的蓝藻去除率为90%。上述生物溶藻制剂能够有效去除水体中的蓝藻并降解微囊藻等污染物,有效改良水体环境。但是其具有化学除藻法所具有的通病:其一,只是简单的解决的了藻密度的问题,但是死亡的蓝藻死会释放致命的藻毒素,同时也会把已经被生物吸收的有机和无机污染物重新释放到水体中,造成水体的二次污染,从而留下更多的有机污染,只能去除蓝藻,不能兼顾外源营养元素的去除;其二、只能对水体中已经上浮的蓝藻产生良好的处理效果,却对蛰伏在底泥中的蓝藻作用不明显;其三、化学药剂的投加,不可避免地会对水体产生药剂污染。
生物除藻法,主要是利用微生物来溶解蓝藻。比如,中国发明专利申请,公开号:CN109897801A,公开日:2019.06.18,公开了一种控制蓝藻水华的复合微生物,按照重量份,该复合微生物包括:侧孢芽孢杆菌10-30份、解淀粉芽孢杆菌10-30份。该复合微生物能有效地降解水中的有机污染,脱氮除磷,控制并减少蓝藻水华,对环境和人类无副作用。本发明还公开了该复合微生物的制备方法及应用。但是,目前关于微生物对蓝藻的控制作用研究较少,受环境影响较大,效果参差不齐,可复制性较差;另外,其同样只对水体中已经上浮的蓝藻产生良好的处理效果,却对蛰伏在底泥中的蓝藻作用不明显。
物理除藻法以人工和机械打捞作为最直接的除藻手段,采取截流、疏浚、稀释和污水分流等方式进行,加入絮凝剂,将藻类絮凝沉降到水体底部或加以回收,实施疏浚底泥的处理方法时,底泥中的营养盐仍会大量析出到水体中,部分蓝藻颗粒也会漂移到水体中。比如,中国发明专利申请,公开号:CN101602533A,公开日:2011.02.09,公开了一种控制蓝藻水华的方法,利用带有吸盘的采集系统对水体水面的蓝藻进行抽吸采集,经抽吸泵泵入输送管道,输送至储存槽,在储存槽中加入絮凝剂,使蓝藻絮凝,然后,将絮凝蓝藻后的蓝藻水送入沉降分离系统进行固液分离,得到水和含水率80%的蓝藻泥;固液分离后所得水经沉降分离系统送入清水槽暂存后经溢流口外排至水体中,分离所得蓝藻泥经干燥后得到含水率小于70%的蓝藻泥。上述方案可以降低湖面藻细胞的密度,同时能够去除湖泊的部分营养负荷,但是存在以下弊端:其一,只能去除蓝藻,却不能兼顾外源营养元素的去除;其二,絮凝剂的加入有可能会对水体产生二次污染;其三,蓝藻机械打捞期间,细胞破裂有可能会产生可诱发人类肝癌的藻毒素,并且机械扰动,加速了这种毒素在水桶中的传播速度,同样会对水体产生二次污染,其四,采用管道吸取方式的主要缺点是会加重后续的处理工作,运输、脱水工作,因为吸取出的底泥含有更多的水。
综合处理法,是在一个系统中采用几种不同的工艺,对水体中的蓝藻进行处理。比如生化综合除藻法、生物膜处理与其他工艺联用除藻、预臭氧化、生物处理、活性炭吸附处理工艺联用。比如,中国发明专利,公开号:,公开日,公开了一种用于湖泊、水库、池塘、景观水体等缓流或封闭性水域的大型移动式水质净化系统,该装置由于采用的水处理技术主要为物理化学技术,设有过滤单元、吸附单元、微电流电解离子释放单元、曝气单元等水质处理装置,通过各个水质处理单元与水域水体的直接接触,对水体中污染物进行处理。相比于前述的单一处理技术,该方案具有处理速度快、处理能力强、且能够同步去除水体中蓝藻与营养物质的能力。但是,只是针对水体中上浮的蓝藻处理效果明显,却无法有效的实现对底泥中折蛰伏的蓝藻进行治理;。
因此,开发一种结构简单、运行稳定、能充分发挥各个单元之间协同功能、有效消除富营养化水体中及底泥中存在的蓝藻、释放的藻毒素以及氮、磷污染物的净化技术及装置非常必要。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有蓝藻水华治理技术中蓝藻、藻毒素以及外源营养元素同时去除过程复杂、去除过程易扩散对水体产生二次污染,去除装置复杂的问题,本发明提供一种湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置及去除方法,能够有效去除底泥中的蓝藻、藻毒素以及外源营养元素,并能有效防止去除过程中对水体产生的二次污染。
2.技术方案
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,包括反应器,所述反应器安装在湖泊底泥上,反应器底部为敞口与底泥直接接触,形成一个封闭的反应器内部环境;反应器内设置有滤网,所述滤网上放置有吸附材料,所述反应器内下部设置有水体扰动装置;所述水体扰动装置包括扰动叶,扰动叶旋转带动水体运动。整个装置与底泥接触面共同构成一个封闭系统,系统内由下而上自然划分为三个部分:用以扰动底泥使其中的蓝藻上浮、氮、磷污染物释放的底泥扰动部、用以吸附蓝藻、藻毒素以及氮、磷物质的吸附滤层部以及实现氮的反硝化处理的反硝化部;整个装置与底泥接触面共同构成一个封闭系统,抑制去除过程中蓝藻释放的藻毒素以及其他氮、磷污染物在水体中扩散,对水体产生二次污染;封闭的系统内有利于实现扰动叶带动水体运动,进而实现底泥的悬浮。
优选地,所述扰动叶位于反应器下部,但不与底泥接触,所述扰动叶与底泥接触之间安装有支撑隔离网。由于,扰动叶工作时带动水体运动,由于处于反应器内部的封闭环境中,水体运动的力度集中且大,所产生的力度足以使底泥再悬浮,释放底泥中的蓝藻以及营养元素,扰动叶不需要直接与底泥发生作用,可以尽量减少底泥随水体产生上浮,影响吸附材料的吸附;同时,扰动叶与底泥接触之间安装有支撑隔离网,一方面可以有效的防止扰动叶工作时触底,另一方面,隔离网可以对底泥有一定的过滤作用,进一步阻止底泥随水体上浮。
优选地,所述反应器底部安装有触底梁,所述触底梁的底部分布有若干个朝向底泥突出的植物根槽,植物根槽内种植有沉水植物,如苦草。触底梁对反应容器具有一定的抬高作用,可以使支撑隔离网与底泥间的距离得到合理控制,以防止扰动叶工作产生局限;植物根槽朝向底泥突出,可以插入底泥,能够加固原位去除装置在底泥上的安置稳定性,防止装置在水流的作用下运动,保证封闭性;种植耐受性与净化能力较好的沉水植物,可以有效吸附蓝藻释放到封闭装置内的藻毒素,并吸附部分氮、磷污染物,与吸附材料协同作用。
优选地,反应器内由下到上设置有若干层孔径依次变小的滤网,每层滤网上均放置有吸附材料;所述从下到上若干层滤网上的吸附材料的粒径随滤网孔径由大到小变化,位于最下层的滤网孔径为1cm左右,位于最上层的滤网孔径为1mm左右。因为蓝藻在反应器底部释放,然后上浮,因此靠近底泥的滤网孔大,逐渐向上孔径逐渐减小,能够保证上浮的物质能尽量穿透到够高的滤网层,保证整个装置所有滤网均充分吸附及吸收。
优选地,所述反应器的内壁上设置有内壁滤网,内壁滤网与内壁之间的间隙内填充有吸附材料;所述吸附材料为多孔陶粒或粘土矿物球中的一种或两种。能够更加全面的实现对上浮的蓝藻、氮、磷以及藻毒素的吸附去除。
优选的,上述滤网材质均选用金属有机骨架化合物(Metal-organic Framework,MOFs),比如ZIF-8、Cu-BTC等,MOFs材料能够有效的吸收反硝化产生的气体。MOFs材料吸附原理具体可以参见文献:张锐钧,大连理工大学,2014,《金属有机骨架气体吸附与分子识别理论研究》。
优选地,所述反应器顶部设有一个顶盖,顶盖通过搭扣锁紧装置盖合在反应器顶部,所述顶盖内部具有中空的腔室;所述扰动装置还包括电机与传动杆,电机密封在顶盖中空的腔室内,电机通过传动杆带动扰动叶转动。顶盖可开、关,便于后期装置的使用与维护,通过搭扣将顶盖与反应器周围的容器壁锁紧保证了封闭的内部环境;顶盖内部的中空环境,可以防止水体进入电机工作环境。
优选地,所述反应器底部外边缘设置有固定锚,所述固定锚为反钩状,反应器通过固定锚固定在底泥上,有效防止装置向上或水平位移。
一种湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除方法,利用上述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,具体步骤如下:
1)将反应器固定在湖泊底泥上,保证反应器内形成与外部隔离的、封闭的内部环境;
2)扰动处理期:启动扰动装置,扰动叶旋转带动反应器内部的水体运动,底泥悬浮并释放其中的蓝藻、氮、磷以及藻毒素,释放的蓝藻、氮、磷以藻毒素上浮,被反应器底部的沉水植物及其内填充的吸附材料吸附,同时,反应器顶部因缺氧形成的反硝化区对水体中的氮进行反硝化作用;
3)静置吸附期:关闭扰动装置,静置;
4)处理完成后取出反应器,清洗,随后将其内的吸附材料与沉水植物更新,即可进行下一次底泥越冬蓝藻的原位去除工作;具体为,金属框架用水冲洗后放置在阳光下通风处暴晒,吸附的藻类即可洗脱,气体即可释放;而所说的循环使用不包括吸附材料球与植物,两者均置换掉较好。滤网可拆卸,逐层取出并置换吸附材料球及植物,随后再安装即可。
优选地,所述步骤2)的扰动处理期为10~20天;扰动处理期内扰动装置为间歇式工作,所述间歇式工作的具体方式为:每天(24h)工作12~16h后扰动装置停止工作,静置8~12h。优选地,所述步骤3)的静置吸附期为1~3天。
此处需要说明的是,扰动处理期与静置吸附期构成了完整的处理周期,所述处理周期的时间长度取决于所选沉水植物的耐受程度,如苦草,一般约为20天。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置及去除方法,在全封闭系统中进行,不仅实现了对越冬蓝藻产生收集与清除的作用,对藻毒素的控制与清除,对氮、磷污染物的控制与清除;同时,有效的防止了处理过程中因越冬蓝藻、氮、磷以及藻毒素的扩散所引起的水体二次污染问题;灵活性较高,受外部环境因素的影响小;
(2)本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,利用位于反应器下部的扰动叶带动水体运动,扰动叶工作时由于处于反应器内部的封闭环境中,水体运动的力度集中且大,所产生的力度足以使底泥再悬浮,释放底泥中的蓝藻以及营养元素,扰动叶不需要直接与底泥发生作用,可以尽量减少底泥随水体产生上浮,影响吸附材料的吸附;同时,扰动叶与底泥接触之间安装有支撑隔离网,一方面可以有效的防止扰动叶工作时触底,另一方面,隔离网可以退对底泥有一定的过滤作用,进一步阻止底泥随水体上浮;
(3)本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,将植物处理、物理处理、生化处理各个单元合理的揉合到一起,各单元之间协同作用,多重元素同步抑制,能够全面的达到高效处理底泥蓝藻、氮、磷以及藻毒素的目的;
(4)本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,反应器内壁上设置有滤网,滤网有反应器内壁之间的间隙内填充有吸附材料。能够更加全面的实现对上浮的蓝藻、氮、磷以及藻毒素的吸附去除;
(5)本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,工作原理较简单,维护方便,且为重复利用型装置,具有较高的通用性与经济性。
(6)利用本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置进行湖泊底泥中越冬蓝藻的去除,去除效果好,灵活性较高,受外部环境因素的影响小,且对水环境的二次影响也小较小。
附图说明
图1为本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置的主视结构剖示图;
图2为本发明提供的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置的俯视结构剖示图;
图中:1、固定锚;2、触底梁;3、植物根槽;4、扰动叶;5、支撑隔离网;6、传动杆;7、电机;8、顶盖;9、搭扣锁紧装置;10、滤网;11、吸附材料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步进行描述。
需要说明的是,当元件被称为“固定”于另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以两元件直接为一体;当一个元件被称为“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能两元件直接为一体。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
如图1及图2所示,本发明所提供湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,包括反应器,反应器安装在湖泊底泥上,其在底泥上的底部安装部为敞口设计,与底泥直接接触,形成一个封闭的反应器内部环境;反应器内部设置有滤网10,在滤网10上放置有吸附材料11,在反应器内下部设置有有水体扰动装置,该水体扰动装置设有扰动叶4,扰动叶4旋转能够带动封闭在反应器内部的水体运动。反应器的底部安装有触底梁2,触底梁2与底泥直接接触,所述触底梁2的底部分布有若干个朝向底泥突出的植物根槽3,植物根槽3内种植耐受性与净化能力较好的沉水植物,比如苦草。反应器的内壁上设置有内壁滤网,内壁滤网与反应器内壁之间具有一定的间隙,间隙内用来填充吸附材料11,吸附材料11为可以多孔陶粒或粘土矿物球及两者混合物。反应器的顶部设有可开启或关闭的顶盖8,当需要形成封闭环境时顶盖8盖合,并通过搭扣锁紧装置9锁紧在反应器顶部,所述搭扣锁紧装置9可以为搭扣锁,当然也可以替换为其他的锁紧装置,所需考虑的重点就是能够让顶盖8在反应器顶部紧密盖合。
如图1所示,扰动装置还包括电机7与传动杆6,电机7通过传动杆6带动扰动叶4转动,顶盖8内部具有中空的腔室用以放置并密封电机7。反应器的底部外边缘设置有反钩状的固定锚1,通过固定锚1固定在底泥上。扰动叶4位于反应器下部,但不与底泥接触,并且扰动叶4与反应器底部的底泥之间安装有支撑隔离网5。
如图1所示,反应器内由下到上设置有若干层孔径依次变小的滤网10,每层滤网10均可拆卸,每层滤网10上也均放置有吸附材料11,形成若干层吸附材料11层;反应器内由下到上,若干层吸附材料11层的吸附材料11粒径依次变小。位于最下层的滤网孔径为1cm,位于最上层的滤网孔径为1mm。
上述滤网(包括内壁滤网)可以为普通的钢丝滤网,也可以是选用特殊材质制成的滤网,比如MOFs材料,其考虑的关键问题是能够放置吸附材料。
利用本发明所提供湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置进行湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除方法及原理如下:
1)将反应器固定在湖泊底泥上,反应器顶盖8盖紧,保证反应器内形成与外部隔离的、封闭的内部环境;
2)扰动处理期:启动扰动装置电机7,电机7带动扰动叶4旋转带动,扰动叶4带动反应器内部的水体运动,由于处于反应器内部的封闭环境中,水体运动的力度集中且大,所产生的力度足以使底泥再悬浮;底泥悬浮并释放其中的蓝藻、氮、磷以及藻毒素,释放的蓝藻、氮、磷以藻毒素分撒在水体中并随之上浮,并被反应器底部的沉水植物及其内填充的吸附材料11吸附,同时,反应器顶部因缺氧形成的反硝化区对水体中的氮进行反硝化作用;
3)静置吸附期:关闭扰动装置,静置,使分散出的蓝藻、氮、磷以及藻毒素能够更加充分的被吸附、去除;
4)处理完成后取出反应器,清洗,随后将其内的吸附材料11与沉水植物更新,即可进行下一次底泥越冬蓝藻的原位去除工作;具体为,金属框架用水冲洗后放置在阳光下通风处暴晒,吸附的藻类即可洗脱,气体即可释放;而所说的循环使用不包括吸附材料11球与植物,两者均置换掉较好。滤网均可拆卸,逐层取出并置换吸附材料11球及植物,随后再安装即可。
实施例2
本实施例基本同实施例1,其区别之处仅在于本实施例中选用的沉水植物为狐尾藻,扰动处理期为10天;扰动叶4每天工作12h后停止,静置12h;静置吸附期为1天。另外本实施例中滤网材质为ZIF-8。
本实施例对3月份的滆湖底泥进行了处理,并对蓝藻、氮、磷以及藻毒素的去除进行了检测。处理前扰动底泥未作其他处理时及处理后水体中的污染物指标浓度见表1。
表1.处理前后水体中指标检测
实施例3
本实施例基本同实施例1,其区别之处仅在于本实施例中选用的沉水植物为菹草,扰动处理期为16天;扰动叶4每天工作14h后停止,静置10h;静置吸附期为2天。另外本实施例中滤网材质为Cu-BTC。
本实施例对3月份的滆湖底泥进行了处理,并对蓝藻、氮、磷以及藻毒素的去除进行了检测。处理前扰动底泥未作其他处理时及处理后水体中的污染物指标浓度见表2。
表2.处理前后水体中指标检测
实施例4
本实施例基本同实施例1,其区别之处仅在于本实施例中选用的沉水植物为苦草,扰动处理期为20天;扰动叶4每天工作16h后停止,静置8h;静置吸附期为3天。另外本实施例中滤网为普通钢丝网。
本实施例对3月份的滆湖底泥进行了处理,并对蓝藻、氮、磷以及藻毒素的去除进行了检测。处理前扰动底泥未作其他处理时及处理后水体中的污染物指标浓度见表3。
表3.处理前后水体中指标检测
以上的实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。本发明未涉及的技术均可通过现有的技术加以实现。
Claims (9)
1.一种湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,包括反应器,其特征在于:所述反应器安装在湖泊底泥上,反应器底部为敞口与底泥直接接触,形成一个封闭的反应器内部环境;反应器内设置有滤网,所述滤网上放置有吸附材料,所述反应器内下部设置有水体扰动装置;所述水体扰动装置包括扰动叶,扰动叶旋转带动水体运动;
所述扰动叶不与底泥接触,扰动叶下方安装有支撑隔离网。
2.根据权利要求1所述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,其特征在于:所述反应器底部安装有触底梁,反应器通过触底梁安置于底泥上;所述触底梁的底部分布有若干个植物根槽,所述植物根槽朝向底泥突出,植物根槽内种植有沉水植物。
3.根据权利要求2所述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,其特征在于:所述反应器内由下到上设置有若干层可拆卸的滤网,由下到上每层滤网的孔径依次变小;每层滤网上均放置有吸附材料,形成若干层吸附材料层;反应器内由下到上,每层滤网上的吸附材料层的吸附材料粒径依次变小。
4.根据权利要求3所述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,其特征在于:所述反应器的内壁上设置有内壁滤网,内壁滤网与内壁之间的间隙内填充有吸附材料;所述吸附材料为多孔陶粒或粘土矿物球中的一种或两种。
5.根据权利要求2 - 4任一所述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,其特征在于:所述反应器顶部设有一个顶盖,顶盖通过搭扣锁紧装置盖合在反应器顶部,所述顶盖内部具有中空的腔室;所述水体扰动装置还包括电机与传动杆,电机密封在顶盖中空的腔室内,电机通过传动杆带动扰动叶转动。
6.根据权利要求5所述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,其特征在于:所述反应器底部外边缘设置有固定锚,所述固定锚为反钩状,反应器通过固定锚安置在底泥上。
7.一种湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除方法,其特征在于:利用权利要求2~6任一所述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除装置,进行湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除;具体包括如下步骤:
1)将反应器安置在湖泊底泥上,保证反应器内形成与外部隔离的、封闭的内部环境;
2)扰动处理期:启动扰动装置,扰动叶旋转带动反应器内部的水体运动,水体带动底泥悬浮;
3)静置吸附期:关闭扰动装置,静置;
4)处理完成后取出反应器,清洗,随后将其内的吸附材料与沉水植物更新,即可进行下一次底泥越冬蓝藻的原位去除工作。
8.据权利要求7所述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除方法,其特征在于:所述步骤2)的扰动处理期为10 ~ 20天;扰动处理期内扰动装置为间歇式工作,所述间歇式工作的具体方式为:每天工作12 ~ 16 h后扰动装置停止工作,静置8~12 h。
9.根据权利要求7或8所述的湖泊底泥越冬蓝藻的原位去除方法,其特征在于:所述步骤3)的静置吸附期为1 ~ 3天。
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