CN110950417B - 一种水库水体富营养化治理装置及其治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水库水体富营养化治理装置及其治理方法，装置包括打捞船体、打捞装置、反冲洗装置、固液分离装置、加药装置和喷射装置，打捞装置包括两个开合式拨水板、传送带和倒钩，反冲洗装置设置在传送带下方，包括抽水泵、增压泵和喷射头，固液分离装置包括收集槽、螺旋挤压脱水机和干料收集罐，加药装置包括连接在螺旋挤压脱水机出水端的溶解室，溶解室还连接有药剂罐，喷射装置包括连接在溶解室出口端的射流泵，环绕设置在打捞船体尾端的多个射流嘴。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、治理效果好等优点。

Description

一种水库水体富营养化治理装置及其治理方法

技术领域

本发明属于水体修复技术领域，具体是涉及一种水库水体富营养化治理装置及其治理方法。

背景技术

水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象。其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性，从而导致水生态系统物种分布失衡，单一物种疯长，破坏了系统的物质与能量的流动，使整个水生态系统逐渐走向灭亡。

富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。

水体富营养化的修复过程较为缓慢，需要将水体中的藻类除去，并且需要脱去水中的营养化物质，但是目前现有的治理装置处理较为缓慢，并且处理手段单一，所以本发明提供了一种水库水体富营养化治理装置及其治理方法。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种水库水体富营养化治理装置及其治理方法。

本发明的技术方案是：一种水库水体富营养化治理装置，主要包括打捞船体、打捞装置、反冲洗装置、固液分离装置、加药装置和喷射装置，

所述打捞装置包括设置在打捞船体前端的两个用于将打捞船体前方扇形水域内漂浮植物收集的开合式拨水板，倾斜设置在拨水板后侧用于提升收集到漂浮植物的传送带，所述传送带表面均匀分布有倒钩，

所述反冲洗装置设置在所述传送带下方，反冲洗装置包括用于吸取水源的抽水泵，与抽水泵连接用于对吸取水进行加压的增压泵，用于将增压后的水喷射向传送带的喷射头，所述喷射头的喷射点位于传送带较高一端下方，

所述固液分离装置包括设置在喷射头喷射点位置下方的收集槽，连接在收集槽出料端用于将收集到的漂浮植物脱水的螺旋挤压脱水机和连接在螺旋挤压脱水机出料端的干料收集罐，

所述加药装置包括连接在螺旋挤压脱水机出水端的溶解室，所述溶解室还连接有用于存储化学药剂的药剂罐，

所述喷射装置包括连接在所述溶解室出口端的射流泵，环绕设置在打捞船体尾端的多个射流嘴，所述射流嘴分别通过电控阀与射流泵连通，通过位于打捞船体内部的控制器控制电控阀的开闭，进而控制不同位置射流嘴喷射水流来控制船体移动方向。

进一步地，所述拨水板下方设有多个用于钩拉漂浮植物的挂钩，可以将沉降在水体中的浮游植物钩起。

进一步地，所述传送带上方设有用于筛选出漂浮垃圾的筛料板，筛料板尾端连接有设置在打捞船体上表面的垃圾槽，避免漂浮垃圾堵塞螺旋挤压脱水机。

进一步地，所述抽水泵的入口端设有用于避免吸入杂物的隔离槽，避免杂物堵塞抽水泵。

进一步地，所述干料收集罐底部设有用于测量脱水干料重量的称重传感器，在脱水干料重量超标后及时清理干料收集罐。

进一步地，所述溶解室内设有用于加速溶解的搅拌装置提高溶解效率，增强药剂处理效果。

进一步地，所述药剂罐中存储的化学药剂为凝聚沉降药剂和灭藻药剂的混合药剂，综合治理效果较为明显。

利用上述装置进行水库水体富营养化的治理方法，主要包括以下步骤：

S1：向药剂罐内添加配比好的混合药剂，将打捞船体放置在需要治理的水库水面上；

S2：拨水板将打捞船体前方扇形水域内的漂浮物收集至传送带上，传动带上的倒钩将漂浮物向上提升，提升至顶端时，由筛料板将超过筛料板筛孔尺寸的漂浮垃圾收集至垃圾槽内，漂浮植物传送至传送带下方，一部分自然沉降至收集槽内，一部分被倒钩钩住的漂浮植物在反冲洗装置的冲洗下掉入收集槽内；

S3：收集槽内的漂浮植物经螺旋挤压脱水机挤压脱水，干料进入干料收集罐内暂存，分离出的水进入溶解室内，药剂罐定量持续向溶解室内投加混合药剂，混合药剂与分离水混合，在搅拌装置的搅拌下溶解；

S4：溶解后的混合药剂溶液通过射流泵经射流嘴喷射入水库水体中，混合药剂对水体进行改善；

S5：打捞船体需要在水库中移动时，由控制器控制电控阀的开闭，通过单侧射流嘴喷射水流实现方向调节。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种水库水体富营养化治理装置，通过在打捞船体前端设置拨水板，将打捞船体前方扇形水域的漂浮植物快速收集，并且设置传送带将收集到的漂浮植物提升至固液分离装置中进行处理，同时设置反冲洗装置将传送带上难清理的物体进行冲洗掉落，提高了传送带的传送效率，将收集到的漂浮植物脱水后暂存，将分离水用于溶解混合药剂，将混合药剂溶解后喷射向水体中，将水体中的氮、磷凝聚沉降，并且杀死水中的藻类，使水体去营养化，还通过不同方向射流嘴喷射水流来控制打捞船体运动方向。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、治理效果好等优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的俯视图。

其中，1-打捞船体、2-打捞装置、21-拨水板、211-挂钩、22-传送带、221-筛料板、222-垃圾槽、23-倒钩、3-反冲洗装置、31-抽水泵、311-隔离槽、32-增压泵、33-喷射头、4-固液分离装置、41-收集槽、42-螺旋挤压脱水机、43-干料收集罐、431-称重传感器、5-加药装置、51-溶解室、511-搅拌装置、52-药剂罐、6-喷射装置、61-射流泵、62-射流嘴、63-电控阀。

具体实施方式

为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1-2和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。

如图1-2所示，一种水库水体富营养化治理装置，主要包括打捞船体1、打捞装置2、反冲洗装置3、固液分离装置4、加药装置5和喷射装置6，

打捞装置2包括设置在打捞船体1前端的两个用于将打捞船体1前方扇形水域内漂浮植物收集的开合式拨水板21，拨水板21下方设有多个用于钩拉漂浮植物的挂钩211，倾斜设置在拨水板21后侧用于提升收集到漂浮植物的传送带22，传送带22表面均匀分布有倒钩23，传送带22上方设有用于筛选出漂浮垃圾的筛料板221，筛料板221尾端连接有设置在打捞船体1上表面的垃圾槽222，

反冲洗装置3设置在传送带22下方，反冲洗装置3包括用于吸取水源的抽水泵31，抽水泵31的入口端设有用于避免吸入杂物的隔离槽311，与抽水泵31连接用于对吸取水进行加压的增压泵32，用于将增压后的水喷射向传送带22的喷射头33，喷射头33的喷射点位于传送带22较高一端下方，

固液分离装置4包括设置在喷射头33喷射点位置下方的收集槽41，连接在收集槽41出料端用于将收集到的漂浮植物脱水的螺旋挤压脱水机42和连接在螺旋挤压脱水机42出料端的干料收集罐43，干料收集罐43底部设有用于测量脱水干料重量的称重传感器431，

加药装置5包括连接在螺旋挤压脱水机42出水端的溶解室51，溶解室51还连接有用于存储化学药剂的药剂罐52，药剂罐52中存储的化学药剂为凝聚沉降药剂和灭藻药剂的混合药剂，溶解室51内设有用于加速溶解的搅拌装置511，

喷射装置6包括连接在溶解室51出口端的射流泵61，环绕设置在打捞船体1尾端的多个射流嘴62，射流嘴62分别通过电控阀63与射流泵61连通，通过位于打捞船体1内部的控制器控制电控阀63的开闭，进而控制不同位置射流嘴62喷射水流来控制船体移动方向，

上述拨水板21通过GNOEUapex电动转轴实现转动，抽水泵31为CQB65-40-200耐腐蚀型输送泵，增压泵32为ACMIA系列增压泵，螺旋挤压脱水机42为QA2螺旋挤压脱水机，称重传感器431为ZCH304防水型称重传感器，搅拌装置511为CJB型防水搅拌机，混合药剂为蓝藻灭与聚丙烯酰胺以质量比1:3混合而成，射流泵61为JET-200离心式射流泵，电控阀63为LRDU2电控阀，控制器为FX2N-32MR型PLC控制器。

实施例2：利用实施例1提供治理装置的治理方法，包括以下步骤：

S1：向药剂罐52内添加配比好的混合药剂，将打捞船体1放置在需要治理的水库水面上；

S2：拨水板21将打捞船体1前方扇形水域内的漂浮物收集至传送带22上，传动带22上的倒钩23将漂浮物向上提升，提升至顶端时，由筛料板221将超过筛料板221尺寸的漂浮垃圾收集至垃圾槽222内，漂浮植物传送至传送带22下方，一部分自然沉降至收集槽41内，一部分被倒钩23钩住的漂浮植物在反冲洗装置3的冲洗下掉入收集槽41内；

S3：收集槽41内的漂浮植物经螺旋挤压脱水机42挤压脱水，干料进入干料收集罐43内暂存，分离出的水进入溶解室51内，药剂罐52定量持续向溶解室51内投加混合药剂，混合药剂与分离水混合，在搅拌装置511的搅拌下溶解；

S4：溶解后的混合药剂溶液通过射流泵61经射流嘴62喷射入水库水体中，混合药剂对水体进行改善；

S5：打捞船体1需要在水库中移动时，由控制器控制电控阀63的开闭，通过单侧射流嘴62喷射水流实现方向调节。

实施例3：利用实施例1提供的治理装置在水面上进行移动治理的方法为：

打捞船体1需要向前移动时，打捞船体1尾端后侧射流嘴62的电控阀63被控制器开启，射流嘴62向后方喷射水流产生推动力，推动打捞船体1向前移动；

打捞船体需要向左侧或右侧转向时，打捞船体1尾端左侧或右侧射流嘴62的电控阀63被控制器开启，射流嘴62向打捞船体1左侧或右侧喷射水流产生推动力，推动打捞船体1向左侧或右侧转向，

打捞船体需要向后移动时，打捞船体1尾端左侧或右侧射流嘴62的电控阀63被控制器开启，射流嘴62向打捞船体1左侧或右侧喷射水流产生推动力，直至推动打捞船体1旋转180°，然后由打捞船体1尾端后侧的射流嘴62向原打捞船体1前方方向喷射水流产生推动力，推动打捞船体1向原打捞船体1后方方向移动；

移动方法还包括：

打捞船体1左侧和后侧的射流嘴62同时开启，推动打捞船体1向左前方移动；

打捞船体1右侧和后侧的射流嘴62同时开启，推动打捞船体1向右前方移动。

应用例：选取某富营养化水库作为本发明的试点，该水库中水样数据经检测为：水体中氮含量0.8ppm，磷含量为0.13ppm，藻类平均叶绿素-a含量为26μg/L，水中光照射深度为3m；向该水库投放本发明提供的治理装置，治理一个月后，测得水体中氮含量0.13ppm，磷含量为0.01ppm，藻类平均叶绿素-a含量为8μg/L，水中光照射深度为8m，各项指标均不在水体富营养化认定范围内。

结论：本发明提供的治理装置可以有效出去水体中的富营养化物质，并且改善水体的生态环境，使水体得到修复。

Claims (2)

1.一种水库水体富营养化治理装置，其特征在于，主要包括打捞船体(1)、打捞装置(2)、反冲洗装置(3)、固液分离装置(4)、加药装置(5)和喷射装置(6)，

所述打捞装置(2)包括设置在打捞船体(1)前端的两个用于将打捞船体(1)前方扇形水域内漂浮植物收集的开合式拨水板(21)，倾斜设置在拨水板(21)后侧用于提升收集到漂浮植物的传送带(22)，所述传送带(22)表面均匀分布有倒钩(23)，

所述反冲洗装置(3)设置在所述传送带(22)下方，反冲洗装置(3)包括用于吸取水源的抽水泵(31)，与抽水泵(31)连接用于对吸取水进行加压的增压泵(32)，用于将增压后的水喷射向传送带(22)的喷射头(33)，所述喷射头(33)的喷射点位于传送带(22)较高一端下方，

所述固液分离装置(4)包括设置在喷射头(33)喷射点位置下方的收集槽(41)，连接在收集槽(41)出料端用于将收集到的漂浮植物脱水的螺旋挤压脱水机(42)和连接在螺旋挤压脱水机(42)出料端的干料收集罐(43)，

所述加药装置(5)包括连接在螺旋挤压脱水机(42)出水端的溶解室(51)，所述溶解室(51)还连接有用于存储化学药剂的药剂罐(52)，所述化学药剂为凝聚沉降药剂和灭藻药剂的混合药剂，

所述喷射装置(6)包括连接在所述溶解室(51)出口端的射流泵(61)，环绕设置在打捞船体(1)尾端的多个射流嘴(62)，所述射流嘴(62)分别通过电控阀(63)与射流泵(61)连通，通过位于打捞船体(1)内部的控制器控制电控阀(63)的开闭，进而控制不同位置射流嘴(62)喷射水流来控制船体移动方向；

所述拨水板(21)下方设有多个用于钩拉漂浮植物的挂钩(211)；

所述传送带(22)上方设有用于筛选出漂浮垃圾的筛料板(221)，筛料板(221)尾端连接有设置在打捞船体上表面的垃圾槽(222)，避免漂浮垃圾堵塞螺旋挤压脱水机(42)；

所述抽水泵(31)的入口端设有用于避免吸入杂物的隔离槽(311)；

所述干料收集罐(43)底部设有用于测量脱水干料重量的称重传感器(431)；

所述溶解室(51)内设有用于加速溶解的搅拌装置(511)。

2.利用权利要求1所述治理装置进行水库水体富营养化治理的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1：向药剂罐(52)内添加配比好的混合药剂，将打捞船体(1)放置在需要治理的水库水面上；

S2：拨水板(21)将打捞船体(1)前方扇形水域内的漂浮物收集至传送带(22)上，传送带(22)上的倒钩(23)将漂浮物向上提升，提升至顶端时，由筛料板(221)将超过筛料板(221)筛孔尺寸的漂浮垃圾收集至垃圾槽(222)内，漂浮植物传送至传送带(22)下方，一部分自然沉降至收集槽(41)内，一部分被倒钩(23)钩住的漂浮植物在反冲洗装置(3)的冲洗下掉入收集槽(41)内；

S3：收集槽(41)内的漂浮植物经螺旋挤压脱水机(42)挤压脱水，干料进入干料收集罐(43)内暂存，分离出的水进入溶解室(51)内，药剂罐(52)定量持续向溶解室(51)内投加混合药剂，混合药剂与分离水混合，在搅拌装置(511)的搅拌下溶解；

S4：溶解后的混合药剂溶液通过射流泵(61)经射流嘴(62)喷射入水库水体中，混合药剂对水体进行改善；

S5：打捞船体(1)需要在水库中移动时，由控制器控制电控阀(63)的开闭，通过单侧射流嘴(62)喷射水流实现方向调节。

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