CN112979128A - 一种蓝藻浮选与脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓝藻浮选与脱水装置，它包括顺序设有浮选装置、叠螺机和工作移送平台，所述浮选装置包括设于壳体内下部的浮选槽和溶气罐，浮选槽内设有穿孔布水管，浮选槽上部对称设有缓冲散水器，缓冲散水器之间设有对称的释压装置，设于壳体内顶部的刮渣机，刮渣机下部一侧安装有浮渣槽，浮渣槽通过管道连接有集渣槽，集渣槽通过管道与叠螺机进料口相连，叠螺机出料口的正下方设有藻泥池，工作移送平台上从左至右依次安装有布料槽、初级压榨区、缓存区、超高压压榨脱水区和藻泥出料区，藻泥出料区的出料侧依次设有泥布分离装置、滤布清洗装置和热风烘干装置。本发明通过浮选处理和多级压榨，来实现蓝藻的无害化处理和高资源化利用。

Description

一种蓝藻浮选与脱水装置

技术领域

本发明涉及蓝藻治理技术领域，具体涉及一种蓝藻浮选与脱水装置。

背景技术

随着工业社会的发展，水体中的C、N、P等营养元素不断富集，会导致藻类大量繁殖，形成水华现象，淡水藻类中又以蓝藻水华发生的范围最广。蓝藻是地球上最早出现的光合自养生物，利用水作为电子供体，利用太阳光能将CO₂还原成有机碳化合物，同时释放出自由氧；蓝藻水华多发生在6-9月，藻体漂浮与水面形成翠绿色的水体或薄层，严重破坏水体景观，并散发恶臭气味。蓝藻大量繁殖并消耗水中溶解氧，导致其他水生动植物死亡，降低水体生物多样性，还会产生藻毒素，直接威胁人类及其他动物的生存。

目前应对大规模蓝藻暴发的方法主要还是对蓝藻进行打捞，同时蓝藻具有丰富的潜在资源，其内含大量的N、P等营养元素和藻蓝蛋白等可利用物质，可作为一种生物质资源。然而受当前技术水平和经济成本等因素的制约，我国湖面打捞的蓝藻大多经藻水分离形成含水率相对较高的藻饼，然后外运后进行焚烧或简单填埋，并未进行大规模资源化利用。同时要想使蓝藻资源化，深度脱水与减量化也是必不可少的技术环节。由于蓝藻藻泥的有机质含量高达80-90%，细胞外的荚膜呈凝胶状，严重影响深度脱水效率，现行工艺中为了达到深度脱水，需添加大量絮凝剂和助凝剂，不仅丧失了蓝藻泥的资源化潜质，深度脱水中的浓缩中含有大量的污染物质，导致浓缩液处理成本极高。

综上所述，急需一种处理费用低，蓝藻藻泥脱水深度干化的处理装置，是当前实现蓝藻无害化、减量化和高附加值资源化所亟待解决的关键。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种处理费用低，做到无害化、减量化处理和高附加值资源化利用的蓝藻浮选与脱水装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种蓝藻浮选与脱水装置，它包括浮选装置、叠螺机和工作移送平台，所述叠螺机设置在浮选装置和工作移送平台之间，所述浮选装置包括壳体和溶气罐，所述壳体内的下部设有浮选槽，所述浮选槽内设有呈环形辐射状的穿孔布水管，所述浮选槽上部对称设有缓冲散水器，所述缓冲散水器之间设有对称的释压装置，所述释压装置的进口连接有溶气水支管，所述溶气水支管上连通有橡胶管，所述溶气罐进口通过管道连接有纳米气泡泵，所述溶气罐出口连接的水管与溶气水支管活动连接，所述壳体内的顶部设有刮渣机，所述刮渣机下部一侧安装有浮渣槽，所述浮渣槽通过管道连接有集渣槽，所述集渣槽通过管道与叠螺机进料口相连，所述叠螺机出料口的正下方设有藻泥池，所述藻泥池的出口通过螺杆泵与藻泥管道预破壁装置的进口相连，所述工作移送平台上从左至右依次安装有布料槽、初级压榨区、缓存区、超高压压榨脱水区和藻泥出料区，所述布料槽正上方设有第一滤布卷筒，所述藻泥管道预破壁装置通过设有藻泥定量阀的布泥软管与第一滤布卷筒相接，所述布料槽内侧设有排水栅，所述布料槽通过工作移送平台按顺序移送至初级压榨区、缓存区、超高压压榨脱水区和藻泥出料区内，所述初级压榨区正上方设有液压装置，所述超高压压榨脱水区正上方设有超高压液压装置，所述藻泥出料区的侧壁上设有活动窗口，朝向活动窗口一侧依次设有泥布分离装置、滤布清洗装置和热风烘干装置，所述泥布分离装置的正下方设有集泥斗。

本装置的缓冲散水器为重复变径的喇叭状结构。

本装置的穿孔布水管上连接有装天然高分子基絮凝剂的储罐。

本装置的藻泥管道预破壁装置为圆形密封金属筒体，该藻泥管道预破壁装置内部依次设有圆形的压榨锤、腔形的导泥槽和锥形的变向板。

本装置的第一滤布卷筒与设有藻泥定量阀的布泥软管同时同向进行前后移动。

本装置的布料槽为方形立式金属筒体，其中布料槽两侧为活动侧壁。

本装置的布料槽底部设有用于电机驱动的滑轮，滑轮装设于所述工作移送平台上与之相配合的滑轨内。

本装置的泥布分离装置包括两组上下导筒，一组上下导筒将藻泥出料区内的滤布导入滤布清洗装置内，另一组上下导筒将清洗后的滤布导入热风烘干装置内。

本装置的滤布清洗装置内的底部对着滤布设有清洗泵。

本装置的热风烘干装置内设有第二滤布卷筒，该热风烘干装置内的底部对着第二滤布卷筒设有加热烘干机。

本发明的有益效果有：

（1）本发明采用浮选装置将打捞的藻水经浮选处理，形成致密的浮渣层，该浮选装置为竖流式气浮，经加絮凝剂的原水从穿孔布水管流出至缓冲散水器处，原水经缓冲散水器减压后平稳慢速上升，原水中的藻絮与纳米气泡泵所产生的微纳米气泡互相碰撞后，可在水中停留较长时间，从而提高藻渣与水体分离效果；

（2）本发明中海藻的薄层布料形成、初次压榨、缓存、二次超高压压榨和出料均在同一布料槽内进行，而布料槽底部通过滑轮安装在工作移送平台的滑轨内，依次按顺序的将完成工序的布料槽平移至每个工作区内，最终完成出料后的布料槽在平移至第一滤布卷筒正下方，周而复始，这样具有占地面积小，自动化程度高，安全性能好且无需使用行车转送布料槽的优点；

（3）本发明中具有初级压榨区和超高压压榨脱水区，使得藻泥在两次压榨的过程中不再添加辅助药剂，经压榨后的藻泥含水率低，不破坏藻泥的成份结构，使藻泥得到最大的资源化利用，而且经压榨后的排出液污染程度小，处理费用低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图中1、叠螺机；2、藻泥池；3、螺杆泵；4、藻泥管道预破壁装置；5、藻泥定量阀；6、第一滤布卷筒；7、第二滤布卷筒；8、布料槽；9、工作移送平台；10、液压装置；11、初级压榨区；12、缓存区；13、超高压液压装置；14、超高压压榨脱水区；15、藻泥出料区；16、泥布分离装置；17、滤布清洗装置；18、清洗泵；19、热风烘干装置；20、加热烘干机；21、排水栅；22、集泥斗；23、缓冲散水器；24、释压装置；25、刮渣机；26、浮渣槽；27、集渣槽；28、纳米气泡泵；29、溶气罐；30、穿孔布水管；31、溶气水支管；32、橡胶管；33、浮选装置；34、壳体；35、浮选槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地说明：

如图1-2所示，本发明它包括竖流式气浮的浮选装置33、叠螺机1和工作移送平台9，叠螺机1设置在浮选装置33和工作移送平台9之间，该浮选装置33包括壳体34和溶气罐29，壳体34内的下部设有浮选槽35，浮选槽35内设有呈环形辐射状的穿孔布水管30，其中穿孔布水管30上连接有装天然高分子基絮凝剂的储罐，使进入穿孔布水管30的原水加入天然高分子基絮凝剂，这样不仅降低絮凝剂的用量，还不破坏蓝藻中藻泥的性质。

在浮选槽35上部对称设有呈重复变径的喇叭状结构的缓冲散水器23，缓冲散水器23之间设有对称的释压装置24，释压装置24的进口连接有溶气水支管31，溶气水支管31上连通有橡胶管32，用于对释压装置24进行在线清洗；而溶气罐29进口通过管道连接有纳米气泡泵28，溶气罐29出口连接的水管与溶气水支管31活动连接，便于在不影响其他释压装置24运行的情况下，单独将其中出现堵塞的释压装置24取出进行清洗。壳体34内的顶部设有刮渣机25，刮渣机25下部一侧安装有浮渣槽26，浮渣槽26通过管道连接有集渣槽27，集渣槽27通过管道与叠螺机1进料口相连，经加过天然高分子基絮凝剂的原水在穿孔布水管30流出至缓冲散水器23，原水经缓冲散水器23之间的释压装置24减压后在竖流式气浮内平稳慢速上升，原水中的藻絮体与纳米气泡泵所产生的微纳米气泡互相碰撞，而包裹长大生成共聚体因质量体积较小而上升；常规溶气气泡在水中产生后，存在时间短，会很快上升到水面并破裂消失，而微纳米气泡在水中由产生到最终破裂消失会有几十秒钟甚至达到几分钟，所以能极大的提高藻渣水浮选分离效果，导致生成的藻絮体形成浮渣层厚度不断增加、浓缩，并产生含水率约为95%的藻渣，当藻渣慢慢浮选至壳体34顶部时，开启刮渣机25将藻渣刮入浮渣槽26内，集满后通过管道进入集渣槽27内，集渣槽27可通过抽取泵将藻渣输送至叠螺机1中进行脱水至含水率约为90%。

该叠螺机1出料口的正下方设有藻泥池2，藻泥池2的出口通过螺杆泵3与藻泥管道预破壁装置4的进口相连，其中藻泥管道预破壁装置4为圆形密封金属筒体，藻泥管道预破壁装置4内部依次设有圆形的压榨锤、腔形的导泥槽和锥形的变向板，使脱水后的藻渣依次经过压榨、挤压和剪切，使得藻渣在藻泥管道预破壁装置4内经过压力瞬时升高释放，再升高释放的过程后，藻渣的结构遭到破坏，藻泥变疏松，初步破坏了絮凝藻泥胶体的结构及其表面吸附水之间的结合力，从而释放了藻泥大部分的间隙水及部分毛细管水，提高了后续深度脱水压榨的效果。

本装置的工作移送平台9上从左至右依次安装有布料槽8、初级压榨区11、缓存区12、超高压压榨脱水区14和藻泥出料区15，其中呈方形立式金属筒体的布料槽8两侧为活动侧壁，在藻泥进料时，布料槽8两侧均可打开，便于操作人员及时整理布料槽8内的滤布。

在布料槽8正上方设有第一滤布卷筒6，藻泥管道预破壁装置4通过设有藻泥定量阀5的布泥软管与第一滤布卷筒6相接，而第一滤布卷筒6与设有藻泥定量阀5的布泥软管同时同向进行前后移动，第一滤布卷筒6前后移动时，将滤布均匀摊平在布料槽8内，布泥软管前后移动时，将藻泥在高出均匀的下落在第一滤布卷筒6内的每一层次的滤布中，使滤布覆盖住藻泥，并层层折叠包裹。

在布料槽8内侧设有排水栅21，当藻泥在高出下落至滤布的过程中，受重力挤压的影响，藻泥中释放出来形成的游离水从排水栅21中排出，可集中流入集水池内。

本装置的布料槽8通过工作移送平台9按顺序移送至初级压榨区11、缓存区12、超高压压榨脱水区14和藻泥出料区15内，便于完成各个区内的工作；该布料槽8底部设有用于电机驱动的滑轮，滑轮装设于所述工作移送平台9上与之相配合的滑轨内，使得布料槽8可以在工作移送平台9上任意移动。

在布料槽8完成进料后首先被工作移送平台9平移至初级压榨区11，初级压榨区11正上方设有液压装置10，液压装置10的液压柱下端压板伸至布料槽8内，启动液压装置对藻泥进行加压压榨，压力约为4.0MPA，压榨出来的藻水通过排水栅21排出，藻泥存在滤布内；布料槽8在初级压榨区11完成压榨后被工作移送平台9平移至缓存区12，用于将藻泥细胞水及表面吸附水进一步释放；布料槽8在缓存区12完成释放后被工作移送平台9平移至超高压压榨脱水区14，该超高压压榨脱水区14正上方设有超高压液压装置13，超高压液压装置13的压力约为10MPA，启动超高压液压装置13对藻泥进行加压压榨，藻泥中的间隙水、毛细结合水以及表面吸附水得到最大量的去除，使得藻泥的含水滤低至60%以下，而藻泥继续存在滤布内；布料槽8在超高压压榨脱水区14完成脱水后被工作移送平台9平移至藻泥出料区15，进行出料。

本装置的藻泥出料区15的侧壁上设有活动窗口，朝向活动窗口一侧依次设有泥布分离装置16、滤布清洗装置17和热风烘干装置19；打开布料槽8一侧的活动侧壁，将布料槽8内最上层的滤布穿过藻泥出料区15上的活动窗口并连接至泥布分离装置16。

该泥布分离装置16包括两组上下导筒，一组上下导筒将藻泥出料区15内的滤布导入滤布清洗装置17内，另一组上下导筒将清洗后的滤布导入热风烘干装置19内；导入滤布清洗装置17内的滤布事先会通过泥布分离装置16内的卸泥板将滤布中脱水后的干藻泥刮入其正下方的集泥斗22内，刮过藻泥的滤布则根据导筒进入滤布清洗装置17内，在滤布垂直向另一组导筒运行时，启动清洗泵18对滤布进行清洗；已冲洗好的滤布经另一组导筒向下运行至热风烘干装置19内通过加热烘干机20进行烘干，最后缠卷至热风烘干装置19内设置的第二滤布卷筒7上；等布料槽8内的滤布全部导出藻泥出料区15后，再通过工作移送平台9重新平移至第一滤布卷筒6正下方，进入下一循环工作阶段。

本发明的使用过程如下：

使用时，将蓝藻打捞至浮选装置33内进行浮选处理，分离出澄清的藻水且形成致密的藻渣层，使藻渣层的含水率降至约为95%，接着启动刮渣机25将藻渣刮入浮渣槽26内，集满后通过管道进入集渣槽27内，集渣槽27可通过抽取泵将浮选出来的藻渣输送至叠螺机1中进行脱水，至藻泥的含水率降至约为90%，脱水后的藻泥从叠螺机1的出料口落入藻泥池2中，通过螺杆泵3将藻泥打入藻泥管道预破壁装置4内破壁，接着在螺杆泵3的压力下通过设有藻泥定量阀5的布泥软管连接至布料槽8正上方的第一滤布卷筒6内，使藻泥均匀的落在每一层次的滤布中，形成藻泥薄层并折叠在布料槽8内。

当藻泥全部形成藻泥薄层后，布料槽8通过工作移动平台9平移至初级压榨区11进行初次压榨，经初次压榨后藻泥中的细胞水及表面吸附水进一步释放并从布料槽8内侧的排水栅21排出，使藻泥含水率降至75%；布料槽8在初级压榨区11完成后被工作移送平台9平移至缓存区12继续释放；释放完成后的布料槽8被工作移送平台9平移至超高压压榨脱水区14进行二次压榨，使藻泥含水滤降至60%以下；二次压榨完成后的布料槽8被工作移送平台9平移至藻泥出料区15，打开布料槽8一侧的活动侧壁，将布料槽8内最上层的滤布穿过藻泥出料区15上的活动窗口并连接至泥布分离装置16，接着对滤布进行刮泥、清洗和烘干，最后缠卷至第二滤布卷筒7上，而布料槽8则被工作移送平台9重新平移至第一滤布卷筒6正下方开始下一循环工作阶段。

本发明涉及的其它未说明部分与现有技术相同。

Claims (10)

1.一种蓝藻浮选与脱水装置，其特征是它包括浮选装置（33）、叠螺机（1）和工作移送平台（9），所述叠螺机（1）设置在浮选装置（33）和工作移送平台（9）之间，所述浮选装置（33）包括壳体（34）和溶气罐（29），所述壳体（34）内的下部设有浮选槽（35），所述浮选槽（35）内设有穿孔布水管（30），所述浮选槽（35）上部对称设有缓冲散水器（23），所述缓冲散水器（23）之间设有对称的释压装置（24），所述释压装置（24）的进口连接有溶气水支管（31），所述溶气水支管（31）上连通有橡胶管（32），所述溶气罐（29）进口通过管道连接有纳米气泡泵（28），所述溶气罐（29）出口连接的水管与溶气水支管（31）活动连接，所述壳体（34）内的顶部设有刮渣机（25），所述刮渣机（25）下部一侧安装有浮渣槽（26），所述浮渣槽（26）通过管道连接有集渣槽（27），所述集渣槽（27）通过管道与叠螺机（1）进料口相连，所述叠螺机（1）出料口的正下方设有藻泥池（2），所述藻泥池（2）的出口通过螺杆泵（3）与藻泥管道预破壁装置（4）的进口相连，所述工作移送平台（9）上从左至右依次安装有布料槽（8）、初级压榨区（11）、缓存区（12）、超高压压榨脱水区（14）和藻泥出料区（15），所述布料槽（8）正上方设有第一滤布卷筒（6），所述藻泥管道预破壁装置（4）通过设有藻泥定量阀（5）的布泥软管与第一滤布卷筒（6）相接，所述布料槽（8）内侧设有排水栅（21），所述布料槽（8）通过工作移送平台（9）按顺序移送至初级压榨区（11）、缓存区（12）、超高压压榨脱水区（14）和藻泥出料区（15）内，所述初级压榨区（11）正上方设有液压装置（10），所述超高压压榨脱水区（14）正上方设有超高压液压装置（13），所述藻泥出料区（15）的侧壁上设有活动窗口，朝向活动窗口一侧依次设有泥布分离装置（16）、滤布清洗装置（17）和热风烘干装置（19），所述泥布分离装置（16）的正下方设有集泥斗（22）。

2.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述缓冲散水器（23）为重复变径的喇叭状结构。

3.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述穿孔布水管（30）上连接有装天然高分子基絮凝剂的储罐。

4.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述藻泥管道预破壁装置（4）为圆形密封金属筒体，所述藻泥管道预破壁装置（4）内部依次设有圆形的压榨锤、腔形的导泥槽和锥形的变向板。

5.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述第一滤布卷筒（6）与设有藻泥定量阀（5）的布泥软管同时同向进行前后移动。

6.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述布料槽（8）为方形立式金属筒体，所述布料槽（8）两侧为活动侧壁。

7.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述布料槽（8）底部设有用于电机驱动的滑轮，滑轮装设于所述工作移送平台（9）上与之相配合的滑轨内。

8.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述泥布分离装置（16）包括两组上下导筒，一组上下导筒将藻泥出料区（15）内的滤布导入滤布清洗装置（17）内，另一组上下导筒将清洗后的滤布导入热风烘干装置（19）内。

9.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述滤布清洗装置（17）内的底部对着滤布设有清洗泵（18）。

10.根据权利要求1所述的蓝藻浮选与脱水装置，其特征是所述热风烘干装置（19）内设有第二滤布卷筒（7），所述热风烘干装置（19）内的底部对着第二滤布卷筒（23）设有加热烘干机（20）。

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