CN114195240A - 近海赤潮清理装置及船 - Google Patents

Abstract

一种近海赤潮清理装置及船，包括引水系统，混合系统和回收系统，所述引水系统包括絮凝池，及使含有赤潮生物的液体输送至絮凝池中的引水装置；所述混合系统包括悬浊液池，及使含有粘土颗粒的悬浊液由悬浊液池混入至絮凝池中的絮凝装置；所述回收系统包括沉降池，及使赤潮生物与含有粘土颗粒的悬浊液经絮凝作用产生的絮状物由絮凝池输送至沉降池中的回收装置，与现有技术相比，可以将含有粘土颗粒的悬浊液与赤潮生物经絮凝作用产生的絮状物回收至沉降池，避免被粘土颗粒包裹沉降到水底的赤潮生物死亡后，消耗水底大量氧气和释放有毒物质造成二次灾害。

Description

近海赤潮清理装置及船

技术领域

本发明涉及环境治理设备技术领域，特别涉及一种近海赤潮清理装置及船。

背景技术

目前世界上已有三十多个国家和地区不同程度地受到过赤潮的危害，赤潮（RedTide）是指因赤潮发生而造成水体生态系统失去平衡，海洋生物资源局部遭到毁灭或破坏的海洋生态灾害，由于海水中的赤潮生物（浮游微藻、原生动物或细菌等）在短期内爆发性增殖和聚集，消耗水体中大量的二氧化碳，使海水PH值逐渐升高，影响其他海洋生物的正常生长与繁殖，使该水域的生态系统被严重破坏，异常变色；赤潮生物爆发期间还会遮蔽海面，降低水体透明度，导致水下生物无法获取充足阳光，影响生长甚至死亡；对于鱼类和贝类更为致命的是赤潮生物会产生粘液，粘液会附着在鱼类和贝类的鳃上，导致其呼吸困难直至窒息死亡；而大多赤潮生物还会产生毒素，处理不当更会造成二次危害，为此世界各国科学家开展了多年的研究。

针对赤潮的防治包括物理法、化学法和生物法，大多方法停留在实验室阶段，在解决赤潮危害的同时会引起其他的危害，目前，较为安全有效的方法是使用粘土中的天然矿物与赤潮生物细胞结合，通过絮凝作用将赤潮生物沉到水底，从而消除赤潮，经过多年的实验研究表面改性粘土，其表面带正电能更强的与表面带负电的赤潮生物结合产生絮凝作用，且能解决了天然粘土矿物用量大的问题，但是被粘土颗粒包裹沉降到水底的赤潮生物死亡时会消耗大量氧气，使该海域含氧量大大降低，造成海洋生物缺氧窒息死亡，同时在水底的赤藻生物死亡后分解会产生氨、硫化氢等有毒物质，以另一种形式危害水体环境和海洋生物生存。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近海赤潮清理装置及船，有效解决赤潮灾害，并能将赤潮生物与含有粘土颗粒的悬浊液经絮凝作用产生的絮状物回收处理。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种近海赤潮清理装置，包括引水系统，混合系统和回收系统；

所述引水系统包括絮凝池，及使含有赤潮生物的液体输送至絮凝池中的引水装置，该引水装置不限于以水泵装置使含有赤潮生物的液体进入絮凝池中，还可以利用海水的流动使含有赤潮生物的液体进入絮凝池，还可以通过其他提升机构或外力作用使含有赤潮生物的液体进入絮凝池；

所述混合系统包括悬浊液池，及使含有粘土颗粒的悬浊液由悬浊液池混入至絮凝池中的絮凝装置，该絮凝装置不限于用水泵装置使含有粘土颗粒的悬浊液由悬浊液池混入至絮凝池中，且含有粘土颗粒的悬浊液进入絮凝池的方式可以为喷淋、倒灌、抛洒等形式。

含有粘土颗粒的悬浊液中粘土颗粒为改性后表面带正电的粘土颗粒。

所述回收系统包括沉降池，及使赤潮生物与含有粘土颗粒的悬浊液经絮凝作用产生的絮状物由絮凝池输送至沉降池中的回收装置，该回收装置不限于水泵装置，还可以使用其他能使沉降物移动到另一蓄水装置中的设备或方法。

所述絮凝池、悬浊液池和沉降池均为能存储液体的蓄液装置。

作为进一步改进，所述混合系统还包括能阻止含有粘土颗粒的悬浊液中粘土颗粒沉降的保持器，该保持器可以是由电机驱动的搅拌桨，或是能产生强迫对流避免悬浊液沉降的泵，或是能产生热对流的加热装置，或是往复运动的机械机构。

则这样设置后，避免悬浊液池中含有粘土颗粒的悬浊液沉降，堆积在悬浊液池底部堵塞第一入水管，还可以将粘土颗粒均匀分布使其与赤潮生物结合更充分。

作为进一步改进，所述回收系统还包括沉降池上设置的溢水口，所述溢水口是使沉降池内上层液体定向溢出的开口结构，溢水口设置在沉降池侧面中上部，溢水口上可设置过滤絮状物的筛网，溢水口可用能抽取沉降池顶部液体的水泵替换其作用。

则这样设置后，沉降池内的液体中上层为澄清海水，可以在溢水口的引导下定向流回海中，避免漫出沉降池浸没其他设备。

作为进一步改进，所述引水装置包括引入水管、引水泵和引出水管，所述引入水管一端设置在含有赤潮生物的水域中，引入水管上设有若干大孔径的开口，另一端与引水泵的进水口连接，所述引出水管一端与引水泵的出水口连接，另一端将含有赤潮生物的液体排入絮凝池中，排入方式以灌、洒为主。

则这样设置后，引入水管使赤潮生物易流入，避免海洋杂质堵塞。

作为进一步改进，所述絮凝池内设有能搅动其内部液体的混合搅拌装置，该混合搅拌装置使絮凝池中液体水平强迫对流；该混合搅拌装置还可使絮凝池中液体垂直强迫对流；该混合搅拌装置不限于是电机驱动的搅拌桨。

则这样设置后，混合搅拌装置使悬浊液中的粘土颗粒可以充分与赤潮生物细胞结合。

作为进一步改进，所述引水装置是设置在絮凝池两端的灌水口和漫水口，灌水口部分浸没在含有赤潮生物的液体水位线以下，漫水口的高度低于灌水口，所述灌水口迎向含有赤潮生物的液体流动的方向设置。

则这样设置后，含有赤潮生物的液体能流过絮凝池，在絮凝池中发生絮凝作用后，在漫水口流出的海水中赤潮生物含量大大降低；该设计可以减少使赤潮生物液体输送到絮凝池中产生的额外能源损耗，同是随船体在海面移动，海水与船体的相对运动使含有赤潮生物的液体流经絮凝池，顶部澄清海水的流出也无需额外能源损耗，提高了装置整体的工作效率。

作为进一步改进，所述灌水口为喇叭口，开口宽度向絮凝池方向收敛。

则这样设置后，海水在灌水口处流速增加，避免赤潮藻等大型赤潮生物堆积、堵塞灌水口；还能增加对赤潮生物的收揽效果。

作为进一步改进，所述絮凝装置包括第一泵体，第一泵体的进水口与第一入水管的一端连接，所述第一入水管的另一端端口设置在悬浊液池内的下部，所述第一泵体的排水口与悬架管的一端连接，所述悬架管的另一端将含有粘土颗粒的悬浊液排入絮凝池中。

则这样设置后，悬架管排水量大，可以增加工作效率。

作为进一步改进，所述絮凝装置包括第一泵体，第一泵体的进水口与第一入水管的一端连接，所述第一入水管的另一端端口设置在悬浊液池内的下部，所述第一泵体的排水口与延伸管的一端连接，所述延伸管的另一端至于絮凝池上方，横跨絮凝池两端，延伸管底部设有若干喷淋装置，能使含有粘土颗粒的悬浊液以喷淋方式排入絮凝池中。

则这样设置后，喷淋装置喷洒均匀，可以增加粘土颗粒与赤潮生物结合效率。

作为进一步改进，所述回收装置还可以是螺旋输送机，所述螺旋输送机底部的吸入口至于絮凝池底部，螺旋输送机顶部的排出口将含有絮状物的液体排入沉降池中，排出口可连接管道，该管道插入至沉降池内的液体中。

则这样设置后，螺旋输送机提高对沉降的絮状物的运输效率，排出口连接插入沉降池液体内的管道能防迸溅，且避免使粘土颗粒与赤潮生物细胞结合的絮状物分离。

作为进一步改进，所述回收装置包括第二入水管、第二泵体和第二出水管，所述第二入水管一端设置在絮凝池底部，第二入水管横跨絮凝池底部，第二入水管上设有若干大孔径开口，第二入水管的另一端与第二泵体的进水口连接，所述第二出水管一端与第二泵体的出水口连接，另一端将含有絮状物的液体排入沉降池。

则这样设置后，絮凝池底部的絮状物可以均匀被吸入，防止局部堆积。

作为进一步改进，所述沉降池上层的部分液体回流至絮凝池中。

则这样设置后，沉降池上层的液体以澄清海水为主，其内部含有粘土颗粒，能回收至絮凝池再利用。

本发明还提供一种船，包括上述所述的近海赤潮清理装置。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的近海赤潮清理装置及船中，可以将含有粘土颗粒的悬浊液与赤潮生物经絮凝作用产生的絮状物回收至沉降池，避免被粘土颗粒包裹沉降到水底的赤潮生物死亡后，消耗水底大量氧气和释放有毒物质造成二次灾害；

2、本发明提供的近海赤潮清理装置及船中，使用的含粘土颗粒的悬浊液中粘土颗粒表面带正电与表面带负电的赤潮生物产生更强的絮凝作用，且通过混合使结合更充分，对粘土用量更少；

3、本发明提供的近海赤潮清理装置及船中，利用水上运载工具向前行进使含有赤潮生物的海水缓慢流入絮凝池，顶部被澄清的海水可在船体尾部的漫水口流出，该设计更为节能，且提高清理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施方式的原理图。

图2为本发明第二实施方式的结构示意图。

图3为本发明第二实施方式的原理图。

图4为本发明第二实施方式的另一角度结构示意图。

图5为本发明第二实施方式的局部剖视图。

附图标记说明

11：絮凝池，12a、12b：引水装置，13：灌水口，14：漫水口，15：引入水管，16：引水泵，17：引出水管，18：混合搅拌装置，21：悬浊液池，211：导流板，22：保持器，23：絮凝装置，231：第一入水管，232：第一泵体，233a：延伸管，233b：悬架管，234：喷淋装置，31：沉降池，311：溢水口，32a、32b：回收装置，33：第二入水管，34：第二泵体，35：第二出水管，36：螺旋输送机，361：吸入口，362：排出口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

第一实施方式

如图1所示，一种近海赤潮清理装置，包括引水系统，混合系统和回收系统；

所述引水系统包括絮凝池11，及使含有赤潮生物的液体输送至絮凝池11中的引水装置12b；

所述混合系统包括悬浊液池21，及使含有粘土颗粒的悬浊液由悬浊液池21混入至絮凝池11中的絮凝装置23；

所述回收系统包括沉降池31，及使赤潮生物与含有粘土颗粒的悬浊液经絮凝作用产生的絮状物由絮凝池11输送至沉降池31中的回收装置32b；

所述絮凝池11、悬浊液池21和沉降池31均为蓄液装置。

所述混合系统还包括能阻止含有粘土颗粒的悬浊液中粘土颗粒沉降的保持器22，该保持器22是由电机驱动的搅拌桨。

所述回收系统还包括沉降池31上设置的溢水口311，所述溢水口311是使沉降池31内上层液体定向溢出的开口结构；溢水口311设置在沉降池31侧壁的中上部，使沉降池31内液体流向本发明装置的外部。

所述引水装置12b包括引入水管15、引水泵16和引出水管17，所述引入水管15一端设置在含有赤潮生物的水域中，另一端与引水泵16的进水口连接，所述引出水管17一端与引水泵16的出水口连接，另一端将含有赤潮生物的液体排入絮凝池11中；所述絮凝池11内设有能搅动其内部液体的混合搅拌装置18；所述混合搅拌装置18使絮凝池11中液体水平强迫对流；为了使混合更为均匀，所述混合搅拌装置18还可使絮凝池11中液体垂直强迫对流。

所述絮凝装置23包括第一泵体232，第一泵体232的进水口与第一入水管231的一端连接，所述第一入水管231的另一端端口设置在悬浊液池21内的下部，所述第一泵体232的排水口与悬架管233b的一端连接，所述悬架管233b的另一端将含有粘土颗粒的悬浊液排入絮凝池11中。

所述回收装置32b是螺旋输送机36，所述螺旋输送机36底部的吸入口361至于絮凝池11底部，螺旋输送机36顶部的排出口362将含有絮状物的液体排入沉降池31中。

本实施方式的工作流程：引入水管15在赤潮生物爆发海域吸入含赤潮生物的海水，经引水泵16、引出水管17排入到絮凝池11中；第一入水管231将悬浊液池21中含有粘土颗粒的悬浊液吸入，经第一泵体232、悬架管233b排入到絮凝池11中，含有赤潮生物的海水和含有粘土颗粒的悬浊液在絮凝池11内发生絮凝作用，絮凝作用产生的絮状物沉降到絮凝池11底部，混合搅拌装置18通过搅动液体，可将集中排放的粘土颗粒均匀分布到絮凝池11内，使粘土颗粒与赤潮生物结合更充分；絮凝池11底部堆积的絮状物通过螺旋输送机36运输至沉降池31中，在沉降池31中底部为待回收处理的絮状物，上层为澄清海水和少量的粘土颗粒，沉降池31侧面设有溢水口311能定向引导其内部上层液体排回海中。

第二实施方式

如图2至图5所示，一种近海赤潮清理装置，包括引水系统，混合系统和回收系统；

所述引水系统包括絮凝池11，及使含有赤潮生物的液体输送至絮凝池11中的引水装置12a；

所述混合系统包括悬浊液池21，及使含有粘土颗粒的悬浊液由悬浊液池21混入至絮凝池11中的絮凝装置23；

所述回收系统包括沉降池31，及使赤潮生物与含有粘土颗粒的悬浊液经絮凝作用产生的絮状物由絮凝池11输送至沉降池31中的回收装置32a；

所述絮凝池11、悬浊液池21和沉降池31均为蓄液装置。

所述混合系统还包括能阻止含有粘土颗粒的悬浊液中粘土颗粒沉降的保持器22；

所述回收系统还包括沉降池31上设置的溢水口311，所述溢水口311是使沉降池31内上层液体定向溢出的开口结构，溢水口311与絮凝池11和本发明装置外部的水域连通。

所述引水装置12a是设置在絮凝池11两端的灌水口13和漫水口14，灌水口13部分浸没在含有赤潮生物的液体水位线以下，漫水口14的高度低于灌水口13；所述灌水口13迎向含有赤潮生物的液体流动的方向；所述灌水口13为喇叭口，开口宽度向絮凝池11方向收敛。

所述絮凝装置23包括第一泵体232，第一泵体232的进水口与第一入水管231的一端连接，所述第一入水管231的另一端端口设置在悬浊液池21内的下部，所述第一泵体232的排水口与延伸管233a的一端连接，所述延伸管233a的另一端至于絮凝池11上方，延伸管233a底部设有若干喷淋装置234，含有粘土颗粒的悬浊液以喷淋方式进入絮凝池11中。

所述悬浊液池21内设有导流板211，被搅拌流动的悬浊液定向流动，避免其中的颗粒物沉降。

所述回收装置32a包括第二入水管33、第二泵体34和第二出水管35，所述第二入水管33一端设置在絮凝池11底部，另一端与第二泵体34的进水口连接，所述第二出水管35一端与第二泵体34的出水口连接，另一端将液体排入沉降池31。

所述沉降池31上层的部分液体回流至絮凝池11中，该部分液体含有大量澄清的海水和少量的粘土颗粒，可以回收到絮凝池11中再利用。

本实施方式的工作流程：本发明装置依附在运载工具上或通过驱动装置在海面漂浮前行，含有赤潮生物的海水会相对运动流入进水口13，并在进水口13后端的絮凝池11内存储，第一入水管231将悬浊液池21内的含有粘土颗粒的悬浊液吸入，经第一泵体232后在喷淋装置234处以喷淋形式洒入絮凝池11中，在絮凝池11内含有赤潮生物的海水和含有粘土颗粒的悬浊液发生絮凝作用，产生的絮状物沉降到絮凝池11底部，被澄清的海水从絮凝池11另一端的漫水口14流回海中；第二入水管33深入到絮凝池11底部将絮状物均匀吸入，经第二泵体34从第二出水管35排出到沉降池31中存储，沉降池31内絮状物沉降到底部，上层澄清的海水和少量的粘土颗粒在溢水口311处流向海中，部分溢水口311或其他运输液体装置将沉降池31上层的部分液体输送回絮凝池11内再利用。

第三实施方式

本实施例还提供一种船，包括上述所述的近海赤潮清理装置，进而上述实施例近海赤潮清理装置具有的优点，本实施例中的船也应具有，该船可用于赤潮爆发海域的清理工作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

Claims (10)

1.一种近海赤潮清理装置，包括引水系统，混合系统和回收系统，其特征在于，

所述引水系统包括絮凝池（11），及使含有赤潮生物的液体输送至絮凝池（11）中的引水装置（12a，12b）；

所述混合系统包括悬浊液池（21），及使含有粘土颗粒的悬浊液由悬浊液池（21）混入至絮凝池（11）中的絮凝装置（23）；

所述回收系统包括沉降池（31），及使赤潮生物与含有粘土颗粒的悬浊液经絮凝作用产生的絮状物由絮凝池（11）输送至沉降池（31）中的回收装置（32a，32b）；

所述絮凝池（11）、悬浊液池（21）和沉降池（31）均为蓄液装置。

2.根据权利要求1所述的近海赤潮清理装置，其特征在于，所述引水装置（12b）包括引入水管（15）、引水泵（16）和引出水管（17），所述引入水管（15）一端设置在含有赤潮生物的水域中，另一端与引水泵（16）的进水口连接，所述引出水管（17）一端与引水泵（16）的出水口连接，另一端将含有赤潮生物的液体排入絮凝池（11）中。

3.根据权利要求2所述的近海赤潮清理装置，其特征在于，所述絮凝池（11）内设有能搅动其内部液体的混合搅拌装置（18）；所述混合搅拌装置（18）使絮凝池（11）中液体水平强迫对流。

4.根据权利要求1所述的近海赤潮清理装置，其特征在于，所述引水装置（12a）是设置在絮凝池（11）两端的灌水口（13）和漫水口（14），灌水口（13）部分浸没在含有赤潮生物的液体水位线以下，漫水口（14）的高度低于灌水口（13）；所述灌水口（13）迎向含有赤潮生物的液体流动的方向。

5.根据权利要求1所述的近海赤潮清理装置，其特征在于，所述絮凝装置（23）包括第一泵体（232），第一泵体（232）的进水口与第一入水管（231）的一端连接，所述第一入水管（231）的另一端端口设置在悬浊液池（21）内的下部，第一泵体（232）排出的液体进入絮凝池（11）。

6.根据权利要求5所述的近海赤潮清理装置，其特征在于，所述第一泵体（232）的排水口与悬架管（233b）的一端连接，所述悬架管（233b）的另一端将含有粘土颗粒的悬浊液排入絮凝池（11）中。

7.根据权利要求5所述的近海赤潮清理装置，其特征在于，所述第一泵体（232）的排水口与延伸管（233a）的一端连接，所述延伸管（233a）的另一端至于絮凝池（11）上方，延伸管（233a）底部设有若干喷淋装置（234），含有粘土颗粒的悬浊液以喷淋方式进入絮凝池（11）中。

8.根据权利要求1所述的近海赤潮清理装置，其特征在于，所述回收装置（32b）是螺旋输送机（36），所述螺旋输送机（36）底部的吸入口（361）至于絮凝池（11）底部，螺旋输送机（36）顶部的排出口（362）将含有絮状物的液体排入沉降池（31）中。

9.根据权利要求1所述的近海赤潮清理装置，其特征在于，所述回收装置（32a）包括第二入水管（33）、第二泵体（34）和第二出水管（35），所述第二入水管（33）一端设置在絮凝池（11）底部，另一端与第二泵体（34）的进水口连接，所述第二出水管（35）一端与第二泵体（34）的出水口连接，另一端将含有絮状物的液体排入沉降池（31）。

10.一种船，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的近海赤潮清理装置。

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