CN202988797U

CN202988797U - 根据水华状况运行的平板膜-紫外线除藻集成设备

Info

Publication number: CN202988797U
Application number: CN 201220551664
Authority: CN
Inventors: 周律
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-10-25

Abstract

本实用新型公开了属于水环境保护技术领域的一种根据水体中不同水华状况运行的平板膜-紫外线除藻集成设备。此设备包括：位于景观水体岸边的水质监测单元，其用固定重锤固定；第一水泵通过水泵出水管与除藻处理单元相连，除藻处理单元7具有处理水出水管；信息处理和控制单元为固定式或移动式。本设备中的水质监测单元能够实时反映景观水体水华状况，并将水华状况转化除藻处理单元运行操作指令，确保了除藻处理单元运行高效、经济。除藻处理单元采用微滤平板膜和紫外线为主的处理方法，具有除藻效果好、占地面积小的特点。整个设备采用物联网技术配置，设备的智能化程度高。

Description

根据水华状况运行的平板膜-紫外线除藻集成设备

技术领域

本实用新型发明属于水环境保护技术领域，具体涉及一种根据水体中不同水华状况运行的平板膜-紫外线除藻集成设备，用于景观水体水质维护与控制。

背景技术

景观水体，如城市河湖、公园湖泊及池塘等不仅能美化环境、愉悦人们的身心，还能净化和湿润空气。但是景观水体，尤其是人工景观水体大多是封闭缓流系统，具有水域面积较小、水深较浅、水体交换水量少、流动性差、生态系统脆弱、自净能力差等特点。再加上设计的局限性、后期外来物质输入，以及水质管理措施等方面的问题，使得人工景观水体易形成富营养化，藻类超量生长，使得水华成为景观水体水质恶化的主要成因。一旦水体出现水华，会造成水生生态系统的破坏，有些藻类还会向水体中释放有毒物质，严重时水体甚至发黑发臭，严重破坏水体的景观使用功能。为了保障景观水体美化环境的功能，保持其良好的景观效果，景观水体的水质控制至关重要。

水体藻类的主要去除方法有物理法、化学法和生物法，物理法主要通过机械过滤或气浮的方法去除藻类，化学法主要是通过向水中投加各种杀藻剂（如硫酸铜、氯类消毒剂等），抑制藻类生长，减缓水华的爆发，生物法通过投加生物制剂、投放鲢鱼、种植水生植物等方法减缓水华的发生。

传统的机械过滤方法，如砂滤等，占地大，运行的灵活性较差。化学法通常引入化学物质（药剂），增加了水体的污染，同时化学药剂对水体的生物存在一定的毒性。生物法控制藻类效果较慢且效果有限，如投放有益微生物或种植水生植物控制水华，存在采收与后续处理困难问题，采用鲢鱼防治水华，但鲢鱼通常只能摄食消化幼藻，难以对细胞壁已纤维化的微囊藻进行控制。因此比较而言，物理法相对于现有的其他主要藻类去除技术有高效、安全的特点。

在景观水体中，当水温和气候等环境条件适宜时，水中藻类的数量往往会在几天的时间内增加十倍或百倍，造成处理水质的变化幅度大，而现有的设备运行常常难以与实际的水质变化较好吻合，造成要么处理效果差，要么“大马拉小车”，虽然处理效果满足要求，但运行费用高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对景观水体水质恶化主要成因是藻类超量繁殖，造成景观水体处理设备来水水质波动大的特点，现有设备很难高效运行的技术问题，提供一种根据水体中不同水华状况运行的平板膜-紫外线除藻集成设备。

一种根据水体中不同水华状况运行的平板膜-紫外线除藻集成设备，此设备包括：位于景观水体2岸边的水质监测单元1，其用固定重锤3固定；第一水泵4通过水泵出水管5与除藻处理单元7相连，除藻处理单元7具有处理水出水管8；信息处理和控制单元6为固定式或移动式。

上述除藻处理单元7包括与水泵出水管5连接的景观水体预处理设备10，水泵出水管5上有第一阀门9；景观水体预处理设备10分别通过第二阀门11、第三阀门12与紫外线设备16和微滤平板膜设备13相连；微滤平板膜设备13与第二水泵14相连；第二水泵14通过第四阀门15与紫外线设备16相连，紫外线设备16与处理水出水管8相连。

水质监测单元1的数量为一个或一个以上。

预处理设备10采用1~2mm间距的细格栅设备。

微滤平板膜设备13中平板膜的孔径为0.1~0.4 μm，膜材料为聚偏氟乙烯。

紫外线处理设备16中的紫外线波长为254nm，强度为30~50 mJ/ cm²。

本实用新型的有益效果是：本设备中的水质监测单元能够实时反映景观水体水华状况，并将水华状况转化除藻处理单元运行操作指令，确保了除藻处理单元运行高效、经济。除藻处理单元采用微滤平板膜和紫外线为主的处理方法，具有除藻效果好、占地面积小的特点。整个设备采用物联网技术配置，设备的智能化程度高。

附图说明

图1是设备的工作系统图；

图2是设备中除藻处理单元工艺系统图；

图中各标号为：1-水质监测单元；2-景观水体；3-固定重锤；4-第一水泵；5-水泵出水管；6-信息处理和控制单元；7-除藻处理单元；8-处理水出水管；9-第一阀门；10-景观水体预处理设备；11-第二阀门；12-第三阀门；13-微滤平板膜设备；14-第二水泵；15-第四阀门； 16-紫外线设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1-2所示，本发明设备包括：位于景观水体2岸边的水质监测单元1，其用固定重锤3固定；第一水泵4通过水泵出水管5与除藻处理单元7相连，除藻处理单元7具处理水出水管8；信息处理和控制单元6为固定式或移动式。上其中除藻处理单元7包括与水泵出水管5连接的景观水体预处理设备10，水泵出水管5上有第一阀门9；景观水体预处理设备10分别通过第二阀门11、第三阀门12与紫外线设备16和微滤平板膜设备13相连；微滤平板膜设备13与第二水泵14相连；第二水泵14通过第四阀门15与紫外线设备16相连，紫外线设备16与处理水出水管8相连。

在操作过程中：

如图1所示，水质监测单元1安装在在全日无阴影影响的景观水体2岸边，并用固定重锤3进行固定，通常重锤数量不少于3个。

水质监测单元1采用在线传感器，通过监测与水华相关的指标，并将水质状况信息转换为除藻处理单元7的运行指令通过有线或无线的模式发送至信息处理和控制单元6，信息处理和控制单元6将不同的运行操作指令通过标准的有线或无线的模式发送至除藻处理单元7和第一水泵4及其相关设备，通过水泵出水管5向除藻处理单元7输送需处理的水，实现整个设备在物联网条件下的控制和管理。典型的监测指标包括营养物指标、水中溶解氧、水中的酸碱度、藻密度等。根据监测水面大小，设备的水质监测单元1数量不限于一个。

预处理设备10采用1~2mm间距的细格栅设备。微滤平板膜设备13中平板膜的孔径为0.1~0.4 μm，膜材料为聚偏氟乙烯。紫外线处理设备16中的紫外线波长为254nm，强度为30~50 mJ/ cm²。

通过信息处理和控制单元6发布的相关指令，利用除藻处理单元7工艺系统嵌入的感应器接收运行操作指令，开启相关的阀门9、11、12、15、第二水泵14和相关设备预处理设备10、微滤平板膜设备13、紫外线设备16，运行不同的处理流程。由信息处理和控制单元6发布的不同级别的运行操作指令，至少分为3级，即第一级指令，水体水质情况较好，此时可开启第一水泵4并且只运行除藻处理单元7中的景观水体预处理设备10，并关闭阀门第三阀门12、第四阀门15和第二水泵14，处理后的水经过除藻处理单元处理水出水管8排入原景观水体中。第二级指令，此时水体水质已有水华迹象，如，藻密度为10⁶个/mL，此时开启第一水泵4并且只运行除藻处理单元7中的景观水体预处理设备10和紫外线处理设备16，并关闭阀门12、15、第二水泵14，处理后的水经过除藻处理单元处理水出水管8排入原景观水体中。第三级指令，此时水体水质已发生水华，如，藻密度为10⁷个/mL或以上，此时开启第一水泵4并且运行除藻处理单元7中的景观水体预处理设备10、微滤平板膜设备13和紫外线处理设备16，并开启第二水泵14，关闭第二阀门11，处理后的水经过除藻处理单元处理水出水管8排入原景观水体中。

在运行中，根据水华发生程度及设备运行情况（如平板膜的跨膜压差），可增减微滤平板膜设备13中的混凝剂加药量和紫外线处理设备16的紫外线照射强度。

Claims

1.一种根据水华状况运行的平板膜-紫外线除藻集成设备，其特征在于，此设备包括：位于景观水体（2）岸边的水质监测单元（1），其用固定重锤（3）固定；第一水泵（4）通过水泵出水管（5）与除藻处理单元（7）相连，除藻处理单元（7）具有处理水出水管（8）；信息处理和控制单元（6）为固定式或移动式。