CN207846377U - 一种水华藻类拦挡富集收集除藻系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种水华藻类拦挡富集收集除藻系统。所述系统包括至少一个集藻单元、蓝藻输送主管、加压泵和控制平台，一个集藻单元由围隔装置和集藻装置组成；围隔装置呈V字形固定于水体中，包括第一浮体、裙体和配重件，配重件沉至水体底泥，第一浮体浮于水面，第一浮体和配重件间连接裙体；围隔装置V字形开口面向敞水区；集藻装置设置于围隔装置形成的V字形夹角内，包括吸藻头、第二浮体、吸藻泵、收集管道；吸藻泵连接吸藻头，控制吸藻头抽藻，吸藻头上连接第二浮体；第二浮体通过缆绳与第一浮体相连；收集管道收集吸藻头所抽藻，输送至蓝藻输送主管。本实用新型的系统能提高湖滨带蓝藻富集水域藻类的去除效率，工艺简单，运行维护成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及藻类水华全线连续电动收获技术领域，更具体涉及一种有效拦截富集水华藻类并高效导流收获的装置，尤其适合淡水生态系统中藻类水华形成后水体表面藻类的智能拦截和收集，特别适用于河湖沿岸带快速高效除藻。
背景技术
由于经济快速发展和人口的激增，水体生态系统受到严重污染，许多水体的富营养化程度加剧，引起藻类的大量繁殖，某些水体甚至发生严重的蓝藻水华，水资源严重衰退。藻类水华的大多发生在高温季节，藻类水华在风浪的作用下容易在湖滨带富集，部分藻类堆积在边坡上，在高温作用下，腐烂分解释放大量嗅味物质，破坏湖滨带的景观。
为减轻这些的污染，需要对大量爆发的蓝藻水华进行有效地清除。收获产生水华的藻类不仅可有效地抑制藻类恶化增殖，还能通过移除藻体来降低水体营养水平。采用机械方法清除水面上的蓝藻水华，可有效避免其他化学方法产生的二次污染。生态修复者研发了多种藻类富集和收获的技术和装置，投入了大量物力和财力，但效果不是十分理想。目前，在藻类拦挡收获过程中，往往在离岸一两百米的水域设置一道平行于大堤的整体围隔，防止藻类在水线附近堆积。风浪增加的条件下，部分蓝藻借助波浪翻越围隔，长期滞留在围隔与大堤之间的封闭水域，降低了蓝藻拦截及收获效率，并堆积沿岸带腐烂发臭，影响了水体景观。对于藻类高度聚积的水面，现行的方法是采用“固定式抽藻平台”或者“捞藻船”，直接抽取上层富藻湖水进行处理。清除大范围的聚积蓝藻需要大量捞藻平台，且运行成本高，只能作为应急处理捞藻或在少数特定地点的使用，捞藻受到规模的限制。大型捞藻船也应用于蓝藻水华清除，但是大型捞藻船往往只适用于较深较大的大水面，沿岸带浅水区特别是沿岸带湿地中富集的蓝藻水华无法清除。部分地区甚至直接用潜水泵抽吸高浓度藻水，而传统蓝藻抽吸口没有进行特殊处理，抽吸过程中下层低藻含量湖水的快速补充，使得抽取的藻水浓度下降，除藻效率降低，且增加后续蓝藻资源化处理成本。为控制大尺寸污染物进入吸藻泵，通常有以下两种处理，一是设置一道拦污网(发明专利CN201510506625)，这类拦污网的成本较高，且无法阻挡围隔后方的垃圾进入抽藻区。一是直接在蓝藻抽吸口包裹一层小孔径筛网，大颗粒漂浮物圾常频繁堵塞筛网，需要反复冲洗，影响泵抽的效率，甚至损坏动力泵。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种持续高效拦挡富集导流电动高效除藻装置，解决了沿岸带蓝藻水华大量积聚并腐烂发臭问题，改善河湖近岸水域水质状况，减轻了由于蓝藻堆积腐烂发臭现象。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种水华藻类拦挡富集收集除藻系统，其特征在于，所述系统包括至少一个集藻单元、蓝藻输送主管、加压泵和控制平台，所述一个集藻单元由围隔装置和集藻装置组成；所述围隔装置呈V字形固定于水体中，包括第一浮体、裙体和配重件，配重件沉至水体底泥，第一浮体浮于水面，第一浮体和配重件间连接裙体；围隔装置V字形开口面向敞水区；所述集藻装置设置于围隔装置形成的V 字形夹角内，包括吸藻头、第二浮体、吸藻泵、收集管道；所述吸藻泵连接吸藻头，控制吸藻头抽藻，吸藻头上连接第二浮体；所述第二浮体通过缆绳与第一浮体相连；所述收集管道收集吸藻头所抽藻，输送至蓝藻输送主管；所述加压泵安装于蓝藻输送主管内，用于提供动力；所述控制平台控制动力装置的运作。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一浮体上还设有挡藻檐，所述挡藻檐为弧形挡板结构，其弧形弯曲面面向水体迎风面；所述弧形优选为半圆弧。进一步的，所述围隔装置浮体上还设有限位框，所述限位框控制挡藻檐的摆幅为45 度。藻类在风浪作用下在V型夹角处聚集，在浮体上设置挡板可阻止湖向藻类翻越围隔顶部。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一浮体为圆柱体棒状结构，材质选用塑料泡沫；所述第二浮体为球体结构。
作为本实用新型的进一步改进，所述围隔装置裙体上端通过上纲绳连接浮体，下端通过下钢绳连接配重件；在水体底泥内固定锚桩，所述下钢绳通过缆绳固定在锚桩上。
作为本实用新型的进一步改进，所述吸藻头为喇叭状圆盘结构，吸藻头的喇叭口向上。吸藻头这一结构可以将水面藻类水华有效抽吸，并可防止底层低密度藻水快速补充至水面。吸藻头尺寸可以根据安装水域岸边挺水植物密度选择，以方便安装。
作为本实用新型的进一步改进，所述吸藻头外侧固定两层拦网，外层拦网孔径大于内侧拦网。两层拦网可有效的将大小杂物阻隔在吸藻头外侧，避免杂质吸入管道，这些杂质可阻塞收集管道。
作为本实用新型的进一步改进，所述吸藻头出口通过收集管道连接蓝藻输送主管，所述收集管道和蓝藻输送主管间设置阀门。在吸藻头和蓝藻输送主管的输送管道上设置阀门，便于控制掌握单个集藻单元的运行情况。
作为本实用新型的进一步改进，相邻集藻单元的V字形结构间留有空隙。根据岸线长度和藻的密集度，可将多个集藻单元串联形成一个抽藻组，控制平台统一控制配电和运转，控制抽藻。根据湖滨带藻类易于富集岸线的长度，还可以串联多个集藻单元或抽藻组。相邻集藻单元的V字形结构间留有空隙，避免藻类在围隔后方聚集，提高了蓝藻拦截及收获效率，少量进入围隔后方的藻类可通过围隔间隙迁移至敞水区。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制平台和吸藻泵高度高出洪水位。控制平台和吸藻泵高度高出洪水位可防止波浪冲刷，可将吸藻泵固定于吸藻头附近钢架平台，或采用其他方式，将其固定于高度高出洪水位处。
本实用新型的系统尽可能借助风浪等自然力将蓝藻水华吹到V型死角处集中，围隔上方半圆形挡板有效阻止湖向藻类翻越围隔顶部；同时反风向或者返流的作用下，少量进入围隔后方的藻类轻易翻越围隔挡藻檐或从两组围隔中间的开口进入敞水区，避免藻类在围隔后方聚集(岸带方向)，提高了蓝藻拦截及收获效率。吸藻泵收集吸头外侧固定两层不同孔径拦网，两层有选择性的将大小杂物阻隔在吸头外侧，避免单层小孔径筛网快速堵塞的难题。根据湖滨带藻类易于富集岸线的长度可以任意串联多个抽藻单元或抽藻组，设备布置具备较大的灵活性。该系统可安置在藻类富集的湖滨带，也可隐藏安置于挺水植物群落中，既可以高效去除蓝藻，又可有效兼顾水面景观。系统直接利用风浪等自然能量，长期大规模地拦截不同浓度的藻类，将所拦截的藻类等固体污染物连续快速、不间断地从水面收集起来，经管道运送至岸边藻水分离站进行后续处理，持续改善水质，控制湖泊水体中生长的藻类数量。该系统能显著提高湖滨带蓝藻富集水域藻类的打捞效率，并且工艺简单，成本低，维护少，操作方便。
附图说明
图1是围隔上方拦藻檐结构示意图；
图2是藻类拦挡导流系统剖面结构示意图；
图3是藻类拦挡导流系统俯视平面结构示意图；
图中：1、挡藻檐；2、限位框；3、第一浮体；4、纲绳；5、围隔裙体；6、配重件；7、锚桩；8、底泥；9、吸藻头；10、吸藻头外侧拦网；11、吸藻泵； 12、收集管道；13、阀门；14、第二浮体15、输送蓝藻主管、16、控制平台； 17、加压泵；18、缆绳。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细描述。
实施例1
本实施例以巢湖湖滨带为例，对本实用新型的技术方案进行进一步描述。
如图1-图2所示，本实用新型的系统，包括至少一个集藻单元、蓝藻输送主管15、加压泵17和控制平台16，所述一个集藻单元由围隔装置和集藻装置组成；所述围隔装置呈V字形固定于水体中，包括第一浮体3、裙体5和配重件6，配重件6沉至水体底泥8，第一浮体3浮于水面，第一浮体3和配重件6间连接裙体5；围隔装置V字形开口面向敞水区；V字形内夹角为45-90度；围隔总长度 20-60米，两边等长；
所述集藻装置设置于围隔装置形成的V字形夹角内，包括吸藻头9、第二浮体14、吸藻泵11、收集管道12；所述吸藻泵连接吸藻头9，控制吸藻头9抽藻，吸藻头9上连接第二浮体14；所述第二浮体14通过缆绳18与第一浮体3相连；所述收集管道收集吸藻头9所抽藻，输送至蓝藻输送主管15；
所述加压泵17安装于蓝藻输送主管15内，用于提供动力；所述控制平台 16控制动力装置的运作。本实施例中所述裙体5选用防水布，所述配重件6选用石笼。
所述第一浮体3为圆柱体棒状结构，长60-100厘米、直径Φ20-30厘米，第一浮体3之间通过包裹的防水布5相连，石笼6埋入底泥8，埋藏深度为5-10 厘米，每隔100-200厘米，下钢绳用缆绳固定在锚桩7上。第一浮体3还设有挡藻檐1，所述挡藻檐1为弧形挡板结构，其弧形弯曲面面向水体迎风面；所述弧形优选为半圆弧。所述第一浮体3上还设有限位框2，所述限位框2控制挡藻檐 1的摆幅为45度。
所述第二浮体14为球体结构。
所述吸藻头9为喇叭状圆盘结构，吸藻头的喇叭口向上；喇叭口上端直径 30-80cm，下端8-10cm。吸藻头9外侧固定两层拦网，外层拦网10孔径大于内侧拦网。外层拦网10孔径3cm*3cm，内侧拦网孔径1cm*1cm，两层拦网可能有效的将大小杂物阻隔在吸头外侧，避免杂质吸入管道，这些杂质可阻塞收集管道。
所述吸藻头9出口通过收集管道12连接蓝藻输送主管15，所述收集管道12 和蓝藻输送主管15间设置阀门13。
所述控制平台16和吸藻泵高度高出洪水位。
如图3所示，根据岸线长度和藻的密集度，将多个集藻单元串联形成一个抽藻组，控制平台16统一控制配电和运转，控制抽藻。根据湖滨带藻类易于富集岸线的长度，还可以串联多个集藻单元或抽藻组。相邻集藻单元的V字形结构间留有空隙。
在巢湖湖滨带野外现场实验中，与传统的拦截水华蓝藻装置比较，拦截水华蓝藻装置能有效拦截水华蓝藻，可以提高拦截水华蓝藻拦截收获效率，与未安装藻类导流围隔的湖滨带相比，水体叶绿素含量下降了70％，水体透明度提高了 30％，浅滩上藻类堆积的生物量下降近75％。
Claims (11)
1.一种水华藻类拦挡富集收集除藻系统，其特征在于，所述系统包括至少一个集藻单元、蓝藻输送主管、加压泵和控制平台，所述一个集藻单元由围隔装置和集藻装置组成；
所述围隔装置呈V字形固定于水体中，包括第一浮体、裙体和配重件，配重件沉至水体底泥，第一浮体浮于水面，第一浮体和配重件间连接裙体；围隔装置V字形开口面向敞水区；
所述集藻装置设置于围隔装置形成的V字形夹角内，包括吸藻头、第二浮体、吸藻泵、收集管道；所述吸藻泵连接吸藻头，控制吸藻头抽藻，吸藻头上连接第二浮体；所述第二浮体通过缆绳与第一浮体相连；所述收集管道收集吸藻头所抽藻，输送至蓝藻输送主管；
所述加压泵安装于蓝藻输送主管内，用于提供动力；所述控制平台控制动力装置的运作。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一浮体上还设有挡藻檐，所述挡藻檐为弧形挡板结构，其弧形弯曲面面向水体迎风面。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述弧形为半圆弧。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述第一浮体上还设有限位框，所述限位框控制挡藻檐的摆幅为45度。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一浮体为圆柱体棒状结构，材质选用塑料泡沫；所述第二浮体为球体结构。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述围隔装置裙体上端通过上纲绳连接浮体，下端通过下钢绳连接配重件；在水体底泥内固定锚桩，所述下钢绳通过缆绳固定在锚桩上。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸藻头为喇叭状圆盘结构，吸藻头的喇叭口向上。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸藻头外侧固定两层拦网，外层拦网孔径大于内侧拦网。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸藻头出口通过收集管道连接蓝藻输送主管，所述收集管道和蓝藻输送主管间设置阀门。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，相邻集藻单元的V字形结构间留有空隙。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制平台和吸藻泵高度高出洪水位。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20180911 Effective date of abandoning: 20231124 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
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| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
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