CN213977144U - 一种原位去除水中营养盐装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种原位去除水中营养盐装置，包括容器主体，被配置为用于容纳能够去除水中营养盐的微藻；包括漂浮部和浸入部；所述浸入部被配置为能够浸入水中，所述浸入部的侧壁能够使得水中的营养盐向浸入部内部扩散且能够阻碍所述微藻向浸入部外部移动；所述浸入部位于所述漂浮部的下方，所述漂浮部被配置为能够使得所述容器主体漂浮于水面。本申请的一个技术效果在于，利用本申请的装置置于水中，能够在水中原位进行营养盐的去除，相比较于将待处理水体泵出路基处理单元后再泵回，本申请能够进行原位营养盐的去除，减少了待处理水体转移处理再转移使用过程中的能量消耗。

Description

一种原位去除水中营养盐装置

技术领域

本申请属于环境治理技术领域，具体地说，涉及一种原位去除水中营养盐装置。

背景技术

随着社会生产能力的提高，对水环境破坏日益严重。生活污水、工业污水、农业污水直接或者不达标排放对自然水体的压力越来越大，自然水体的富营养化导致的水华爆发、水库污染，城市难以根治的黑臭水体等等不仅破坏了自然生态平衡，还对人类的生存产生了威胁。

在生产上，需采用多种手段，对养殖废水进行处理。循环水处理过程包括物理、化学、生物等过程，一般包括微滤机、弧形筛、泡沫分离、臭氧消毒、生物滤池、紫外线杀菌、加热恒温、纯氧增氧等环节。因此循环水处理工艺较复杂，成本相对较高。

微藻是一类单细胞生物，具有适应能力强，增殖速度快的特点，能够在富营养化水体中高速发增长同时高效去除水体中氨氮、亚硝酸氮等有害的营养物质，对水体中的一些重金属也会有一个吸收作用。有益微藻的存在可以去除鱼类排泄产生废物，水体中的重金属盐，维持水体中的pH在正常范围内，藻类进行光合作用还可以为鱼类呼吸提供氧气，相关研究表明，微藻在池塘中能够抑制有害细菌在池塘和鱼体内的生长和繁殖。

利用藻类去处营养盐的方式是在传统的水产养殖生产实际中，通过在养殖水体中投加特定有益微藻，在水体中能扩培出优势有益藻种，藻类能通过吸收水体鱼类代谢的营养物质生长繁殖，从而达到净化水质，给水体增氧的作用。然而传统的肥水、调水培藻过程也有一定的不确定性，很难获得理想的优势种。

高效藻类氧化塘，高效藻类氧化塘(HRAP)利用藻类增殖产生有利于微生物生长和繁殖的环境，形成菌藻共生系统，达到对有机碳、N、P、病原体等污染物的去除。但是这种藻类处理工艺占地大，且需要用泵抽取富含营养盐的水体至藻类光生物反应器，经过处理后再输送回到养殖池中，能量消耗比较大。

因此，有必要提供一种原位去除水中营养盐装置。

实用新型内容

本申请的一个目的是提供一种原位去除水中营养盐装置的新技术方案。

根据本申请的一个方面，本申请提供一种原位去除水中营养盐装置，其特征包括：

容器主体，被配置为用于容纳能够去除水中营养盐的微藻；包括漂浮部和浸入部；

所述浸入部被配置为能够浸入水中，所述浸入部的侧壁为过滤材料，能够使得水中的营养盐向浸入部内部扩散且能够阻碍所述微藻向浸入部外部移动；

所述浸入部位于所述漂浮部的下方，所述漂浮部被配置为能够使得所述容器主体漂浮于水面。

可选地，所述微藻包括绿藻、蓝藻、裸藻、红藻、甲藻或/和硅藻。

可选地，所述浸入部的侧壁包括过滤材料。

可选地，所述过滤材料的孔径为0.1-50μm。

可选地，所述漂浮部的下沿与所述浸入部的上沿密封连接。

可选地，所述容器主体的上端敞开或使用透明膜覆盖，使得阳光能够从所述容器主体的上端直接照射入所述浸入部的内部。

可选地，还包括动力推动装置，所述装置设置在所述浸入部内侧，所述动力推动装置被配置为能够搅动所述浸入部内的水体，使得微藻能保持悬浮状态。

可选地，所述动力推动装置包括桨叶和与所述桨叶传动连接的电机。

可选地，所述浸入部的底部为过滤材料或者非过滤材料。

可选地，所述漂浮部采用浮体材料制成或所述漂浮部为气囊。

本申请的一个技术效果在于，利用本申请的装置置于水中，能够在水中原位进行营养盐的去除；相比于将微藻直接培养在富营养化水体中，实现了微藻去除营养盐的功能分区，降低了藻类培养体积，使得藻类种类调节，浓度调控，生长条件优化，以及藻水分离获取生物质成为可能；相比较于将待处理水体泵出路基处理单元后再泵回，本申请能够进行原位营养盐的去除，减少了待处理水体转移处理再转移使用过程中的能量消耗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请一些实施例的结构示意图；

图中：1容器主体，11浸入部；12漂浮部；13侧壁；14动力推动装置；15排水口，16底部。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本申请提供的一种原位去除水中营养盐装置，在一些实施例中，参考图1，包括：容器主体1。所述容器主体1包括浸入部11和漂浮部12。

所述容器主体1用于容纳能够去除水中营养盐的微藻。所述微藻可以是绿藻、蓝藻、裸藻、红藻、甲藻或/和硅藻。

所述漂浮部12可以采用漂浮材料制成，例如泡沫等固体漂浮材料；也或者是气囊等漂浮结构。所述漂浮部12位于所述容器主体1的上部，在所述容器主体1放置于水中后，能够使得所述容器主体1漂浮于水面。

所述浸入部11位于所述漂浮部12的下方，在所述容器主体1放置于水中后，能够浸入水中，微藻即位于浸入部11内。所述浸入部11的侧壁13能够使得水中的营养盐向浸入部11内部扩散且能够阻碍所述微藻向浸入部11外部移动，例如，侧壁13包括过滤材料，过滤材料可以是尼龙膜，侧壁13完全采用膜孔为0.1-50μm尼龙膜制成，不阻碍水分子的通过，使得水中的营养盐能够向浸入部11内部扩散，且能够阻碍所述微藻向浸入部11外部移动而进入外部水体中。

利用本申请的装置置于水中，能够在水中原位进行营养盐的去除，相比较于将原水源处的水泵出至氧化塘处理后再泵回原水源处，本申请能够在原水源位置进行营养盐的去除，减少了原过程中的能源消耗。此外，便于对微藻种类和浓度进行定向调整，将本装置从水体中取出即可快速的进行调节，装置内的藻类组成，接种特定的藻类，降低藻群落演替的不确定性；本装置中的藻类在装置内生长，便于后期的收集及含蛋白、色素生物质的再利用。

在一些其他的实施例中，参考图1，所述漂浮部12的下沿与所述浸入部11的上沿密封连接，所述漂浮部12完全围合所述浸入部11的上沿，阻碍微藻通过浸入部11的上沿离开所述容器主体1；在其他的实施例中，也可以是浸入部11的上沿高出漂浮部12和水面一定距离来阻碍微藻的离开，本申请对此并不限制。

在一些其他的实施例中，参考图1，所述容器主体1的上端敞开，使得阳光能够从所述容器主体1的上端直接照射入所述浸入部11的内部，便于浸入部11内部的所述微藻进行光合作用。进一步的，本装置还包括透明膜，所述透明膜覆盖所述容器主体1的上端，防止其他藻类或者捕食藻类的原生动物进入浸入部11而影响所述微藻的生长增殖，本领域技术人员可以理解，所述透明膜并非完全密封所述容器主体1的上端敞开处，例如增加通气孔等方式，使得空气能够流通。

在一些其他的实施例中，所述浸入部11的侧壁13的浸入水中的深度小于或等于0.5m，以保证浸入部11的底部处的微藻也能进行光合作用生长。

在一些其他的实施例中，本申请还包括动力推动装置14，所述动力推动装置14设置在所述浸入部11内侧，例如当侧壁13包括固体材料(硬塑料、金属)制成，设置有镂空时，所述动力推动装置14可以设置在该固体材料上，用于搅动所述浸入部内的水体。所述动力推动装置可以包括桨叶和与所述桨叶传动连接的电机，防水措施属于本领域的常规技术手段，在此不再赘述。动力推动装置14在需要时启动用于搅动浸入部11内的水，使得水体流动，营养盐各处浓度平衡，还能够保证浸入部11内部的微藻随着水体流动均能更好的接触阳光进行光合作用。

容器主体1的形状可以为任意形状(长方体，正方体，圆柱体)，根据实际水体进行选择，例如图1中所示的以长方体为主体的结构。

所述浸入部11的底部16可以采用过滤材料制成，也可以采用非过滤材料制成，本申请对此并不限制。

在一些其他的实施例中，侧壁13上设置有排水口15，在水中使用本装置时，排水口15封闭(例如使用堵头)；在不使用本申请时，可以通过打开排水口15将内部的藻类通过排水口排出，清洗后将本装置储存或待用。

本申请用于去除池塘中的营养盐，不需要消耗运输水的能量，也不需要另外占用土地。还能够源源不断的培养合适的藻种，因此池塘中的藻类会更加稳定，藻类不会突然大量死亡，更不易被其他藻种取代。本申请成本低，不额外占用土地，后期维护简单，更加容易被实践所接受。应用范围较广，可应用于各种富营养化水体当中，如黑臭水体，富营养化湖泊水库，养殖水体中。并且，具有更加灵活，更强的选择性，可依据不同的处理水体选择更加适合的藻种。相比于将微藻直接培养在富营养化水体中，实现了微藻去除营养盐的功能分区，降低了藻类培养体积，使得藻类种类调节，浓度调控，生长条件优化，以及藻水分离获取生物质成为可能。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的″包含″为一开放式用语，故应解释成″包含但不限定于″。″大致″是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语″包括″、″包含″或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句″包括一个......″限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离实用新型的精神和范围，则都应在实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种原位去除水中营养盐装置，其特征包括：

容器主体，被配置为用于容纳能够去除水中营养盐的微藻；包括漂浮部和浸入部；

所述浸入部被配置为能够浸入水中，所述浸入部的侧壁能够使得水中的营养盐向浸入部内部扩散且能够阻碍所述微藻向浸入部外部移动；

所述浸入部位于所述漂浮部的下方，所述漂浮部被配置为能够使得所述容器主体漂浮于水面。

2.根据权利要求1所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，所述微藻包括绿藻、蓝藻、裸藻、红藻、甲藻或/和硅藻。

3.根据权利要求1所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，所述浸入部的侧壁包括过滤膜材料。

4.根据权利要求3所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，所述过滤膜材料的孔径为0.1-50μm。

5.根据权利要求1所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，所述漂浮部的下沿与所述浸入部的上沿密封连接。

6.根据权利要求1所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，所述容器主体的上端敞开或使用透明膜覆盖，使得阳光能够从所述容器主体的上端直接照射入所述浸入部的内部。

7.根据权利要求1所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，还包括动力推动装置，所述装置设置在所述浸入部内侧，所述动力推动装置被配置为能够搅动所述浸入部内的水体，使得微藻能保持悬浮状态。

8.根据权利要求7所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，所述动力推动装置包括桨叶和与所述桨叶传动连接的电机。

9.根据权利要求1所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，所述浸入部的底部为过滤材料或者非过滤材料。

10.根据权利要求1所述的原位去除水中营养盐装置，其特征在于，所述漂浮部采用浮体材料制成或所述漂浮部为气囊。

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