專利名稱：能防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的水－藻自體循環(huán)站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)建立水-藻自體循環(huán)站，實(shí)現(xiàn)水—藻分離、分向循環(huán)利用，從而達(dá)到防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的方法。屬環(huán)保工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近20年來(lái)，有害藻類在天然水體中的暴發(fā)日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為全球矚目的環(huán)境災(zāi)害。過(guò)量繁殖的水華藻類嚴(yán)重惡化了水質(zhì)，影響了水體的生態(tài)、漁業(yè)、景觀等功能，甚至威脅到飲用水的安全。藍(lán)藻水華的暴發(fā)是水體富營(yíng)養(yǎng)化特征之一，是營(yíng)養(yǎng)鹽增加的結(jié)果。中國(guó)是一個(gè)多湖泊的國(guó)家，全國(guó)共有1km2以上的湖泊2759個(gè)，總面積達(dá)91019km2，占國(guó)土面積的0.95％，其中約三分之一為淡水湖泊，且絕大多數(shù)為淺水湖泊。由于近20年來(lái)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和不適當(dāng)?shù)暮促Y源開發(fā)利用，這些湖泊中多數(shù)已經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化或正在富營(yíng)養(yǎng)化中。湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能退化，藍(lán)藻水華頻繁暴發(fā)，水質(zhì)性缺水日趨嚴(yán)重，并造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。由于日趨嚴(yán)重的湖泊水環(huán)境惡化與富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題正在嚴(yán)重制約著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。過(guò)去的十幾年中，圍繞湖泊富營(yíng)養(yǎng)化及藍(lán)藻水華治理，各級(jí)政府投入了大量的人力與物力，但迄今為止，收效并不理想。因此，研究和開發(fā)安全、高效、廉價(jià)的水華控制技術(shù)不僅在國(guó)際上具有重要的科學(xué)意義而且也是我國(guó)目前急待解決的重大環(huán)境問(wèn)題之一。
目前，國(guó)內(nèi)外清除藍(lán)藻水華的方法有化學(xué)、生物學(xué)和物理學(xué)等方法。采用化學(xué)方法在湖泊中投放化學(xué)藥品或試劑，必然對(duì)水質(zhì)帶來(lái)不同程度的危害；生物學(xué)方法清除藍(lán)藻水華雖然不存在化學(xué)污染問(wèn)題，但在湖泊大量投放食藻動(dòng)物，將有可能對(duì)湖泊生物種群結(jié)構(gòu)、生物多樣性造成一定的影響；微生物等則受湖泊環(huán)境條件影響難以起到較理想的效果。物理方法中的機(jī)械清除、直接過(guò)濾和沉淀除藻等方法，能直接清除湖面藍(lán)藻水華，且無(wú)明顯負(fù)面影響。但存在對(duì)高澡水的除藻效果不理想及難于進(jìn)行規(guī)?；\(yùn)行等方面的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本項(xiàng)發(fā)明的目的是通過(guò)建立水-藻自體循環(huán)站，利用氣浮工藝良好的除藻效果，去除90％左右的浮游藻類，并帶出水中55％左右的氮、磷，循環(huán)站的出口水再注入水源水體，為水體置換提供較好類別水源，形成自體水循環(huán)；移出的藻渣經(jīng)加工成為有機(jī)肥料而得以再利用，形成藻的循環(huán)。通過(guò)水-藻的持續(xù)循環(huán)，達(dá)到對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊、水庫(kù)綜合治理的效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案其特征在于通過(guò)建立水-藻自體循環(huán)站，實(shí)現(xiàn)水-藻分離、分向循環(huán)利用，從而達(dá)到防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的方法，不斷吸取高藻含量的水源進(jìn)入水-藻循環(huán)站，經(jīng)過(guò)氣浮工藝處理，去除90％-95％左右的浮游藻類，并帶出水中55％-60％左右的氮、磷，循環(huán)站的出口水再注入水源水體，為水體置換源源不斷提供較好類別水源，形成自體水循環(huán)；移出的藻渣經(jīng)加工成為有機(jī)肥料而得以再利用，形成藻的循環(huán)。
水-藻自體循環(huán)站由a.取水泵房與進(jìn)水管，b.配水池，c.氣浮池，d.壓力溶氣罐，e.送水泵房與出水管，f.排渣槽，g.藻渣有機(jī)肥加工房組成；配水池裝有定量加藥設(shè)備；氣浮池由氣浮絮凝池、氣浮接觸池和氣浮分離室相互串聯(lián)而成，氣浮池裝有配套的撇渣吸泥機(jī)，壓力溶氣罐裝有配套空壓機(jī)與回流水泵，藻渣有機(jī)肥加工房將藻渣有機(jī)肥干燥、濃縮、分裝、出廠。
氣浮工藝是取水泵房與進(jìn)水管中的水泵，將需要入處理的原水——水源藍(lán)藻水與絮凝劑共同吸到氣浮配水池內(nèi)，氣浮配水池中的一部份水從氣浮配水池上部管道流到氣浮池中的氣浮絮凝池內(nèi)進(jìn)行絮凝，絮凝的水后順流到到氣浮接觸池底部；氣浮配水池中的另一部份水經(jīng)底部回流水管流入壓力溶氣罐內(nèi)，空壓機(jī)將壓縮空氣與該水混合，形成溶氣水，水泵將溶氣水輸送到氣浮分離池底部溶氣釋放器，溶氣水從溶氣釋放器中釋出，出現(xiàn)大量微氣泡，微氣泡與絮凝劑在氣浮接觸池相遇，絮粒與氣泡黏附，藻渣與水分離，藻渣剽浮在氣浮分離室池表面，剽浮的藻渣從排渣槽溢出或刮出，清水從氣浮分離室中上部流入清水儲(chǔ)水池后，再通過(guò)管道輸入到原水水源地，形成一次水—藻自體循環(huán)。
所述的絮凝劑為硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸鐵。所述的溶氣釋放器網(wǎng)狀管道是由數(shù)根管道相互連接成網(wǎng)狀，每根管道頂部開有數(shù)個(gè)小孔。壓入壓力溶氣罐的壓縮空氣為0.3MPa。
所述水-藻自體循環(huán)站，是指為了能夠滿足長(zhǎng)期和規(guī)?；幚砗?、水庫(kù)等富營(yíng)養(yǎng)化水體而建立的構(gòu)筑物及其設(shè)施、設(shè)備。水-藻自體循環(huán)站的構(gòu)成為a.取水泵房與進(jìn)水管；b.配水池(含定量加藥設(shè)備)；c.氣浮池(絮凝池、氣浮接觸池和分離室合建)及配套的撇渣吸泥機(jī)；d.壓力溶氣罐及為其配套的空壓機(jī)與回流水泵；e.送水泵房與出水管；f.排渣槽；g.藻渣有機(jī)肥加工房(干燥濃縮、分裝)。
所述氣浮工藝的工作原理是在一定工作條件下，將大量空氣溶入水中，形成溶氣水作為工作介質(zhì)，然后通過(guò)驟然減壓，快速釋放產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡粘附于經(jīng)過(guò)混凝反應(yīng)后水中的絮凝體上，絮凝體在微氣泡的作用下上浮，迅速地除去水中的懸浮雜質(zhì)，從而達(dá)到凈水的目的。
所述自體水循環(huán)，是指水源水經(jīng)凈化處理(此處為氣浮處理)后再將水質(zhì)優(yōu)于原水的處理水注入水源，形成同一水源自身的循環(huán)，以等量、高水質(zhì)類別的水對(duì)原水進(jìn)行連續(xù)不斷的置換。
所述藻循環(huán)，是指通過(guò)氣浮工藝分離得到的藻渣，經(jīng)過(guò)加工成有機(jī)肥而獲得利用，未被去除的水藻隨循環(huán)水流回水源，與水源中的藻類一同繁殖生長(zhǎng)，形成了藻類的循環(huán)。通過(guò)藻循環(huán)，可以不斷帶出水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物，在移出水藻、控制水華爆發(fā)的同時(shí)，持續(xù)減輕水體的富營(yíng)養(yǎng)狀況。
氣浮法凈水與一般沉淀法凈水相比較，氣浮法凈水具有以下優(yōu)點(diǎn)a)單位產(chǎn)水量高達(dá)3倍以上；b)源水在設(shè)備中的停留時(shí)間可縮短70％以上；c)占地面積減少60％以上；d)廢渣體積減少80％以上；對(duì)于源水中比重較輕的懸浮物(如水藻)，用沉淀法難以處理時(shí)，使用氣浮法效果更佳。f)由于氣浮是依靠氣泡粘附絮凝，故對(duì)加藥反應(yīng)要求可適當(dāng)降低。從而節(jié)約了混凝劑加注量，簡(jiǎn)化了反應(yīng)設(shè)備。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，a.水藻去除效果明顯；b.不產(chǎn)生二次污染；c.對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體水質(zhì)改善有明顯效果；d.水凈化及循環(huán)工程投資成本和運(yùn)行成本較低。本發(fā)明為湖泊、水庫(kù)污染的治理提供了一種有效的方法。


圖1為本發(fā)明水-藻自體循環(huán)站的流程示意圖。
1-取水泵房與進(jìn)水管；2-氣浮配水池；3-氣浮池；31-氣浮絮凝池；32-氣浮接觸池；33-氣浮分離室；4-壓力溶氣罐；5-送水泵房與出水管；6-排渣槽；7-藻渣有機(jī)肥加工房；8-清水儲(chǔ)水池；9-溶氣釋放器。
具體實(shí)施例方式選擇需要清除湖面藍(lán)藻水華的湖面陸地，建造一個(gè)規(guī)模為10000m3/d的水—藻自體循環(huán)站，其中氣浮配水池(2)大小為2m×1m×1.5m；氣浮池(3)由氣浮絮凝池(31)、氣浮接觸池(32)和氣浮分離室(33)相互串聯(lián)合建為一體，也可分別建設(shè)通過(guò)管道相互連接為一體；氣浮絮凝池(31)大小為2m×1m×2.5m，氣浮接觸池(32)大小為2m×1m×2.5m，氣浮分離室(33)大小為10m×5m×2.5m；排渣槽(6)大小為6m×0.2m×0.2m；清水出水池大小為4m×2m×2m；水泵選擇SA-10型，流量Q＝324m3/h，揚(yáng)程H＝20m，功率30kW；空壓機(jī)選擇立式單級(jí)水冷空壓機(jī)，排氣量Q＝1.5m3/s；排氣壓力為8Kg/cm2；壓力溶氣罐直徑1.4m，高3.4m；進(jìn)水與出水管直徑為600mm。
水泵將滇池湖面藍(lán)藻與水共同抽入氣浮配水池(2)內(nèi)，同時(shí)吸入絮凝劑Al2(SO4)310PPm，氣浮配水池(2)的水通過(guò)兩特別是在途徑進(jìn)入氣浮絮凝池(31)，其中一部份水通過(guò)管道流到氣浮絮凝池(31)內(nèi)，另部分水則經(jīng)回流水泵加壓，進(jìn)入壓力溶氣罐(4)，空氣壓縮機(jī)將壓縮空氣壓入壓力溶氣罐(4)，在壓力溶氣罐(4)內(nèi)完成溶氣過(guò)程，并由水管將溶氣水輸送到氣浮接觸池(32)中的溶氣釋放器(9)，供氣浮工藝使用，經(jīng)絮凝后的水自底部進(jìn)入氣浮池接觸室(32)，與溶氣釋放器釋出的微氣泡相遇，絮粒與氣泡黏附，即在氣浮分離室(33)進(jìn)行渣水分離。浮渣布于氣浮分離室(33)池面，定期刮出或溢出到排渣槽(6)內(nèi)，清水通過(guò)管道流入清水儲(chǔ)水池(8)內(nèi)，最后再回輸?shù)皆吹?，完成一次?藻自體循環(huán)站。
本發(fā)明通過(guò)不斷吸取高藻含量的水源進(jìn)入水-藻循環(huán)站，經(jīng)過(guò)氣浮工藝處理，去除90％左右的浮游藻類，并帶出水中50％左右的氮、磷，循環(huán)站的出口水再注入水源水體，為水體置換源源不斷提供較好類別水源，形成自體水循環(huán)；移出的藻渣經(jīng)加工成為有機(jī)肥料而得以再利用，形成藻的循環(huán)，從而達(dá)到防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化。
采用本發(fā)明水-藻自體循環(huán)站處理滇池原水，其效果見下表1
表1 循環(huán)站站循環(huán)前后水質(zhì)變化表
權(quán)利要求
1.一種能防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的水-藻自體循環(huán)站，其特征在于不斷吸取高藻含量的水源進(jìn)入水-藻自體循環(huán)站，經(jīng)過(guò)氣浮工藝處理，去除90％-95％的浮游藻類，并帶出水中55％-60％的氮、磷，水-藻自體循環(huán)站的出口清水再回流注入到水源水體中，讓水源處水體置換，獲清潔水源，形成自體水循環(huán)；氣浮工藝處理得到的藻渣，經(jīng)加工成為有機(jī)肥料得以再利用，形成藻的循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的水-藻自體循環(huán)站，其特征在于水-藻自體循環(huán)站由a.取水泵房與進(jìn)水管(1)，b.配水池(2)，c.氣浮池(3)，d.壓力溶氣罐(4)，e.送水泵房與出水管(5)，f.排渣槽(6)，g.藻渣有機(jī)肥加工房(7)組成，其中配水池(2)裝有定量加藥設(shè)備；氣浮池(3)由氣浮絮凝池(31)、氣浮接觸池(32)和氣浮分離室(33)相互串聯(lián)而成，氣浮池(3)裝有配套的撇渣吸泥機(jī)，壓力溶氣罐(4)裝有配套空壓機(jī)與回流水泵，藻渣有機(jī)肥加工房(7)將藻渣有機(jī)肥干燥、濃縮、分裝、出廠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的水-藻自體循環(huán)站，其特征在于所述的氣浮工藝是取水泵房與進(jìn)水管(1)中的水泵，將需要入處理的原水——水源藍(lán)藻水與絮凝劑共同吸到氣浮配水池(2)內(nèi)，氣浮配水池(2)中的一部份水從氣浮配水池(2)上部管道流到氣浮池(3)中的氣浮絮凝池(31)內(nèi)進(jìn)行絮凝，絮凝的水后順流到到氣浮接觸池(32)底部；氣浮配水池(2)中的另一部份水經(jīng)底部回流水管流入壓力溶氣罐(4)內(nèi)，空壓機(jī)將壓縮空氣與該水混合，形成溶氣水，水泵將溶氣水輸送到氣浮分離池(33)底部溶氣釋放器(9)，溶氣水從溶氣釋放器(9)中釋出，出現(xiàn)大量微氣泡，微氣泡與絮凝劑在氣浮接觸池(32)相遇，絮粒與氣泡黏附，藻渣與水分離，藻渣剽浮在氣浮分離室(4)池表面，剽浮的藻渣從排渣槽(6)溢出或刮出，清水從氣浮分離室(4)中上部流入清水儲(chǔ)水池(8)后，再通過(guò)管道輸入到原水水源地，形成一次水-藻自體循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的水-藻自體循環(huán)站，其特征在于絮凝劑為硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸鐵，溶氣釋放器(9)網(wǎng)狀管道是由數(shù)根管道相互連接成網(wǎng)狀，每根管道頂部開有數(shù)個(gè)小孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的水-藻自體循環(huán)站，其特征在于壓入壓力溶氣罐的壓縮空氣為0.3MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)建立水－藻自體循環(huán)站，實(shí)現(xiàn)水－藻分離、分向循環(huán)利用，從而達(dá)到防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的方法。屬環(huán)保工程領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)建立水－藻自體循環(huán)站，實(shí)現(xiàn)水－藻分離、分向循環(huán)利用，從而達(dá)到防治水華爆發(fā)及水體富營(yíng)養(yǎng)化的方法，不斷吸取高藻含量的水源進(jìn)入水－藻循環(huán)站，經(jīng)過(guò)氣浮工藝處理，去除90％左右的浮游藻類，并帶出水中50％左右的氮、磷，循環(huán)站的出口水再注入水源水體，為水體置換源源不斷提供較好類別水源，形成自體水循環(huán)；移出的藻渣經(jīng)加工成為有機(jī)肥料而得以再利用，形成了藻的循環(huán)。本發(fā)明為湖泊、水庫(kù)污染的治理提供了一種有效的方法。
文檔編號(hào)C02F3/32GK101054211SQ20071006579
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者胡明明, 孫陽(yáng) 申請(qǐng)人:云南德林海生物科技有限公司