專利名稱：自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，還涉及自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，還涉及一種自動收集、去除水中漂浮藻類的方法。
背景技術(shù)：
水體富營養(yǎng)化已經(jīng)成為目前國內(nèi)飲用水處理行業(yè)所必需面對的難題之一。富營養(yǎng)化水源地周期性的藻類爆發(fā)不僅會嚴(yán)重影響飲用水處理工藝的正常運(yùn)行，而且會嚴(yán)重影響出水處水質(zhì)。由于富營養(yǎng)化水體一般地處空曠之處，水面會產(chǎn)生一定的風(fēng)浪，帶動漂浮藻類向岸邊移動，特別是下風(fēng)向的凹岸處常常會聚集大量的藻類，形成很厚的藻渣層。為避免藻類對水源地的侵襲，目前通常采用幾種方法來應(yīng)對1)在水源地外圍設(shè)置圍欄、將藻類攔截在水源取水口之外。但是此方法在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)圍欄外被攔截、聚集的藻類會大量死亡、腐爛，轉(zhuǎn)化為溶解性的污染物流入取水口，從而影響所取原水的水質(zhì)；
2)投加硫酸銅應(yīng)急殺滅藻類。但由于其在藻類殺滅過程中導(dǎo)致其內(nèi)容物釋放入水體弓I起水質(zhì)的惡化。此外殘余的銅離子本身也是一種難以控制的污染物。因而此方法也因其明顯的二次污染問題也逐漸被棄用；3)水源地藻類的直接打撈。多通過打撈船人工打撈，但此種方法存在著勞動量大、成本高、應(yīng)對不及時等問題，通常在迫不得已的情況下使用；4)水源地放養(yǎng)魚類，吞噬藻類。放養(yǎng)魚類具有一定的局限性，放養(yǎng)水生藻類見效慢，且如控制不當(dāng)還可能使某一水生植物大量繁殖，帶來新的問題。

發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問題為了克服現(xiàn)有技術(shù)成本高、見效慢、可能造成二次污染的缺陷，本發(fā)明提供了一種藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，并利用該裝置提供了一種自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，該裝置中部設(shè)有凹槽，凹槽相對兩側(cè)壁的上沿分別設(shè)有向下的坡面，坡面上分別設(shè)有兩片進(jìn)水擋板，坡面與進(jìn)水擋板圍成進(jìn)水口。作為本發(fā)明藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置的一種改進(jìn)，所述坡面上與上沿平行設(shè)置多條條形或波浪形凸起。作為本發(fā)明藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置的另一種改進(jìn)，所述進(jìn)水擋板開口從上沿到下沿呈八字形開口，高度為l-5cm;所述中部凹槽形狀為矩形，深度至少為20cm，中部凹槽的底部從一端至另一端為一斜面，坡度為O. 5%。。本發(fā)明還提供了一種自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，由中間串聯(lián)的一組如權(quán)利要求I中所述的藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置、串聯(lián)的藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置兩端設(shè)置的藻類聚集濃縮及清除裝置組成，所述藻類聚集濃縮及清除裝置包括進(jìn)水擋板、進(jìn)水口、出水擋板、 出水口、藻渣刮除裝置，所述進(jìn)水口設(shè)于進(jìn)水擋板上，所述出水口設(shè)于出水擋板上，所述濾渣刮除裝置設(shè)于藻類聚集濃縮及清除裝置頂部。作為本發(fā)明自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置的一種改進(jìn)，所述藻類收集及傳輸裝置漂浮于水體表面，所述中心凹槽上沿突出于水面l-5cm，坡面下沿沒于水中的深度至少為Icm ;所述一組藻類收集及傳輸裝置之間采用鉚接的方式連接，所述一組藻類收集及傳輸裝置中部凹槽的底部從中間至兩端形成斜面，坡度為O. 5%o ;還包括多個固定樁，所述藻類收集及傳輸裝置與固定樁采用半固定式鏈接。作為本發(fā)明自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置的另一種改進(jìn)，所述藻類聚集濃縮及清除裝置為矩形，位于整個裝置的最低處，其體積能保證有30min以上的水力停留時間；所述藻類聚集濃縮及清除裝置還包括藻渣中轉(zhuǎn)池和/或出水中轉(zhuǎn)池，所述藻渣中轉(zhuǎn)池與藻類聚集濃縮及清除裝置連接，所述出水中轉(zhuǎn)池與出水口處連接。作為本發(fā)明自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置的另一種改進(jìn)，所述藻類聚集濃縮及清除裝置還包括進(jìn)水導(dǎo)流板和/或出水導(dǎo)流板，所述進(jìn)水導(dǎo)流板設(shè)于進(jìn)水口處并與進(jìn)水擋板連接，所述出水導(dǎo)流板設(shè)于出水口處并與出水擋板連接。作為本發(fā)明自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置的另一種改進(jìn)，還包括微孔曝氣裝置，所述微孔曝氣裝置置于藻類聚集濃縮及清除裝置底部。作為本發(fā)明自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置的另一種改進(jìn)，還包括水泵，所述水泵與出水口或出水中轉(zhuǎn)池連接。本發(fā)明還提供了自動收集、去除水源水中漂浮藻類的方法，包括以下步驟
(1)漂浮藻類的收集通過固定于水源地外圍的藻類收集及傳輸裝置，利用水體的波動將富含藻類的表層水收集入藻類收集及傳輸裝置中心的凹槽內(nèi)；
(2)收集藻類的轉(zhuǎn)輸富含藻類的表層水通過相互連接的藻類收集及傳輸裝置的凹槽向藻類聚集濃縮及清除裝置傳輸，最后進(jìn)入藻類聚集濃縮及清除裝置；
(3)藻類的集聚及清除富含藻類的表層水中的藻類在浮力或氣浮裝置的作用下上浮于水面并逐步集聚；利用藻類收集及傳輸裝置上部的刮除裝置將藻類從池體上方清除，進(jìn)入后續(xù)終端處理；
(4)藻類的終端處理將經(jīng)集聚及清除的含水率相對較低的藻類填埋或綜合利用。有益效果
本發(fā)明一種藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，利用水體的波動將富含藻類的表層水收集入藻類收集及傳輸裝置中心的凹槽內(nèi)，并利用其中部的凹槽傳輸收集的藻類，該裝置坡面上可設(shè)置多條平行的條形或波浪形凸起，能夠提高藻類收集效率，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，適于工業(yè)應(yīng)用。本發(fā)明利用水中藻類含量達(dá)到一定數(shù)值時聚集成團(tuán)漂浮于水面的特性，結(jié)合水源地空曠、風(fēng)力較強(qiáng)、會形成一定波浪的特點(diǎn)，利用目前水源地外圍常設(shè)的圍擋措施，設(shè)置漂浮于水面的藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，并利用其中部的凹槽將含藻水輸送至藻類聚集濃縮及清除裝置內(nèi)，在藻類聚集濃縮及清除裝置內(nèi)利用藻類自身的浮力或通過氣浮措施使藻類上浮、聚集，形成藻渣，進(jìn)而利用藻渣刮除設(shè)施將藻渣刮除收集，達(dá)到將藻類從水源水中有效分離的目的。本發(fā)明公布的方法充分利用水源地、藻類的特點(diǎn)，可實現(xiàn)藻類的自動收集打撈，采用物理方法避免了二次污染，一次投入小、使用成本低，對于清除水源地大量富集的藻類具有顯著的效果。本發(fā)明提供的自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置及方法，能夠迅速有效清除水體中的藻類，采用物理方法避免了二次污染，并且一次投入小、使用成本低，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)成本高、見效慢、可能造成二次污染的缺陷，對保障水源水質(zhì)安全、確保水廠工藝運(yùn)行正常、水體水環(huán)境治理具有積極的意義，并且經(jīng)藻類聚集濃縮及清除裝置排出的藻渣可加高分子絮凝劑后經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后進(jìn)行后續(xù)綜合利用。


附圖I為藻類收集及傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；1為進(jìn)水擋板；2為中心凹槽；3為坡面；4為凸起。附圖2為自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；5、5’、6、6’、7、7’ 、8、8’、9、9’分別為藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置；10、10’藻類聚集濃縮及清除裝置；11為取水口 ； 12為固定樁；
附圖3為藻類聚集去除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；13進(jìn)水擋板；14為進(jìn)水口 ；15為進(jìn)水導(dǎo)流板；16為出水擋板；17為出水口 ；18為出水導(dǎo)流板；19為藻洛刮除裝置；20為藻洛中轉(zhuǎn)池； 21為出水中轉(zhuǎn)池；22為微孔曝氣裝置；23為空壓機(jī)；24為出水泵。
具體實施例方式實施例I
藻類收集及傳輸裝置
藻類收集及傳輸裝置，見圖1，中部設(shè)有凹槽2，凹槽2相對兩側(cè)壁的上沿分別設(shè)有向下的坡面3，坡面3上分別設(shè)有兩片進(jìn)水擋板I，坡面與進(jìn)水擋板圍成進(jìn)水口 ；坡面3上設(shè)有多條條形或波浪形凸起4。進(jìn)水擋板I開口從上沿到下沿呈八字形開口，高度為l_5cm ;中部凹槽2形狀為矩形，深度至少為20cm，中部凹槽2的底部從一端至另一端為一斜面，坡度為 O. 5%0。實施例2
自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置
自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，由多個藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置5、5’、6、6’、7、7’、
8、8’、9、9’串聯(lián)而成，并在兩端設(shè)有藻類聚集濃縮及清除裝置10、10’，見圖2。自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置布置位置位于藻類爆發(fā)期主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或凹岸附近，布置成半圓形、半橢圓形或其他形狀，與河岸一起形成半封閉的系統(tǒng)。藻類收集及傳輸裝置浮于水體表面，中心凹槽2邊緣突出于水面l-5cm，兩側(cè)坡面 3沒于水中的高度至少為1cm。從多個藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置5到9、5’到9’的中心凹槽底部分別形成一斜面，具有O. 5%。的坡度，多個藻類收集及傳輸裝置之間采用鉚接的方式連接。 還包括多個固定樁12，所述藻類收集及傳輸裝置與固定樁12采用半固定式鏈接，使藻類收集及傳輸裝置可隨水位上下移動，但不能水平移動。
藻類聚集濃縮及清除裝置設(shè)置于岸邊，并位于整個裝置的最低處，包括進(jìn)水擋板 13、進(jìn)水口 14、進(jìn)水導(dǎo)流板15、出水擋板16、出水口 17、出水擋板18、藻渣刮除裝置19、藻渣中轉(zhuǎn)池20、出水中轉(zhuǎn)池21、微孔曝氣裝置22、空壓機(jī)23、水泵24。進(jìn)水口 14設(shè)于進(jìn)水擋板 13上，進(jìn)水導(dǎo)流板15位于進(jìn)水口 14處并與進(jìn)水擋板13連接，出水口 17設(shè)于出水擋板18 上，出水導(dǎo)流板18位于出水口 17處并與出水擋板16連接。藻渣刮除裝置19位于藻類聚集濃縮及清除裝置頂部，見圖3。藻類聚集濃縮及清除裝置為矩形，設(shè)置于岸邊，并位于整個裝置的最低處，其體積能保證有30min以上的水力停留時間。還包括空壓機(jī)23及多個微孔曝氣裝置22，微孔曝氣裝置22置于藻類聚集濃縮及清除裝置底部，利用空壓機(jī)23使微孔曝氣裝置22曝氣，加速藻類上浮。還包括藻渣中轉(zhuǎn)池20和出水中轉(zhuǎn)池21，藻渣中轉(zhuǎn)池與藻類聚集濃縮及清除裝置連接，所述出水中轉(zhuǎn)池與出水口處連接。藻類聚集濃縮及清除裝置下部設(shè)置水泵24，并與出水口 17或出水中轉(zhuǎn)池21連接，含藻量較低原水可通過水泵排出藻類聚集濃縮及清除裝置或輸送至岸邊使用。實施例3
利用實施例2的自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置收集、去除水中漂浮藻類，分別測定藻水在藻類聚集濃縮及清除裝置中不同停留時間的藻類自然上浮及微孔曝氣輔助藻類上浮時藻類去除率，見表I。表I藻類自然上浮及微孔曝氣輔助藻類上浮時的藻類去除率
權(quán)利要求
1.藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，其特征在于該裝置中部設(shè)有凹槽，凹槽相對兩側(cè)壁的上沿分別設(shè)有向下的坡面，坡面上分別設(shè)有兩片進(jìn)水擋板，坡面與進(jìn)水擋板圍成進(jìn)水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，其特征在于所述坡面上與上沿平行設(shè)置多條條形或波浪形凸起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，其特征在于所述進(jìn)水擋板開口從上沿到下沿呈八字形開口，高度為l-5cm;所述中部凹槽形狀為矩形，深度至少為20cm，中部凹槽的底部從一端至另一端為一斜面，坡度為0. 5%。。
4.自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，其特征在于由中間串聯(lián)的一組如權(quán)利要求I 中所述的藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置、串聯(lián)的藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置兩端設(shè)置的藻類聚集濃縮及清除裝置組成，所述藻類聚集濃縮及清除裝置包括進(jìn)水擋板、進(jìn)水口、出水擋板、出水口、藻渣刮除裝置，所述進(jìn)水口設(shè)于進(jìn)水擋板上，所述出水口設(shè)于出水擋板上，所述濾渣刮除裝置設(shè)于藻類聚集濃縮及清除裝置頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，其特征在于所述藻類收集及傳輸裝置漂浮于水體表面，所述中心凹槽上沿突出于水面l-5cm，坡面下沿沒于水中的深度至少為Icm ;所述一組藻類收集及傳輸裝置之間采用鉚接的方式連接，所述一組藻類收集及傳輸裝置中部凹槽的底部從中間至兩端形成斜面，坡度為0. 5%。;還包括多個固定樁，所述藻類收集及傳輸裝置與固定樁采用半固定式鏈接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，其特征在于所述藻類聚集濃縮及清除裝置為矩形，位于整個裝置的最低處，其體積能保證有30min以上的水力停留時間；所述藻類聚集濃縮及清除裝置還包括藻渣中轉(zhuǎn)池和/或出水中轉(zhuǎn)池，所述藻渣中轉(zhuǎn)池與藻類聚集濃縮及清除裝置連接，所述出水中轉(zhuǎn)池與出水口處連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，其特征在于所述藻類聚集濃縮及清除裝置還包括進(jìn)水導(dǎo)流板和/或出水導(dǎo)流板，所述進(jìn)水導(dǎo)流板設(shè)于進(jìn)水口處并與進(jìn)水擋板連接，所述出水導(dǎo)流板設(shè)于出水口處并與出水擋板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，其特征在于還包括微孔曝氣裝置，所述微孔曝氣裝置置于藻類聚集濃縮及清除裝置底部。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8任一項所述的自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置，其特征在于還包括水泵，所述水泵與出水口或出水中轉(zhuǎn)池連接。
10.一種自動收集、去除水中漂浮藻類的方法，其特征在于包括以下步驟(1)漂浮藻類的收集通過固定于水源地外圍的藻類收集及傳輸裝置，利用水體的波動將富含藻類的表層水收集入藻類收集及傳輸裝置中心的凹槽內(nèi)；(2)收集藻類的轉(zhuǎn)輸富含藻類的表層水通過相互連接的藻類收集及傳輸裝置的凹槽向藻類聚集濃縮及清除裝置傳輸，最后進(jìn)入藻類聚集濃縮及清除裝置；(3)藻類的集聚及清除富含藻類的表層水中的藻類在浮力或氣浮裝置的作用下上浮于水面并逐步集聚；利用池體上部的刮除裝置將藻類從池體上方清除，進(jìn)入后續(xù)終端處理；(4)藻類的終端處理將經(jīng)集聚及清除的含水率相對較低的藻類填埋或綜合利用。
全文摘要
本發(fā)明公開了藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置，并利用該裝置提供了自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置及方法。藻類收集及傳輸裝置中部設(shè)有凹槽，凹槽相對兩側(cè)壁的上沿分別設(shè)有向下的坡面，坡面上分別設(shè)有兩片進(jìn)水擋板，坡面與進(jìn)水擋板圍成進(jìn)水口。自動收集、去除水中漂浮藻類的裝置由藻類收集及轉(zhuǎn)輸裝置、藻類聚集濃縮及清除裝置串聯(lián)而成。本發(fā)明自動收集、去除水中漂浮藻類的方法包括漂浮藻類的收集、收集藻類的轉(zhuǎn)輸、藻類的集聚及清除、藻類的終端處理等步驟，有效清除了水中富集的藻類。本發(fā)明采用物理方法避免了二次污染，一次投入小、使用成本低，對于清除水中富集的藻類具有顯著的效果。
文檔編號C02F1/00GK102583597SQ20121006883
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者劉成, 劉煜, 張謙, 陳衛(wèi) 申請人:河海大學(xué)