[實用新型]一種紫外線光催化除藻裝置

無效

• 申請號: 200720086439.6
• 申請日: 2007-08-10
• 公開（公告）號: CN201089730Y
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 周明;廖興盛;趙開弘
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 方放

技術領域

本實用新型屬于水環境的保護與治理裝置，具體涉及一種除藻裝置，適用于江河、水庫、湖泊、海洋等含藻水域中抑制或阻止藻類生長。

背景技術

由于工農業的污染，各類水體(湖泊、河流及水庫等)接納了過量的N、P等營養物質，引起水體富營養化。據1999年調查，歐洲、非洲、北美洲和南美洲湖泊富營養化的比例分別是53％，28％，48％和41％，而亞太地區更達到54％。水體富含的N、P等營養元素，使自養型浮游藻類(特別是藍藻)在水體中逐漸建立優勢，大量繁殖生長，甚至在水體表面聚合成數厘米厚的藍色的藻漿，即“水華”。目前我國60％以上的湖泊呈富營養化，主要湖泊富營養化問題突出，藻類“水華”暴發的面積正逐年增加，其頻度、強度，均有逐年增長之勢。如滇池多次出現嚴重的藍藻暴發，“三湖”(滇池、太湖和巢湖)也都存在著不相上下的藍藻泛濫的態勢，均已被列入國家環境治理的重點。而長江、黃河中下游的許多湖泊和水庫也都先后發生了不同程度的“水華”污染現象。1992年至今，漢江下游也先后四次暴發了水華。如何清除并控制大面積水域有害藻類的過量繁殖生長，恢復水體中健康的水生態系統，是我國乃至全世界的重大環境科學前沿之一。

近年來，在控制藻類治理中，采用了工程治理，如對水體藻類的捕撈清除(自動水華清除船，專利號200620141281.3)；生態治理，如對水體藻類進行攝食消滅的生物鏈清除(可控性水庫藍藻水華快速消除方法，專利號200510027403.6)；化學處理，如對水體藻類投加化學藥劑的化學清除(R.P.Adamson?and?M.R.Sommerfeld.Laboratory?Comparison?of?the?Effectiveness?ofSeveral?Algicides?on?Isolated?Swimming?Pool?Algae.Applied?and?EnvironmentalMicrobiology，1980，39(2)：348-353)。以上技術在清除藻體的過程中均面臨不足，其中工程治理主要是工作量大，若治理不徹底又會導致處理后藻類的反彈生長；生態治理雖然是一種好的除藻方法，但在治理除藻過程中具有除藻時間長和操作困難等不足；而化學治理雖然處理效果較好，但是處理時也帶來了水體的二次污染。可以看出，在控制藻類治理中，尋求安全、方便和高效的控藻技術十分必要。

基于納米顆粒的光催化反應，在反應中，有大量的O^·₂^-、OH^·和H₂O₂等活潑態氧化物產生，會使反應中的有機物受到強氧化作用，在含藻水體中設計一種紫外線光催化除藻裝置，通過該裝置，使含藻水體中在特定紫外線(波長253.7nm)的照射，高活性催化劑(摻雜摩爾濃度為5％Ag-TiO₂納米顆粒)的合理投加和含藻水體中保持足夠的含氧量的條件下，實現對含藻水體的強氧化處理。

然而，使用于流域水體藻類控制的紫外線除藻裝置，由于紫外線對密度較高的藻類去除率不高和滅藻時間較長等不足，目前該裝置的使用還不常見。在現有的裝置中，如在一種防治“水華”和“赤潮”的紫外控制裝置(專利號02284195.4)中，裝置的構建為“對n支(n≥1)置于耐紫外的輕質固定架上、波長為200～400nm的水銀蒸汽石英紫外燈，紫外燈兩端經防水和絕緣處理”，雖然該裝置也采用了紫外線滅藻，但在應用時，卻面臨一些不足，如裝置在水域位置的調節，裝置在面積較大水域曝氣的實施，裝置僅僅通過紫外線處理所導致的氧化強度不高和對藻密度較大水體的治理所需時間較長等。因此，探求合理的裝置設計，實施對含藻水體進行Ag-TiO₂納米顆粒光催化強氧化處理的裝置構建十分必要。

發明內容

本實用新型提供一種紫外線光催化除藻裝置，克服現有技術的不足，能夠在水體中漂浮，并加強紫外線照射水體的氧化反應。

本實用新型的一種紫外線光催化除藻裝置，包括紫外線反射板和紫外燈管，所述紫外燈管有N支，N為大于等于1的自然數；其特征在于：其由漂浮部分和水下部分通過支架連接構成，漂浮部分裝設浮動氣囊，并裝有電源控制器、紫外燈發生器和空氣壓縮機；水下部分底端裝有空氣擴散板，空氣擴散板通過空氣輸送導管連接空氣壓縮機；在漂浮部分和空氣擴散板之間裝設紫外線反射板和紫外燈管，紫外燈管外套有紫外燈管套，紫外燈管與電源控制器、紫外燈發生器電氣連接。