[發明專利]移動式氣浮平臺去除富營養化水體中藻類的裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201310236600.3
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103288160A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 馬軍;時玉龍;楊家軒;鄒景
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24;C02F11/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及去除藻類的裝置及其使用方法，具體涉及移動式氣浮平臺去除富營養化水體中藻類的裝置和方法。

背景技術

湖泊、水庫、河流、近海岸的富營養化問題一直以來是我國地表水環境體系治理的重點和難題，太湖、滇池、巢湖、洪澤湖、膠州灣、渤海灣、珠江入海口，等均發生過藍藻的爆發性生長，直到目前為止仍存在不同程度的富營養化情況。藻類的爆發性生長，不僅影響水體景觀，而且造成水體生態環境惡化，使其喪失自凈能力。若選用富營養化的水體作為引用水水源，一方面，大量的藻細胞進入到水處理系統中，會對工藝的運行產生諸多不利的影響，另一方面，藻細胞釋放出來的藻毒素為典型內分泌干擾物，對人體健康造成嚴重傷害。因此，采取合理有效的除藻手段就顯得格外重要。

目前，國內外針對富營養化水體中藻類去除過程所采取的措施主要有物理、化學和生物方法，常見的物理方法包括過濾、吸附、膜分離、氣浮等過程，其大多數是岸基處理系統，缺乏靈活性，并且待處理水需要提升，能耗很大。此外，采用機械或人工對藻渣進行打撈效率低。投加化學藥劑的方法，容易產生二次污染，而且在藻細胞被殺滅的過程中，大量的藻毒素釋放到水體中嚴重影響水質的安全性。生物處理方法通過人為構建生態系統，如人工濕地，可直接去除藻類，亦可削減誘發藻類大量繁殖的營養物質，但是其顯效慢，當藻類已經開始大量繁殖時難以快速發揮作用。

氣浮是一種典型的固液分離技術，同時藻細胞本身就是以懸浮狀態存在于水中，因此通過將微氣泡引入到含藻水體中，有利于微氣泡與藻細胞的粘附上浮，使氣浮技術最大限度的發揮其優勢。目前對于水域廣闊的富營養化水體中藻類的去除，岸基氣浮工藝存在諸多弊端。而直接將氣浮工藝應用到富營養化水體中實現水藻原位分離的氣浮裝置又非常少見，并且現有的對除藻氣浮船裝置的體系構建，都過度依賴于已成型的船體，構造復雜，建造成本高，不能提供合適的氣浮分離環境，微氣泡利用率低，分離效率不理想。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有氣浮船處理裝置過度依賴于船體，構造復雜，建造成本高，不能提供合適的氣浮分離環境，微氣泡利用率低，分離效率不理想的問題，而提出的移動式氣浮平臺去除富營養化水體中藻類的裝置及其使用方法。

移動式氣浮平臺去除富營養化水體中藻類的裝置，是由氣浮分離收集系統、漂浮藻渣收集系統、藻渣脫水系統、動力系統和超聲發生器陣列構成；

其中，所述的氣浮分離收集系統由兩個平行浮筒、藻渣收集桶和微氣泡發生系統構成；所述的兩個平行浮筒提供浮力支撐，兩個平行浮筒通過剛性支撐柱連接，所述的平行浮筒中空，平行浮筒中間通過橫斷面隔板將每個浮筒分成兩個儲存空間，微氣泡發生系統是加壓溶氣微氣泡發生系統或氣浮泵微氣泡發生系統；所述的加壓溶氣微氣泡發生系統由增壓水泵、壓力溶氣罐、活塞式空氣壓縮機和伸入水下的釋放器構成，所述的活塞式空氣壓縮機出氣口和增壓水泵的出水口分別與壓力溶氣罐的進氣口和進水口連通，壓力溶氣罐的出口與釋放器的進口連通；釋放器的出口通入水體中，所述的氣浮泵微氣泡發生系統由多相流氣浮泵、氣液分離罐和釋放器構成，所述的多相流氣浮泵的氣液兩相流出口與氣液分離罐入口連通，氣液分離罐的出口與釋放器的進口連通；釋放器的出口通入水體中；

所述的漂浮藻渣收集系統由兩根攬藻懸臂、推進式藻水自動分離柵板和設置在推進式藻水自動分離柵板后方的藻渣收集槽構成；所述的推進式藻水自動分離柵板是由一片斜插入水體中的微孔柵格板和其后端連接的中間凸起的平滑曲面構成，兩者采用螺栓連接或焊接，中間凸起的平滑曲面兩端與兩個平行浮筒通過螺栓連接，藻渣收集槽與兩個平行浮筒焊接或螺栓連接，藻渣收集槽設置于中間凸起的平滑曲面后緣的正下方；

所述的藻渣脫水系統由藻渣抽吸水泵和精密過濾器構成；所述的藻渣抽吸水泵出水口與精密過濾器進水口連通，藻渣收集桶的出口與藻渣抽吸水泵的入口連通；所述的兩個超聲發生器陣列分別設置在移動式氣浮平臺兩個平行浮筒外側；

所述的微氣泡發生系統、動力系統、藻渣脫水系統均設置在操作平臺上，操作平臺設置在平行浮筒上方。

本發明提出的移動式氣浮平臺去除富營養化水體中藻類的裝置使用方法是通過以下具體步驟來完成的：

一、移動式氣浮平臺以50～1000m/h的速度在水面上移動，通過氣浮分離收集系統中釋放器產生微米級和納米級的微氣泡，并與流經兩個平行浮筒中間過流斷面水體中的藻細胞進行粘附，使藻細胞上浮到水面形成藻渣，通過藻渣收集桶對上浮到水面的藻渣進行收集；