专利名称：利用藻类净化景观水的方法
技术领域：
本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及利用藻类净化景观水的方法。
背景技术：
随着我国社会经济的不断发展和人们生活水平的提高，居民对居住环境的要求也越来越高，景观水已成为居住风景线的亮点。但由于景观水多为静止或流动性差的封闭缓流水体，管理不好，很容易引起N、P含量过多的水体富营养化，导致水中藻类大量繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，严重影响周围的自然环境和居民的生活环境。一般认为水体中含磷20mg/m3和无机氮300mg/m3即为富营养化。
现有的景观水净化方法主要是如何抑制藻类的发生，例如采用化学物质如CuSO4等、或者超声波来杀死藻类，但该方法可造成二次污染和藻类的抗药性，最根本是杀藻后的N、P又重新溶到水体中，没有减少，过1-3天又发生藻类的爆发；还有利用微生物使景观水变清的方法，但因微生物优越种群的生长受到环境条件的严格制约，在景观水中是不可能满足特定种群微生物的生长条件，因此该方法也没用取得效果；此外，还有采用种植水生生物的方法来解决景观水的问题，但因藻类爆发阻挡阳光，导致水中光线强度太低，植物无法生长；而采用工业化方法如换水或过滤，则因动力消耗较大，成本太高而难以运作。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种可提高清除景观水中富营养化物质效果的方法。为了达到该目的，本发明者进行了深入的研究，结果发现由于N、P为藻类生长所需要的两种关键性物质，因此，反过来利用藻类的迅速繁殖，富集水中的N、P、金属离子等，然后再把藻类富集、转移，可使N、P、金属离子不断减少，达到有效地清除景观水中的富营养化物质N、P等，净化水质的目的，从而完成了本发明。
本发明的第一个方面是提供一种利用藻类净化景观水的方法，该方法包括如下步骤(1)利用藻类的迅速繁殖，富集景观水中N、P、金属离子；(2)然后再把藻类富集、转移；(3)系统控制水循环的时间间隔或次数，以藻类爆发周期作为水循环的周期，进行多次循环。
本发明的第二个方面是提供本发明第一个方面所述的利用藻类净化景观水的方法，它具有以下特征所述藻类为在景观水中快速疯长的本地优势种。
本发明的第三个方面是提供本发明第二个方面所述的利用藻类净化景观水的方法，它具有以下特征所述在景观水中快速疯长的本地优势种藻类为水绵、硅藻。
本发明可大幅度提高对富营养化景观水中的N、P、金属离子的清除速度和清除容量，大大缩短景观水的净化周期，同时，回收的藻类还可用于堆肥、饲料、燃料等。
图1为本发明中所使用的多功能混合混凝器的结构示意图。
图中A为汽水混合室，B为汽水混合区，C为汽水混凝室，D为汽水混合混凝区；1为空气计量进气总管，2为空气进入汽水混合室支管入口，3、3′为发泡剂计量进料总管，4、4′为发泡剂进入混合室支管入口，5为汽水混合室出水口，6为混凝剂计量进料总管，7为混凝剂进入汽水混凝室支管入口，8为汽水混凝室出水口。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明进行具体说明。
在本发明中，首先利用藻类的迅速繁殖，大量吸收水中的N、P、金属离子等，所利用的藻类优选在需要治理的景观水中快速疯长的本地优势种，最优选水绵、硅藻，其特点为繁殖速度快、对N、P、金属离子等的吸收能力强、易于从水中分离、清除，因此净化的效果显著，此外，该藻类的营养价值高，口作为鱼类、鸡及家畜等的优良饲料。
在藻类吸收水中的N、P、金属离子等而迅速繁殖之后，再把藻类富集、转移，从而使N、P、金属离子不断减少。本发明可按照以下步骤富集、转移藻类；在水循环过程中，首先，将景观水引入图1所示的多功能混合混凝器的汽水混合室A，经空气计量进气总管1，空气进入汽水混合室支管入口2加入的空气以及经发泡剂计量进料总管3、3′，发泡剂进入混合室支管入口4、4′加入的发泡剂在汽水混合室A与景观水混合，发泡剂的优选组成及摩尔配比Al2(SO4)3∶NaHCO3为1∶6。
汽水混合景观水经汽水混合室出水口5进入汽水混合区B，在汽水混合区B进行充分的混合，由于发泡剂和空气产生了大量的微细气泡，并贴附于污染颗粒上，因此形成比重小于水的漂浮絮体。
在完成第一阶段的汽水混合阶段之后，进入第二阶段的汽水混合混凝阶段。经混凝剂计量进料总管6，混凝剂进入汽水混凝室支管入口7，向汽水混凝室C加入混凝剂，如铝盐、铁盐，铝盐包括硫酸铝、氯化铝、明矾，铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁，优选5-10ppm的硫酸铝、氯化铝。混凝剂与完成汽水混合后、进入汽水混凝室C的水经搅拌混合后，通过汽水混凝室出水口8进入汽水混合混凝区D，在汽水混合混凝区D，进一步充分混合，进行反应絮凝。这样，水与药剂快速而均匀地混合后，经絮凝即形成上浮于水面、肉眼可见的大而密集的絮体。混凝的温度与水温相同，混凝的时间为0.2-0.5秒。
经反应絮凝之后的水从抽水机口流出，藻类被杀死或致伤，并在发泡剂和混凝剂的作用下，99％浮出水面，利用水循环流动，把浮出水面的藻类富集到指定的区域。
该方法适应于分离水中的油类、纤维、藻类等粒径小以及一些低密度杂质，采用该方法形成的挟气絮体密度小，便于上浮，因此，在本发明中可将99％以上的藻类一次性富集并转移。与采用一般的沉淀池相比，该方法具有以下优点(a)表面水力负荷较大，单位面积产量高；(b)缩短净化周期；(c)减少占地面积。
此外，本发明还对富集藻类的次数或时间间隔进行系统控制，以藻类爆发的周期作为水循环周期，不断多次循环，清除水中的富营养化物质，直至水质处于贫营养化或达到国家地面水环境质量标准GB3838-2002的要求。藻类爆发周期是因水温度、富营养化水平、溶解氧、透明度及藻类的品种等因素的变化而变化，其周期在1-7天，在实际操作中，藻类爆发的周期是以藻类的生长密度或水的透明度为指标，如以藻类的生长密度5000万个/升、水的透明度1米为指标，当藻类的生长密度大于或等于5000万个/升，或者透明度达不到1米时，就立即进行抽水循环，从而可使景观水得到迅速、有效的净化。此外，采用该方法回收的藻类含有丰富的营养，可作为鱼类、家禽、家畜的优质饲料，同时还可用于堆肥、燃料等。
权利要求
1.一种利用藻类净化景观水的方法，它包括如下步骤(1)利用藻类的迅速繁殖，富集景观水中的N、P、金属离子；(2)然后再把藻类富集、转移；(3)系统控制水循环的时间间隔或次数，以藻类爆发周期作为水循环的周期，进行多次循环。
2.根据权利1所述的利用藻类净化景观水的方法，其特征在于所述藻类为在景观水中快速疯长的本地优势种。
3.根据权利2所述的利用藻类净化景观水的方法，其特征在于所述在景观水中快速疯长的本地优势种藻类为水绵、硅藻。
全文摘要
本发明涉及利用藻类净化景观水的方法，该方法包括如下步骤(1)使藻类迅速繁殖，富集景观水中N、P、金属离子；(2)然后再把藻类富集、转移；(3)系统控制水循环的时间间隔或次数，以藻类爆发周期作为水循环的周期，进行多次循环。本发明不仅能大幅度提高对富营养化景观水中的N、P、金属离子的清除速度和清除容量，大大缩短景观水的净化周期，同时，回收的藻类还可用于堆肥、饲料、燃料等。
文档编号C02F3/32GK1792884SQ20051010109
公开日2006年6月28日 申请日期2005年11月9日 优先权日2005年11月9日
发明者郑永旭, 邱树兴, 陈淑鸿 申请人:郑永旭, 邱树兴, 陈淑鸿