一种除藻船

文档序号:29737386发布日期:2022-04-21 18:04阅读:385来源:国知局

1.本实用新型涉及除藻设备的技术领域,具体涉及一种除藻船。


背景技术:

2.由于生活污水及工农业废水将n、p等污染物带入湖泊,湖泊的水体富营养化程度在不断加剧,水体富营养化的防治成为世界性难题。水体富营养化易引起蓝藻爆发,产生水华或赤潮等均会造成水体缺氧和鱼类死亡等问题,藻类还会释放藻毒素危及用水安全。蓝藻的清除不但可以改善水体景观、促进水体生态平衡,还可以去除水体中的n、p等污染物,减轻水体富营养化程度。在现有技术中,清理蓝藻的方法主要包括三种:一是直接清除水体中的蓝藻,即打捞蓝藻法,一般分为手工打捞和机械打捞,该过程必须要采用过滤,由于藻类的粘性较大,必须要频繁清洗或更换滤布,清洗过程会占用打捞时间使得打捞效率进一步降低;二是在水体中直接杀死蓝藻,如电催化氧化杀藻等,蓝藻属于原核生物,呈绿色,有光,有胶质,死亡的蓝藻经胶质粘连产生群落,在水体中产生恶臭和氨氮营养,使得水体产生腥味,降低水质且恶化空气;三是抑制蓝藻生长,如植物抑藻和鱼类控藻等,该方法周期长、效率低,不适合快速控藻。因此以上清理蓝藻的方法都不是特别理想,特别是在蓝藻爆发后,上述清理蓝藻的方法成本较大、设备复杂且效率较低,有效清理蓝藻的难度较大。


技术实现要素:

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种清理速度快、处理后的藻类不会对环境造成污染、同时不会对人体产生危害的除藻船。
4.为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种除藻船,包括:
5.打捞船,所述打捞船行驶在水面上;
6.收集铲,所述收集铲设置在所述打捞船的前端,用于收集水面上的蓝藻;
7.浮子水泵,所述浮子水泵连接在所述收集铲上;
8.气浮分离罐,所述气浮分离罐设置在所述打捞船上,所述气浮分离罐上安装有灭活装置和分离装置,所述浮子水泵将收集铲内收集的含有蓝藻的水通过输送管输送至所述气浮分离罐内,所述灭活装置对气浮分离罐内的蓝藻进行灭活,所述分离装置将气浮分离罐内灭活后的蓝藻分离出气浮分离罐并收集在打捞船上。
9.作为本实用新型的进一步改进,所述打捞船上还设有用于收集蓝藻的蓝藻仓和共流槽,所述共流槽沿打捞船的长度方向倾斜设置,且共流槽的最低端接通在所述蓝藻仓上,所述气浮分离罐通过倾斜设置的过渡槽与所述共流槽接通,且所述过渡槽的最低端与所述共流槽连接。
10.作为本实用新型的进一步改进,所述共流槽的两侧均设有多个所述气浮分离罐,共流槽同一侧中的多个气浮分离罐沿打捞船的长度方向等间距分布。
11.作为本实用新型的进一步改进,所述输送管包括主管道和两根均接通在主管道上的分管道,所述主管道与所述浮子水泵的出水口接通,所述浮子水泵的进水口接通在所述
收集铲内,两根所述分管道分别设置在所述共流槽的两侧,共流槽同一侧中的多个气浮分离罐均通过子管道与对应侧的所述分管道接通,所述子管道上串联接通有控制其通断的输入阀。
12.作为本实用新型的进一步改进,所述气浮分离罐为竖直设置的圆筒状且其两端均封闭,所述气浮分离罐内部的顶面为水平的平面,所述灭活装置设置在所述气浮分离罐内部的底面上,所述分离装置设置在所述气浮分离罐的顶部。
13.作为本实用新型的进一步改进,所述分离装置包括旋转电机和均位于气浮分离罐内部的刮板和分离槽,所述分离槽与气浮分离罐外部连接的过渡槽接通,所述刮板安装在所述旋转电机的输出轴上,所述旋转电机驱动所述刮板转动以将灭活后并上浮在气浮分离罐顶部的蓝藻刮入所述分离槽内,蓝藻依次通过分离槽、过渡槽和共流槽进入所述蓝藻仓内。
14.作为本实用新型的进一步改进,所述旋转电机固定在气浮分离罐顶部的外表面上,且旋转电机的输出轴竖直向下伸入所述气浮分离罐的内部,且旋转电机输出轴的轴线与气浮分离罐的轴线共线,所述刮板为长条状的板体,且刮板其中一长度方向所在的侧面上固定有与其长度方向一致的转轴,且转轴的直径与刮板的厚度相等,所述转轴的一端伸入气浮分离罐内壁设置的圆环形滑槽内,所述转轴的另一端转动安装在所述旋转电机的输出轴上,且转轴的圆周面与气浮分离罐的内部顶面相切,所述转轴的轴线与旋转电机输出轴的轴线相交且垂直。
15.作为本实用新型的进一步改进,所述分离槽为长条状且其长度方向沿气浮分离罐的直径方向设置,所述分离槽的一端固定在气浮分离罐的内壁上且该端与对应的过渡槽接通,所述分离槽远离气浮分离罐内壁的一端与气浮分离罐的内壁之间连接有支撑杆,所述分离槽与过渡槽之间设有竖直滑动的闸板,所述闸板与气浮分离罐外部设置的电动推杆连接,所述电动推杆驱动所述闸板上下移动以控制分离槽与过渡槽之间的连通或关闭,所述分离槽的底部为连续的倾斜状,且所述闸板位于分离槽的最低端,所述分离槽的两块侧板分别的高低不同的高侧板和低侧板,所述高侧板的上边沿高于所述低侧板的上边沿,所述高侧板与气浮分离罐顶部内表面之间的竖直间距为h,所述转轴的直径为r,且r<h≤1.5r。
16.作为本实用新型的进一步改进,所述气浮分离罐的顶部设有连通其内部与外界的排气管,该排气管上设有用于监测气浮分离罐内部液面高度的液位传感器,所述气浮分离罐的底部设有与其内部连通的排水管,所述排水管上串联接通有控制其通断的排水阀。
17.作为本实用新型的进一步改进,所述灭活装置为超声波发生装置或微纳米曝气装置,且所述灭活装置的数量为多个。
18.本实用新型的有益效果:
19.本实用新型是一种除藻船,首先,本实用新型将蓝藻收集在气浮分离罐中进行灭活,灭活后的蓝藻被分离出气浮分离罐后集中收集在蓝藻仓中,然后再将蓝藻仓内的蓝藻转入陆地做进一步处理,该处理过程是在水体外完成除藻其不会对水体环境造成污染,同时不会对人体产生危害;其次,本实用新型打捞船上设有多个气浮分离罐,能够间歇交替工作使得浮子水泵能够持续工作,进而进一步提高除藻效率;再者,本实用新型采用超声波或微纳米曝气技术对蓝藻进行灭活,灭活效率高且无污染;综上,本实用新型清理蓝藻的成本较低、设备简单且效率较高,能够有效、快速清理集中爆发的蓝藻。
附图说明
20.图1为一种除藻船的主视结构示意图;
21.图2为一种除藻船的俯视结构示意图;
22.图3为气浮分离罐的主视剖面图;
23.图4为图3中a的放大示意图;
24.图5为图4中b-b位置处的截面图;
25.图6为图4中b-b位置处的截面图(包括经过该位置处的刮板);
26.图7为图4中c-c位置处的截面图;
27.图中标号说明:
28.11、打捞船;12、浮子水泵;13、收集铲;14、蓝藻仓;15、共流槽;16、过渡槽;17、气浮分离罐;18、灭活装置;19、排气管;20、液位传感器;21、排水管;22、排水阀;23、主管道;24、分管道;25、子管道;26、输入阀;27、旋转电机;28、旋转电机的输出轴;29、转轴;30、刮板;31、滑槽;32、分离槽;33、高侧板;34、低侧板;35、闸板;36、电动推杆;37、支撑杆;
29.h表示高侧板与气浮分离罐顶部内表面之间的竖直间距;r表示转轴的直径。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
31.参照图1-图7所示,本实用新型一种除藻船的一实施例;
32.一种除藻船,包括:打捞船11,所述打捞船11行驶在水面上;收集铲13,所述收集铲13设置在所述打捞船11的前端,用于收集水面上的蓝藻;浮子水泵12,所述浮子水泵12连接在所述收集铲13上,所述浮子水泵12可在25%的空气条件下自吸,以将待处理湖水通过其进水口吸入气浮分离罐17内;气浮分离罐17,所述气浮分离罐17设置在所述打捞船11上,所述气浮分离罐17上安装有灭活装置18和分离装置,所述浮子水泵12将收集铲13内收集的含有蓝藻的水通过输送管输送至所述气浮分离罐17内,所述灭活装置18对气浮分离罐17内的蓝藻进行灭活,所述分离装置将气浮分离罐17内灭活后的蓝藻分离出气浮分离罐17并收集在打捞船11上。
33.所述打捞船11上还设有用于收集蓝藻的蓝藻仓14和共流槽15,可以理解的是,由于分离蓝藻的过程中会带有湖水,蓝藻仓14内设有用于过滤湖水的结构,便于收集蓝藻,所述共流槽15沿打捞船11的长度方向倾斜设置,且共流槽15的最低端接通在所述蓝藻仓14上,所述气浮分离罐17通过倾斜设置的过渡槽16与所述共流槽15接通,且所述过渡槽16的最低端与所述共流槽15连接,所述共流槽15和过渡槽16均倾斜设置使得灭活分离后的蓝藻能够在重力的作用下自动滑入蓝藻仓14内,无需额外增设动力,有利降低成本投入。
34.所述共流槽15的两侧均设有多个所述气浮分离罐17,共流槽15同一侧中的多个气浮分离罐17沿打捞船11的长度方向等间距分布,多个气浮分离罐17能够间歇交替工作使得浮子水泵12能够持续工作,进而进一步提高除藻效率。
35.在本实用新型的一具体实施例中,所述输送管包括主管道23和两根均接通在主管道23上的分管道24,所述主管道23与所述浮子水泵12的出水口接通,所述浮子水泵12的进水口接通在所述收集铲13内,两根所述分管道24分别设置在所述共流槽15的两侧,共流槽
15同一侧中的多个气浮分离罐17均通过子管道25与对应侧的所述分管道24接通,所述子管道25上串联接通有控制其通断的输入阀26。浮子水泵12将收集铲13中带有蓝藻的湖水吸入后,依次通过主管道23、分管道24和子管道25将带有蓝藻的湖水注入气浮分离罐17内。
36.在本实用新型的一具体实施例中,所述气浮分离罐17为竖直设置的圆筒状且其两端均封闭,所述气浮分离罐17内部的顶面为水平的平面,所述灭活装置18设置在所述气浮分离罐17内部的底面上,所述分离装置设置在所述气浮分离罐17的顶部。
37.在本实用新型的一具体实施例中,所述分离装置包括旋转电机27和均位于气浮分离罐17内部的刮板30和分离槽32,所述分离槽32与气浮分离罐17外部连接的过渡槽16接通,所述刮板30安装在所述旋转电机的输出轴28上,所述旋转电机27驱动所述刮板30转动以将灭活后并上浮在气浮分离罐17顶部的蓝藻刮入所述分离槽32内,蓝藻在重力的作用下依次通过分离槽32、过渡槽16和共流槽15进入所述蓝藻仓14内。
38.在本实用新型的一具体实施例中,所述旋转电机27固定在气浮分离罐17顶部的外表面上,且旋转电机的输出轴28竖直向下伸入所述气浮分离罐17的内部,且旋转电机27输出轴的轴线与气浮分离罐17的轴线共线,所述刮板30为长条状的板体,且刮板30其中一长度方向所在的侧面上固定有与其长度方向一致的转轴29,且转轴29的直径与刮板30的厚度相等,所述转轴29的一端伸入气浮分离罐17内壁设置的圆环形滑槽31内,所述转轴29的另一端转动安装在所述旋转电机的输出轴28上,且转轴29的圆周面与气浮分离罐17的内部顶面相切,便于刮拭粘黏在气浮分离罐17顶部的蓝藻,所述转轴29的轴线与旋转电机27输出轴的轴线相交且垂直,旋转电机27能够通过转轴29驱动所述刮板30做圆周运动。
39.所述分离槽32为长条状且其长度方向沿气浮分离罐17的直径方向设置,所述分离槽32的一端固定在气浮分离罐17的内壁上且该端与对应的过渡槽16接通,所述分离槽32远离气浮分离罐17内壁的一端与气浮分离罐17的内壁之间连接有支撑杆37,保证分离槽32安装的牢固性和稳定性,所述分离槽32与过渡槽16之间设有竖直滑动的闸板35,所述闸板35与气浮分离罐17外部设置的电动推杆36连接,所述电动推杆36驱动所述闸板35上下移动以控制分离槽32与过渡槽16之间的连通或关闭,所述分离槽32的底部为连续的倾斜状,且所述闸板35位于分离槽32的最低端,所述分离槽32的两块侧板分别的高低不同的高侧板33和低侧板34,所述高侧板33的上边沿高于所述低侧板34的上边沿,所述高侧板33与气浮分离罐17顶部内表面之间的竖直间距为h,所述转轴29的直径为r,且r<h≤1.5r,便于转轴29能够带动刮板30从分离槽32与气浮分离罐17顶部之间的间隙中穿过,当刮板30经过分离槽32的上方时,刮板30在分离槽32的阻挡下会绕转轴29向上摆动,进而从高侧板33的上边沿与气浮分离罐17顶部内表面之间的间隙中穿过,使得转轴29能够带动刮板30做完整的圆周运动,一方面能够使得转轴29能够刮拭到气浮分离罐17内部顶面的所有区域,有利于完全分离灭活后的蓝藻,另一方面,刮板30在越过分离槽32的过程中,高侧板33的上边沿会对刮板30的对应侧面产生刮拭作用,有利于将刮板30上粘黏的蓝藻挂掉,且挂掉后的蓝藻直接进入分离槽32内。
40.所述气浮分离罐17的顶部设有连通其内部与外界的排气管19,在气浮分离罐17注水的过程中,通过排气管19排出气浮分离罐17内部多余的气体,以平衡气浮分离罐17内外部的气压,该排气管19上设有用于监测气浮分离罐17内部液面高度的液位传感器20,当气浮分离罐17内部注满水后,液位传感器20会发出反馈信号使得输入阀26关闭,所述气浮分
离罐17的底部设有与其内部连通的排水管21,所述排水管21上串联接通有控制其通断的排水阀22,灭活后的蓝藻被分离后,气浮分离罐17内的水通过排水管21再排入水域中。
41.所述灭活装置18为超声波发生装置或微纳米曝气装置,且所述灭活装置18的数量为多个。超声波对蓝藻灭活的原理:超声波是指频率高于20khz的声波,是一种具有聚属、定向、反射及透射等特性的物理能量形式。一般认为,超声波对微生物的细胞结构及功能具有破坏作用,这种破坏可能源于超声机械效应以及空化效应引起的局部高温、高压、冲击波、剪切应力及自由基等。超声波在传播过程中,会引起介质质点的交替压缩与膨胀,造成介质压力的变化,从而产生机械效应。由于物质具有声吸收特性,超声能量射入物质后,部分超声能量将转变成热能,使物质温度升高。超声波在传播中产生的机械效应、热效应,可使藻类细胞破裂、物质分子中的化学键断裂。
42.超声空化作用为有机物和藻类创造了一个极端的物理环境,在该环境下水被分解,产生h和oh自由基,自由基进一步造成水中有机分子的断链、自由基的转移和氧化还原反应。自由基能够影响细胞结构,使生物组分发生物理和化学变化,oh自由基还会与dna嘌呤碱基和嘧啶碱基发生反应,导致dna断链,造成细胞损伤;oh自由基可使微囊藻毒素浓度降低。脱水产生自由基的量与超声波频率、强度有关,振幅增大能够使空化泡更剧烈地崩溃,从而产生更高的温度和压力,同时也增大了自由基的浓度;不同超声波频率下,超声辐照的空化作用会产生不同量的oh自由基。
43.微纳米曝气对蓝藻灭活的原理:微纳米曝气在水中进行布朗运动,以每小时约400公里的速度瞬间爆裂产生550℃左右的高温,同时伴随高压,从而达到杀灭原核生物的作用。
44.本实用新型的工作过程:
45.浮子水泵12将收集铲13中聚集的带有蓝藻的湖水吸入后,依次通过主管道23、分管道24和子管道25将带有蓝藻的湖水注入气浮分离罐17内,当气浮分离罐17内部注满水后,即液面与气浮分离罐17的内部顶面平齐时,液位传感器20会发出反馈信号使得输入阀26关闭,然后打开灭活装置18对气浮分离罐17内的蓝藻进行灭活,灭活时间不小于十分钟,灭活完成后,灭活后的蓝藻浮在水的表面或者粘黏在气浮分离罐17的顶面上,旋转电机27通过转轴29驱动所述刮板30(通常刮板30的初始位置在分离槽32的上方)做圆周运动,同时通过电动推杆36向上拉动闸板35使得分离槽32与过渡槽16连通,气浮分离罐17内的水及蓝藻均会在重力的作用下通过分离槽32自动进入过渡槽16内,最后通过共流槽15进入蓝藻仓14内,刮板30做圆周运动的过程,将气浮分离罐17顶面上粘黏的蓝藻刮拭掉的同时将水面上漂浮的蓝藻向分离槽32方向拨动,同时分离槽32的高侧板33作为一侧的阻挡使得刮板30能够快速将水面上的蓝藻集中刮入分离槽32内,进而实现蓝藻的分离,当刮板30越过分离槽32后(刮板30在越过分离槽32的过程中,高侧板33的上边沿会对刮板30的对应侧面产生刮拭作用,有利于将刮板30上粘黏的蓝藻挂掉,且挂掉后的蓝藻直接进入分离槽32内),即可打开排水阀22(也可以在水面低于分离槽32的最低边沿之前,使刮板30多转几圈,尽可能地将灭活后的蓝藻全部排出),将气浮分离罐17内的水排入水域中,然后将排水阀22关闭,输入阀26打开,继续循环上述除藻过程。
46.以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例,本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变
换,均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
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