专利名称：富营养化水体中藻类物质磁捕移出装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种富营养化水体中蓝藻暴发时藻类等悬浮固体物质移出装置。
背景技术：
近年来，在经济持续快速增长的背景下，生态环境问题也发生了深刻变化。湖泊富营养化日益突出，水华暴发，鱼虾基本绝迹，水体的颜色、气味均有不同程度的恶化，部分湖 泊甚至成为纳污水体。大面积的水华爆发，严重破坏了水生生态系统的平衡与稳定，不仅影响了水体景 观，影响了水产养殖业的发展，而且藻毒性已构成对人类生存环境的威胁。仅赤潮给沿海造 成的经济损失每年达数十亿元之多，因此藻类的暴发已经成为一种灾害。引起藻华暴发的 主要营养元素是水体中的氮、磷，特别是磷起到关键性的作用。目前较流行的清除藻类水华 方法大致可归结为物理法、化学法以及生物法。物理法物理方法主要有人工或机械打捞、过滤除藻、超声技术除藻、遮光技术与 曝气冲刷等。有的方法如超声技术和遮光技术等不能移出其中的氮磷藻，虽能够暂时保证 水体富营养化不暴发，但是不能从根本上解决问题；而人工打捞或者机械打捞耗费大量人 力物力，效果甚微。化学法主要是采用各种化学除藻剂，其效果最显著，但也最具有危险性，所以使 用时要非常慎重，严格按照要求的用量操作，否则会造成严重后果。因为这些除藻剂的化学 成分大多为易溶性的铜化合物，或者螯合铜类物质，这些化合物对鱼类水草等水族生物产 生一定程度的伤害甚至导致死亡，并且有致癌作用，还会产生其他的一些不可预测的不良 后遗症。还有如混凝方法与电化学方法等。混凝方法直接喷洒混凝剂于湖体，虽有较好的 效果但是毕竟没有藻类移出湖体，因此也不能很好的解决问题。电化学的方法很难适应大 面积的湖泊水体富营养化治理。生物法生物除藻技术的机理一是利用藻类的天敌及其产生的生长抑制物质来 抑制和杀灭藻类。二是利用植物类或者鱼类来处理藻。有些方法想利用生态平衡等原理对 藻类的生长和繁殖进行抑制，但是从技术层面上看实施起来有较大的难度。有些方法往往 需要事先投入巨大的人造工程，以创造并控制抑制藻华所需水生植物(如沉水植物在透明 度低或缺乏适当底泥的水底难以生存)或动物生存的条件，因而见效慢、成本高，较难普遍 适用于大面积、突发性藻华的治理。
发明内容针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供富营养化水体中藻 类物质磁捕移出装置，其可以快速吸附网捕水中有害物质，提高水体透明度，保持水质稳 定，酸碱平衡。本实用新型为实现其目的所采取的技术方案富营养化水体中藻类物质磁捕移出 装置，用于在湖泊水体藻华暴发时清除大面积的水域存在藻类物质。此装置依靠特殊设计的移动平台作为载体并提供动力，在湖泊中能够自由行驶。装置安置在移动平台之上，装置 主要有三个部分，分别是自动投加系统，磁捕系统与藻/水分离系统。所述自动投加系统 包括计量泵、溶解池和磁性絮凝剂供给舱；所述磁捕系统包括搅拌桨、槽道和隔板；所述槽 道设置在移动平台中间位置，可设6-10个槽道，每个宽为3-5m左右，深0. 5-1. 0m，所述搅拌 桨设置在槽道前部，所述槽道后部为絮凝区，长为6-10m，其底部为坡度状并设有隔板和挡 板。所述藻/水分离系统包括永磁盘体分离器、刮板和绞龙。该装置可辅设后处理系统，包 括磁粉分离室、磁粉回收舱、絮体压滤脱水装置和泥饼储存室。 该装置随移动平台在湖泊水面上行驶，藻水相应的进入装置，经过检测后，自动投 加系统将定量投加自行研制的磁性絮凝剂到进入装置的水体，经过磁捕系统中藻类等物质 在短时间内絮凝成大的絮凝物，并且该絮凝物带有磁性。最后经过藻/水分离系统，磁性絮 凝物被磁分离器的捕获后移出水面，从而达到无残留地清除富营养化湖泊水体中藻类等颗 粒物质的目的。本实用新型的工作原理自动投加系统将磁性絮凝剂投加到藻水中，利用磁捕系 统将磁性絮凝剂与藻水混合絮凝成微纳网络形态的絮体，再通过藻/水分离系统将絮体移 出水体，达到除藻、氮和磷的目的。本实用新型的有益效果为可以快速吸附网捕水中有害物质，提高水体透明度，保 持水质稳定，酸碱平衡。在外磁场作用下快速富集藻细胞，解决了除藻之后的打捞问题，杜 绝了二次污染的可能发生。并且，磁性絮凝剂可以回收再利用，使用成本显著降低。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步详细说明。
图1为移动平台平面示意图；图2为移动平台剖面示意图。
具体实施方式
如
图1所示，整个移动平台13通过后置驱动力12在湖泊水面可以自由行驶，移动 平台中间有八个槽道，每个宽大约为4m左右，深大约有0.7m。移动平台向前行驶，根据相 对运动原理，水体能够以一个相对平台速度进入到中间槽道中。在槽道上，设置三个基本的 系统自动投加系统，磁捕系统与藻/水分离系统。自动投加系统主要由计量泵1、溶解池3 固体磁性絮凝剂供给舱5组成。在溶解池中配置10% 20%的磁性絮凝剂溶液，通过计量 泵向进入槽道的水体定量投加磁性絮凝剂。磁捕系统主要由搅拌桨2、槽道4和隔板16组 成。投加系统投加的磁性絮凝剂经过磁捕系统，通过混合絮凝将藻类等胶体物质在二分钟 内凝聚成大的团状絮体，并且该絮体带有磁性。藻/水分离系统主要由磁盘体分离器6、刮 板14、绞龙15组成。带有磁性的团状絮体经过藻/水分离系统，磁性絮体被永磁盘体分离 器6吸附，通过刮板刮入搅龙中，干净的水流出磁盘。在槽道后，可设后处理系统，主要由磁 粉分离室10、磁粉回收舱11、絮体压滤脱水装置7和泥饼储存室8组成。刮入搅龙中的絮 体进入磁粉回收舱，通过高强度离心，将絮体中的大部分磁粉分离到回收舱中，剩余絮体被 泵入压滤脱水装置，经过压滤脱水，得到的泥饼放入泥饼储存室暂存。磁性絮凝剂按水质状况加入到槽道中的八个槽道搅拌桨位置，如
图1所示。八个小隔道的铺设完全一致，因为加入的磁性絮凝剂带有磁性，具有高效的混凝作用，能够网捕住水中的蓝藻类等悬浮物质，因此被称为磁捕系统，磁捕系统分为搅拌混合区与特殊隔板 絮凝区。絮凝剂加到搅拌桨位置也即搅拌混合区，由八个搅拌桨组成，搅拌桨的作用是让絮 凝剂与进入槽道的藻水充分混合，整个搅拌混合区由集中控制系统9自动控制。如图2所 示，特殊隔板絮凝区长约8m左右，底部有一定的坡度17，由七块隔板16和多块挡板组成，特 殊隔板絮凝区的作用在于让磁性絮凝剂发挥磁捕的作用，聚集网捕蓝藻等悬浮物，使絮凝 产生物带有磁性。藻/水分离系统是让水体中经过磁捕絮凝后产生的絮凝物被移出水体。因形成 的絮凝物具有磁性，所以使用铷铁硼磁性材料做成的磁盘回收藻类絮凝物(也可使用电磁 铁)。如图2，永磁盘体分离器6后面有一挡板18，该挡板是为了阻挡通过磁盘的部分小絮 体而设置，磁盘运行时小于或等于液面线19时，磁盘的处理效率最大。正是因为藻/水分 离系统的存在，不需要等待絮凝物的再聚集沉淀进行收集，悬浮状态的絮凝物可以直接被 分离系统分离开，可以大幅度的节省处理时间，提高处理效率。本实用新型经实际运用，具有下述特点1)处理效果好，对水体富营养化中影响严重的总磷清除率达到90%以上，对藻类 及悬浮物去除率达到95%以上。2)处理时间短，效率高，整个流程处理时间约2 3min。日处理量达1万立方米。3)清洁无污染，是一种物理化学的方法，极其适合水体富营养化应急治理。检测的 出水各项指标完全达标。4)处理成本较低，磁性絮凝剂的主要成分为粉煤灰与磁粉。粉煤灰价格低廉，而磁 粉可以回收使用。5)对湖泊水体实行在线检测，严格保证絮凝剂投加量处于最优值。无絮凝剂的残 留入湖。6)移动平台自由在水面行驶，水体以相对速度进入平台，不需要动力提供抽水，适 合大型的湖泊水体藻华处理。7)对湖泊水体富营养化程度差异及悬浮物质数量和种类的适应性强，并且能够自 适应调整。
权利要求富营养化水体中藻类物质磁捕移出装置，其特征在于该装置包括自动投加系统，磁捕系统与藻/水分离系统，各系统设置在移动平台上，以移动平台作为载体并提供动力，在湖泊中能够自由行驶。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述自动投加系统包括计量泵、溶解池和 磁性絮凝剂供给舱；所述磁捕系统包括搅拌桨、槽道和隔板；所述藻/水分离系统包括永磁 盘体分离器、刮板和绞龙；所述槽道设置在移动平台中间位置，可设6-10个槽道，每个宽为 3-5m左右，深0. 5-1. 0m，所述搅拌桨设置在槽道前部，所述槽道后部为絮凝区，长为6_10m， 其底部为坡度状并设有隔板和挡板。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该装置可辅设后处理系统，包括磁粉分 离室、磁粉回收舱、絮体压滤脱水装置和泥饼储存室。
专利摘要本实用新型涉及富营养化水体中藻类物质磁捕移出装置，将磁性絮凝剂投加到藻水中，使磁性絮凝剂与藻水混合絮凝成微纳网络形态的絮体，再通过藻/水分离将絮体移出水体，达到除藻、氮和磷的目的。本实用新型的装置包括自动投加系统，磁捕系统与藻/水分离系统，各系统设置在移动平台上，以移动平台作为载体并提供动力，在湖泊中能够自由行驶。本实用新型可以快速吸附网捕水中有害物质，在外磁场作用下快速富集藻细胞，对水体富营养化中影响严重的总磷清除率达到90％以上，对藻类及悬浮物去除率达到95％以上。
文档编号C02F1/52GK201553641SQ20092018063
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者刘兵, 叶瑞, 吴敬东, 张发宇, 杜海明, 王兆连 申请人:安徽雷克环保科技有限公司