一種除藻設備的製作方法

2023-05-27 08:23:06

本實用新型涉及水處理領域，尤其涉及一種除藻設備，該除藻設備尤其適用於河流、內陸湖泊以及景觀水體等水域。

背景技術：

隨著社會工業化進程的加快，人類的工農業生產以及日常生活活動加速了湖泊、水庫等緩流水體的富營養化，從而造成藻類的爆發。富營養化會影響水體的水質，造成水體透明度下降，使得陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的過飽和狀態。溶解氧的過飽和以及水中溶解氧減少，都對水生動物有害，造成魚類大量死亡。同時，因為水體富營養化，水體表面生長著以藍藻、綠藻為優勢種的大量水藻，形成一層「綠色浮渣」，致使底層堆積的有機物質在厭氧條件分解產生的有害氣體和一些浮遊生物產生的生物毒素也會傷害魚類。因富營養化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質含量超過一定標準的水，也會中毒致病。

現有的除藻方法一般包括：混凝除藻、直接過濾除藻、沉澱或過濾除藻、預氧化除藻、滲渠除藻、微濾機法等。其中傳統的混凝除藻工藝，對低溫低濁水、含藻水的處理效果不理想，即使加大混凝劑的投加量也無法達到國家排放標準，此外，現有的除藻方法均存在著需要人工操作，費時費力，除藻效率低，並且無法將物理過濾、化學絮凝與生物修復有機結合，除藻效果有待進一步提高。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術而提供一種能實現自動化除藻且除藻效率高的除藻設備。

本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種除藻設備，包括具有回流泵的進水系統和具有清水池的出水系統，其特徵在於，還包括過濾系統、混凝系統以及汙泥系統，其中，所述過濾系統包括管式過濾器，所述混凝系統包括與汙泥系統連接的攪拌混合器、內置有絮凝劑的藥劑倉以及計量泵，該攪拌混合器一端設有通向水體的開口，且該開口上蓋設有過濾膜；所述回流泵、管式過濾器以及清水池通過管路依次相連，所述攪拌混合器、藥劑倉以及計量泵通過管路依次連接，而該管式過濾器通過反衝洗閥 與攪拌混合器連接。

作為優選，所述管式過濾器包括過濾筒和與過濾筒連通的水路管件，該水路管件的一端為進水口而另一端為出水口，所述過濾筒連接在進水口和出水口之間；上述過濾筒的內周壁上鋪設有濾網，同時過濾筒內部還設置有對該濾網表面濾積的濾汙進行刷洗的清洗刷；此外，過濾筒的外部設置有驅動清洗刷的動力裝置、與反衝洗閥連通且設有電磁閥的排汙閥、壓差開關以及用於控制上述動力裝置、排汙閥以及壓差開關的控制電路。

上述管式過濾器的過濾過程如下：待處理的水由進水口進入過濾筒中，水體中的藻類等雜質沉積在濾網上，由此產生壓差。通過壓力開關監測進出水口壓差變化，當壓差達到設定值時，控制電路控制排汙閥和驅動裝置，使得驅動裝置驅動清洗刷旋轉而對濾網進行清洗，排汙閥打開進行排汙。

作為優選，所述汙泥系統包括吸泥機、抽泥泵以及抽泥管，所述吸泥機通過一吸泥管與攪拌混合器內部連通，所述抽泥管的一端與吸泥機連接，另一端與集泥裝置相連，所述抽泥泵設置在吸泥機的外壁上且其出泥口與抽泥管的入口相連。

作為優選，所述藥劑倉包括分別用於容納不同絮凝劑原料的第一原料倉和第二原料倉以及用於將上述原料倉中的原料混合反應而製備所需絮凝劑的混料倉，所述第一原料倉和第二原料倉相互獨立並分別與混料倉連通，所述混料倉與攪拌混合器連接。有些絮凝劑容易發生沉澱而影響使用效果，例如以改性粉煤灰為原料的絮凝劑，如此設計，可實現絮凝劑的現配現用，從而保證其絮凝效果。

與現有技術相比，本實用新型的優點在於：本實用新型的除藻設備中包括過濾系統和混凝系統，其中過濾系統包括管式過濾器，混凝系統包括攪拌混合器、內置有絮凝劑的藥劑倉以及計量泵，該管式過濾器通過反衝洗閥與攪拌混合器相連，即過濾處理置於絮凝操作之前，使得利用該設備進行除藻作業中，絮凝操作僅需對反衝洗水進行絮凝，大大減少了絮凝劑的投加量，降低了處理成本。

可見本實用新型中的除藻設備佔地面積小，能實現除藻作業的全機械化和自動化，大幅度降低除藻成本及運行維護成本。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中除藻設備的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例中管式過濾器結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

如圖1所示，一種除藻設備，包括進水系統1、出水系統3、過濾系統2、混凝系 統4以及汙泥系統5。其中，進水系統1包括回流泵11，過濾系統2包括管式過濾器21，出水系統3包括具有排水口311的清水池31，上述回流泵11、管式過濾器21以及清水池31通過管路依次連接，使得經過濾系統2過濾後的過濾水由管路進入該清水池31中蓄積。

如圖2所示，上述該管式過濾器21包括過濾筒23和與該過濾筒23連通的水路管件22，該水路管件22的一端為進水口221而另一端為與清水池31連通的出水口222，過濾筒23連接在進水口221和出水口222之間。該過濾筒23的內周壁上鋪設有濾網231，此外，過濾筒23內部設置有對該濾網231表面濾積的濾汙進行刷洗的清洗刷232，而過濾筒23的外部設置有用於驅動該清洗刷232的電力馬達27、與反衝洗閥(未示出)連通的且設有電磁閥28的排汙閥26、壓差開關25以及用於控制上述電力馬達27、排汙閥26以及壓差開關25的控制電路24。

混凝系統4包括通過管路依次相連的攪拌混合器41、內置有絮凝劑的藥劑倉6以及計量泵7，上述管式過濾器21通過反衝洗閥與攪拌混合器41相連。本實施例中使用的絮凝劑為一種新型複合絮凝劑，其由聚合氯化鋁鐵與改性粉煤灰，而改性粉煤灰容易發生沉澱，需要現配現用，因此本實施例在上述藥劑倉6中設置分別用於容納聚合氯化鋁鐵的第一原料倉61和容納改性粉煤灰的第二原料倉62以及用於將上述原料倉中的原料混合反應而製備所需絮凝劑的混料倉63，上述第一原料倉61和第二原料倉62相互獨立並分別與混料倉63連通，而混料倉63與攪拌混合器連接41。攪拌混合器41的一端設置有通向水體的開口，該開口上蓋設有無紡布過濾膜42。

汙泥系統5包括吸泥機51、抽泥泵52以及抽泥管53，吸泥機51通過一吸泥管與攪拌混合器41內部連通，抽泥管53的一端與吸泥機51連接，另一端與集泥裝置相連，抽泥泵52設置在吸泥機51的外壁上且其出泥口與抽泥管53的入口相連。

利用該除藻設備的除藻方法包括以下步驟：

首先，進水系統1中的回流泵11將含藻水體抽入管式過濾器21中，並進入其過濾筒23中，水體中的藻類等雜質沉積在濾網231上，過濾水蓄積於清水池31中。過濾一段時間後，產生壓差，並通過壓力開關25監測進、出水口221，222壓差變化，當壓差達到設定值時，控制電路24控制排汙閥26和電力馬達27，使得電力馬達27驅動清洗刷232旋轉而對濾網231進行清洗，排汙閥26打開進行排汙；

接著，開啟反衝洗閥，反衝洗水進入混凝系統4的攪拌混合器41中，利用計量泵7將混料倉63中配製的絮凝劑投入攪拌混合器41中的反衝洗水中進行充分絮凝、沉澱，絮凝產生的汙泥經汙泥系統5採集，而將絮凝處理後的水經攪拌混合器41上的開口通入水域中；

最後，當水域中的藻類的處理量達到60～70％時，向該水域中投放適量食藻蟲對剩餘藻類進行濾食。

以下通過實施例1～4對本實用新型中的除藻方法進行進一步說明：

實施例1：

將該除藻設備放置於某地區一內陸河中，處理時的平均水溫為12℃，透明度為30cm～40cm。首先，進水系統中的回流泵將水體抽入管式過濾器中，並進入其過濾筒中，水體中的藻類等雜質沉積在濾網(編織網)上，該管式過濾器的過濾精度為100um，處理水量為45m3/h。過濾一段時間後，產生壓差，並通過壓力開關監測進出水口壓差變化，當壓差達到設定值時，控制電路控制排汙閥和驅動裝置，使得驅動裝置驅動清洗刷旋轉而對濾網進行清洗，排汙閥打開進行排汙。

接著，開啟反衝洗閥，反衝洗水進入混凝系統的攪拌混合器中，利用計量泵將藥劑倉中的絮凝劑投入攪拌混合器中的反衝洗水中進行充分絮凝、沉澱，絮凝產生的汙泥經汙泥系統採集，而將絮凝處理後的水經攪拌混合器上的開口通入水域中。本實施例中絮凝劑為質量比為1:1聚合氯化鋁鐵與改性粉煤灰的組合物，且其通過以下步驟製備：將粉煤灰與混酸一質量體積比2:1g/ml混合均勻，然後放入烘箱中烘乾，烘乾後研磨成粒徑為80目的粉末，即得改性粉煤灰，將該改性粉煤灰與聚合氯化鋁鐵以質量比1:1混合均勻，得上述絮凝劑，其中上述混酸由鹽酸與硫酸以質量比1:1混合而成，上述聚合氯化鋁鐵的粒徑為80目。最後，絮凝處理24h後且水域中的藻類的處理量達到60％時，向該水域中投放適量食藻蟲對剩餘藻類進行濾食。其中，投放的食藻蟲為枝角類的大型溞(下同)，其培養密度為2000個/L，投放量為15ml/m2。

採用本實施例中的除藻方法處理48h後，除藻率可達93％。

實施例2：

將該除藻設備放置於某地區一內陸湖泊中，處理時的平均水溫為15℃，透明度為25cm～35cm。首先，進水系統中的回流泵將水體抽入管式過濾器中，並進入其過濾筒中，水體中的藻類等雜質沉積在濾網(編織網)上，該管式過濾器的過濾精度為1600um，處理水量為1200m3/h。過濾一段時間後，產生壓差，並通過壓力開關監測進出水口壓差變化，當壓差達到設定值時，控制電路給排汙閥和驅動裝置發出信號，使得驅動裝置驅動清洗刷旋轉而對濾網進行清洗，排汙閥打開進行排汙。

接著，開啟反衝洗閥，反衝洗水進入混凝系統的攪拌混合器中，利用計量泵將藥劑倉中的絮凝劑投入攪拌混合器中的反衝洗水中進行充分絮凝、沉澱，絮凝產生的汙泥經汙泥系統採集，而將絮凝處理後的水經攪拌混合器上的開口通入水域中。本實施例中絮凝劑為質量比為1:2聚合氯化鋁鐵與改性粉煤灰的組合物，且其通過以下步驟製備：將粉煤灰與混酸一質量體積比1:1g/ml混合均勻，然後放入烘箱中烘乾，烘乾後研磨成粒徑為90目的粉末，即得改性粉煤灰，將該改性粉煤灰與聚合氯化鋁鐵以質量比2:1混合 均勻，得上述絮凝劑，其中上述混酸由鹽酸與硫酸以質量比1:2混合而成，上述聚合氯化鋁鐵的粒徑為100目。最後，絮凝處理26h後且水域中的藻類的處理量達到65％時，向該水域中投放適量食藻蟲對剩餘藻類進行濾食。其中，投放的食藻蟲的培養密度為2500個/L，投放量為17ml/m2。

採用本實施例中的除藻方法處理48h後，除藻率可達95％。

實施例3：

將該除藻設備放置於某地區一內陸湖泊中，處理時的平均水溫為15℃，透明度為40cm-50cm。首先，進水系統中的回流泵將水體抽入管式過濾器中，並進入其過濾筒中，水體中的藻類等雜質沉積在濾網(編織網)上，該管式過濾器的過濾精度為3000um，處理水量為2350m3/h。過濾一段時間後，產生壓差，並通過壓力開關監測進出水口壓差變化，當壓差達到設定值時，控制電路給排汙閥和驅動裝置發出信號，使得驅動裝置驅動清洗刷旋轉而對濾網進行清洗，排汙閥打開進行排汙。

接著，開啟反衝洗閥，反衝洗水進入混凝系統的攪拌混合器中，利用計量泵將藥劑倉中的絮凝劑投入攪拌混合器中的反衝洗水中進行充分絮凝、沉澱，絮凝產生的汙泥經汙泥系統採集，而將絮凝處理後的水經攪拌混合器上的開口通入水域中。本實施例中絮凝劑為質量比為2:3聚合氯化鋁鐵與改性粉煤灰的組合物，且其通過以下步驟製備：將粉煤灰與混酸一質量體積比2:1g/ml混合均勻，然後放入烘箱中烘乾，烘乾後研磨成粒徑為100目的粉末，即得改性粉煤灰，將該改性粉煤灰與聚合氯化鋁鐵以質量比3:2混合均勻，得上述絮凝劑，其中上述混酸由鹽酸與硫酸以質量比1:1混合而成，上述聚合氯化鋁鐵的粒徑為100目。最後，絮凝處理30h後且水域中的藻類的處理量達到70％時，向該水域中投放適量食藻蟲對剩餘藻類進行濾食。其中，投放的食藻蟲的培養密度為3000個/L，投放量為20ml/m2。

採用本實施例中的除藻方法處理48h後，除藻率可達96％。

實施例4：

將該除藻設備放置於某地區一景觀水體中，處理時的平均水溫為14℃，透明度為40cm-50cm。首先，進水系統中的回流泵將水體抽入管式過濾器中，並進入其過濾筒中，水體中的藻類等雜質沉積在濾網(編織網)上，該管式過濾器的過濾精度為2000um，處理水量為2000m3/h。過濾一段時間後，產生壓差，並通過壓力開關監測進出水口壓差變化，當壓差達到設定值時，控制電路給排汙閥和驅動裝置發出信號，使得驅動裝置驅動清洗刷旋轉而對濾網進行清洗，排汙閥打開進行排汙。

接著，開啟反衝洗閥，反衝洗水進入混凝系統的攪拌混合器中，利用計量泵將藥劑倉中的絮凝劑投入攪拌混合器中的反衝洗水中進行充分絮凝、沉澱，絮凝產生的汙泥經 汙泥系統採集，而將絮凝處理後的水經攪拌混合器上的開口通入水域中。本實施例中絮凝劑為質量比為1:3聚合氯化鋁鐵與改性粉煤灰的組合物，且其通過以下步驟製備：將粉煤灰與混酸一質量體積比2:1g/ml混合均勻，然後放入烘箱中烘乾，烘乾後研磨成粒徑為100目的粉末，即得改性粉煤灰，將該改性粉煤灰與聚合氯化鋁鐵以質量比3:1混合均勻，得上述絮凝劑，其中上述混酸由鹽酸與硫酸以質量比1:1混合而成，上述聚合氯化鋁鐵的粒徑為100目。最後，絮凝處理25h後且水域中的藻類的處理量達到70％時，向該水域中投放適量食藻蟲對剩餘藻類進行濾食。其中，投放的食藻蟲的培養密度為2000個/L，投放量為15ml/m2。

採用本實施例中的除藻方法處理48h後，除藻率可達94％。

由上述實施例1～實施例4可見，採用本實用新型中的除藻方法處理48h後，除藻率可達90％以上，而現有的除藻方法中，處理48h後除藻率一般為60～80％，可見，本實用新型中的除藻率顯著高於現有的除藻方法，並且對低溫、低濁的含藻水體也具有較好的處理效果。