利用藻類淨化景觀水的方法
2023-10-07 19:33:19 1
專利名稱：利用藻類淨化景觀水的方法
技術領域：
本發明涉及環境工程技術領域，尤其涉及利用藻類淨化景觀水的方法。
背景技術：
隨著我國社會經濟的不斷發展和人們生活水平的提高，居民對居住環境的要求也越來越高，景觀水已成為居住風景線的亮點。但由於景觀水多為靜止或流動性差的封閉緩流水體，管理不好，很容易引起N、P含量過多的水體富營養化，導致水中藻類大量繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡，嚴重影響周圍的自然環境和居民的生活環境。一般認為水體中含磷20mg/m3和無機氮300mg/m3即為富營養化。
現有的景觀水淨化方法主要是如何抑制藻類的發生，例如採用化學物質如CuSO4等、或者超聲波來殺死藻類，但該方法可造成二次汙染和藻類的抗藥性，最根本是殺藻後的N、P又重新溶到水體中，沒有減少，過1-3天又發生藻類的爆發；還有利用微生物使景觀水變清的方法，但因微生物優越種群的生長受到環境條件的嚴格制約，在景觀水中是不可能滿足特定種群微生物的生長條件，因此該方法也沒用取得效果；此外，還有採用種植水生生物的方法來解決景觀水的問題，但因藻類爆發阻擋陽光，導致水中光線強度太低，植物無法生長；而採用工業化方法如換水或過濾，則因動力消耗較大，成本太高而難以運作。
發明內容
本發明的目的是解決上述問題，提供一種可提高清除景觀水中富營養化物質效果的方法。為了達到該目的，本發明者進行了深入的研究，結果發現由於N、P為藻類生長所需要的兩種關鍵性物質，因此，反過來利用藻類的迅速繁殖，富集水中的N、P、金屬離子等，然後再把藻類富集、轉移，可使N、P、金屬離子不斷減少，達到有效地清除景觀水中的富營養化物質N、P等，淨化水質的目的，從而完成了本發明。
本發明的第一個方面是提供一種利用藻類淨化景觀水的方法，該方法包括如下步驟(1)利用藻類的迅速繁殖，富集景觀水中N、P、金屬離子；(2)然後再把藻類富集、轉移；(3)系統控制水循環的時間間隔或次數，以藻類爆發周期作為水循環的周期，進行多次循環。
本發明的第二個方面是提供本發明第一個方面所述的利用藻類淨化景觀水的方法，它具有以下特徵所述藻類為在景觀水中快速瘋長的本地優勢種。
本發明的第三個方面是提供本發明第二個方面所述的利用藻類淨化景觀水的方法，它具有以下特徵所述在景觀水中快速瘋長的本地優勢種藻類為水綿、硅藻。
本發明可大幅度提高對富營養化景觀水中的N、P、金屬離子的清除速度和清除容量，大大縮短景觀水的淨化周期，同時，回收的藻類還可用於堆肥、飼料、燃料等。
圖1為本發明中所使用的多功能混合混凝器的結構示意圖。
圖中A為汽水混合室，B為汽水混合區，C為汽水混凝室，D為汽水混合混凝區；1為空氣計量進氣總管，2為空氣進入汽水混合室支管入口，3、3′為發泡劑計量進料總管，4、4′為發泡劑進入混合室支管入口，5為汽水混合室出水口，6為混凝劑計量進料總管，7為混凝劑進入汽水混凝室支管入口，8為汽水混凝室出水口。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明進行具體說明。
在本發明中，首先利用藻類的迅速繁殖，大量吸收水中的N、P、金屬離子等，所利用的藻類優選在需要治理的景觀水中快速瘋長的本地優勢種，最優選水綿、硅藻，其特點為繁殖速度快、對N、P、金屬離子等的吸收能力強、易於從水中分離、清除，因此淨化的效果顯著，此外，該藻類的營養價值高，口作為魚類、雞及家畜等的優良飼料。
在藻類吸收水中的N、P、金屬離子等而迅速繁殖之後，再把藻類富集、轉移，從而使N、P、金屬離子不斷減少。本發明可按照以下步驟富集、轉移藻類；在水循環過程中，首先，將景觀水引入圖1所示的多功能混合混凝器的汽水混合室A，經空氣計量進氣總管1，空氣進入汽水混合室支管入口2加入的空氣以及經發泡劑計量進料總管3、3′，發泡劑進入混合室支管入口4、4′加入的發泡劑在汽水混合室A與景觀水混合，發泡劑的優選組成及摩爾配比Al2(SO4)3∶NaHCO3為1∶6。
汽水混合景觀水經汽水混合室出水口5進入汽水混合區B，在汽水混合區B進行充分的混合，由於發泡劑和空氣產生了大量的微細氣泡，並貼附於汙染顆粒上，因此形成比重小於水的漂浮絮體。
在完成第一階段的汽水混合階段之後，進入第二階段的汽水混合混凝階段。經混凝劑計量進料總管6，混凝劑進入汽水混凝室支管入口7，向汽水混凝室C加入混凝劑，如鋁鹽、鐵鹽，鋁鹽包括硫酸鋁、氯化鋁、明礬，鐵鹽包括硫酸亞鐵、硫酸鐵、三氯化鐵，優選5-10ppm的硫酸鋁、氯化鋁。混凝劑與完成汽水混合後、進入汽水混凝室C的水經攪拌混合後，通過汽水混凝室出水口8進入汽水混合混凝區D，在汽水混合混凝區D，進一步充分混合，進行反應絮凝。這樣，水與藥劑快速而均勻地混合後，經絮凝即形成上浮於水面、肉眼可見的大而密集的絮體。混凝的溫度與水溫相同，混凝的時間為0.2-0.5秒。
經反應絮凝之後的水從抽水機口流出，藻類被殺死或致傷，並在發泡劑和混凝劑的作用下，99％浮出水面，利用水循環流動，把浮出水面的藻類富集到指定的區域。
該方法適應於分離水中的油類、纖維、藻類等粒徑小以及一些低密度雜質，採用該方法形成的挾氣絮體密度小，便於上浮，因此，在本發明中可將99％以上的藻類一次性富集並轉移。與採用一般的沉澱池相比，該方法具有以下優點(a)表面水力負荷較大，單位面積產量高；(b)縮短淨化周期；(c)減少佔地面積。
此外，本發明還對富集藻類的次數或時間間隔進行系統控制，以藻類爆發的周期作為水循環周期，不斷多次循環，清除水中的富營養化物質，直至水質處於貧營養化或達到國家地面水環境質量標準GB3838-2002的要求。藻類爆發周期是因水溫度、富營養化水平、溶解氧、透明度及藻類的品種等因素的變化而變化，其周期在1-7天，在實際操作中，藻類爆發的周期是以藻類的生長密度或水的透明度為指標，如以藻類的生長密度5000萬個/升、水的透明度1米為指標，當藻類的生長密度大於或等於5000萬個/升，或者透明度達不到1米時，就立即進行抽水循環，從而可使景觀水得到迅速、有效的淨化。此外，採用該方法回收的藻類含有豐富的營養，可作為魚類、家禽、家畜的優質飼料，同時還可用於堆肥、燃料等。
權利要求
1.一種利用藻類淨化景觀水的方法，它包括如下步驟(1)利用藻類的迅速繁殖，富集景觀水中的N、P、金屬離子；(2)然後再把藻類富集、轉移；(3)系統控制水循環的時間間隔或次數，以藻類爆發周期作為水循環的周期，進行多次循環。
2.根據權利1所述的利用藻類淨化景觀水的方法，其特徵在於所述藻類為在景觀水中快速瘋長的本地優勢種。
3.根據權利2所述的利用藻類淨化景觀水的方法，其特徵在於所述在景觀水中快速瘋長的本地優勢種藻類為水綿、硅藻。
全文摘要
本發明涉及利用藻類淨化景觀水的方法，該方法包括如下步驟(1)使藻類迅速繁殖，富集景觀水中N、P、金屬離子；(2)然後再把藻類富集、轉移；(3)系統控制水循環的時間間隔或次數，以藻類爆發周期作為水循環的周期，進行多次循環。本發明不僅能大幅度提高對富營養化景觀水中的N、P、金屬離子的清除速度和清除容量，大大縮短景觀水的淨化周期，同時，回收的藻類還可用於堆肥、飼料、燃料等。
文檔編號C02F3/32GK1792884SQ20051010109
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月9日 優先權日2005年11月9日
發明者鄭永旭, 邱樹興, 陳淑鴻 申請人:鄭永旭, 邱樹興, 陳淑鴻