專利名稱：凝藻凈化平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水體凈化平臺(tái)，更具體地說是在水環(huán)境保護(hù)中，尤其是對(duì)于大面積水域中藻 類實(shí)施就地圍控和絮凝收集的應(yīng)急治理裝置。
背景技術(shù)：
天然海水、湖泊及河流中藍(lán)藻爆發(fā)(在海水中俗稱為赤潮，淡水中俗稱為水華)已經(jīng)成 為全球性的環(huán)境污染問題。它不僅使水質(zhì)嚴(yán)重惡化、貧氧，造成大量水生動(dòng)物死亡，影響人 們的生活，而且藻毒素可進(jìn)入食物鏈傳遞導(dǎo)致水生生物以及人類疾病甚至死亡。到目前為止， 國際上尚無行之有效的應(yīng)急治理方式。目前，藍(lán)藻暴發(fā)的應(yīng)急防擴(kuò)散以及圍控收集清理方面，常用的方法主要有四類，即人 工打撈/機(jī)械抽吸法、水體置換法、高強(qiáng)磁滅藻法、化學(xué)法。人工打撈/機(jī)械抽吸法屬于一 類方法，即對(duì)暴發(fā)藍(lán)藻的水體進(jìn)行人工或機(jī)械的手段打撈或抽吸，該法的缺點(diǎn)是人力成本高， 效率極低，清除藍(lán)藻不徹底、打撈或抽吸的藍(lán)藻含水率太高，后續(xù)處理困難且成本高。水體 置換法即引入活水，如長江水，利用大水量將藍(lán)藻連同發(fā)臭的湖水沖進(jìn)海洋。特點(diǎn)是能夠?qū)?大面積藍(lán)藻進(jìn)行治理，缺點(diǎn)是沒有從根本上治理，是將污染轉(zhuǎn)移到別的地方，不宜大規(guī)模提 倡。高強(qiáng)磁滅藻，即應(yīng)用高強(qiáng)度磁場殺藻。這個(gè)方法的缺陷是成本高，不能對(duì)大范圍藍(lán)藻進(jìn) 行處理?；瘜W(xué)法，即用化學(xué)藥物殺滅方法， 一般用硫酸銅。但二價(jià)銅離子對(duì)生物幼體的變態(tài) 具有致畸性，并引起餌料藻類的嚴(yán)重脫落；同時(shí)，硫酸銅具有毒性，能破壞水體正常的生態(tài)系 統(tǒng)，因此對(duì)化學(xué)滅藻應(yīng)持謹(jǐn)慎態(tài)度。水體富營養(yǎng)化短期內(nèi)難以遏制，大規(guī)模藍(lán)藻暴發(fā)不可避免，為了水系生態(tài)安全，必須進(jìn) 行有效治理。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種凝藻凈化平臺(tái)，能夠在大面 積水體中對(duì)突發(fā)藍(lán)藻實(shí)施應(yīng)急隔離并進(jìn)行高效清除，降低藍(lán)藻暴發(fā)帶來的環(huán)境危害，避免二 次污染。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明凝藻凈化平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置漂浮式平臺(tái)，漂浮式平臺(tái)自前端向尾部依次為收 集區(qū)、反應(yīng)區(qū)、濃縮區(qū)和分離區(qū)，位于反應(yīng)區(qū)、濃縮區(qū)和分離區(qū)的兩側(cè)，分別設(shè)置人工操作 區(qū)；漂浮式平臺(tái)設(shè)置為水密性隔離材質(zhì)的兩側(cè)幫，兩側(cè)幫上沿口為氣囊式浮體；收集區(qū)的兩 側(cè)幫呈喇叭狀朝向平臺(tái)的前方開口，收集區(qū)的兩側(cè)幫之間為空底；反應(yīng)區(qū)、濃縮區(qū)和分離區(qū)中位于兩側(cè)幫之間的底部為濾網(wǎng)層。本發(fā)明凝藻凈化平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于在反應(yīng)區(qū)中分別設(shè)置藻類絮凝材料的投料裝置和混合裝置，投料裝置包括分布在反應(yīng)區(qū) 中的投料管。在濃縮區(qū)與分離區(qū)之間，設(shè)置可啟閉的閘門。在分離區(qū)中呈橫向并列設(shè)置各自可獨(dú)立起吊的至少兩只濾水槽，濾水槽入水口位置處設(shè) 置有可以朝濾水槽一側(cè)單向開啟的單向閥。在濾水槽的兩側(cè)幫，設(shè)置可以將濾水槽浮起并脫離水面的充氣氣囊。 設(shè)置濾水槽起吊機(jī)構(gòu)是由巻揚(yáng)機(jī)巻繞的起吊纜繩。收集區(qū)、反應(yīng)區(qū)、濃縮區(qū)和分離區(qū)各自分體獨(dú)立設(shè)置，相互之間設(shè)置為可拆式裝配結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明漂浮式平臺(tái)前行工作，被圍控的藍(lán)藻自收集區(qū)進(jìn)入平臺(tái)，在經(jīng)過反應(yīng)區(qū)時(shí)與藻類 絮凝材料反應(yīng)生成藻體絮凝物，進(jìn)而被濃縮和分離，完成水藻分離。 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在1、 本發(fā)明采用圍控隔離和濃縮的結(jié)構(gòu)形式，使得除藻效率大幅提高，可以實(shí)現(xiàn)水體中 98%以上藍(lán)藻從水體中成功分離。2、 本發(fā)明設(shè)置喇叭口式收集區(qū)，有利于藍(lán)藻的大面積動(dòng)態(tài)收集，收集區(qū)漸收的尾部使 收集物得到初步濃縮，大大降低了后續(xù)絮凝濃縮收集的難度，提高了收集處理效率。3、 本發(fā)明在平臺(tái)側(cè)幫設(shè)置氣囊式浮體，便于調(diào)節(jié)平臺(tái)的吃水深度，具有一定的抗風(fēng)浪 能力，既可應(yīng)用于大面積的水體藍(lán)藻應(yīng)急治理，也可應(yīng)用于小面域的藍(lán)藻清除，具有廣泛的 適用性。4、 本發(fā)明在平臺(tái)側(cè)幫設(shè)置水密性隔離層，可以對(duì)藍(lán)藻污染帶實(shí)施有效圍控，防止處理過程中造成藍(lán)藻污染帶的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散，提高了清理的有效性。5、 本發(fā)明通過在反應(yīng)區(qū)設(shè)置藻類絮凝材料投料裝置和混合裝置，可以提高平臺(tái)處理藍(lán)藻污染的機(jī)動(dòng)性，整個(gè)平臺(tái)猶如一座水上流動(dòng)污水處理站，便于操作，機(jī)動(dòng)靈活。6、 本發(fā)明通過在濃縮區(qū)與分離區(qū)之間設(shè)置可啟閉的閘門，以及在濾水槽入水口位置處設(shè)置單向閥，有效減少了平臺(tái)前行的水阻，杜絕藻凝體回水，提高除藻效率。7、 本發(fā)明可起吊的濾水槽的設(shè)置，可大量濾除藻凝體中的水分，收集的藻凝體由于含 水率大幅下降，因而降低藻泥收集和運(yùn)輸?shù)碾y度，減少處理費(fèi)用。8、 本發(fā)明人工操作區(qū)的設(shè)置，大大提高了藍(lán)藻收集的可操作性，同時(shí)方便了相關(guān)設(shè)備 的裝載，提高了工作效率。9、本發(fā)明漂浮平臺(tái)中各個(gè)單元相對(duì)獨(dú)立，可拆式裝配的結(jié)構(gòu)形式便于運(yùn)作，易于維護(hù)。


圖l為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明收集區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明濃縮區(qū)和分離區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖2的A向視圖。圖中標(biāo)號(hào)l收集區(qū)、2反應(yīng)區(qū)、3濃縮區(qū)、4分離區(qū)、5人工操作區(qū)、6側(cè)幫、7氣囊 式浮體、8濾網(wǎng)層、9投料裝置、IO混合裝置、ll閘門、12濾水槽、13單向閥、14投料管。 以下通過具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，設(shè)置漂浮式平臺(tái)，漂浮式平臺(tái)自前端向尾部依次為收集區(qū)1、反應(yīng)區(qū)2、 濃縮區(qū)3和分離區(qū)4，位于反應(yīng)區(qū)2、濃縮區(qū)3和分離區(qū)4的兩側(cè)，分別設(shè)置人工操作區(qū)5;圖3所示，漂浮式平臺(tái)整體設(shè)置為水密性隔離材質(zhì)的兩側(cè)幫6，可以采用如充氣挺、潛 水衣、救生筏等產(chǎn)品的面料及內(nèi)里材料，該類材料不僅擁有卓越的高張力、高拉力、強(qiáng)韌和 耐老化的特性，而且是一類成熟的環(huán)保材料。其作用是將收集進(jìn)入平臺(tái)的藍(lán)藻與平臺(tái)外的水 面隔離開來，防止收集的藍(lán)藻外溢，提高收集的效率。兩側(cè)幫6的上沿口為氣囊式浮體7， 氣囊式浮體7的作用主要是作為平臺(tái)整體的浮力來源，保持平臺(tái)漂浮于水面并具有一定的吃 水深度，以便平臺(tái)正常工作。收集區(qū)兩側(cè)幫6呈喇叭狀朝向平臺(tái)的前方開口，并且在收集區(qū) 兩側(cè)幫6之間為空底；圖4所示，在反應(yīng)區(qū)2、濃縮區(qū)3和分離區(qū)4中，位于兩側(cè)幫6之間 的底部為濾網(wǎng)層8。具體實(shí)施中的相應(yīng)設(shè)置也包括圖4、圖6所示，反應(yīng)區(qū)2的前端至尾部設(shè)置為等寬，反應(yīng)區(qū)2中位于其兩側(cè)幫6之間 的底部為濾網(wǎng)層8，反應(yīng)區(qū)2的區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置藻類絮凝材料的投料裝置9和混合裝置10。 針對(duì)藻類絮凝材料的不同形態(tài)，如固態(tài)、液態(tài)、粉狀或糊狀，投料裝置9可以有不同的選擇， 圖6所示是在反應(yīng)區(qū)2中排布投料管14，由投料裝置9投送的藻類絮凝材料經(jīng)投料管14送 入水體?；旌涎b置10可以采用機(jī)械式攪拌裝置，也可以采用曝氣混合的方式，曝氣混合是 在反應(yīng)區(qū)2的側(cè)部和底部排布曝氣管，由曝氣管向反應(yīng)區(qū)2的混合物中引入壓縮空氣。投料 裝置9和混合裝置10的驅(qū)動(dòng)電機(jī)載于兩側(cè)的人工操作區(qū)5內(nèi)，在人工操作區(qū)5內(nèi)，還可以設(shè)置休息間、衛(wèi)生間、工作室等。平臺(tái)前行的過程中，大量藍(lán)藻相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入收集區(qū)1，實(shí)現(xiàn)了初次濃縮，接著進(jìn)入反應(yīng) 區(qū)2。此時(shí)，向反應(yīng)區(qū)2中投入藻類絮凝材料并進(jìn)行混合，使藻類絮凝材料與含藻水體充分 反應(yīng)，藻凝體迅速漂浮于水面，并隨著平臺(tái)的前行進(jìn)入濃縮區(qū)3。反應(yīng)區(qū)2內(nèi)的投料裝置9 和混合裝置IO的設(shè)置實(shí)現(xiàn)了一體化的收集處理，極大地提高了收集效率和效果。參見圖5和圖6，濃縮區(qū)3中位于其兩側(cè)幫6之間的底部亦為濾網(wǎng)層8，濃縮區(qū)3的前 端至尾部等寬，以濃縮區(qū)3作為設(shè)置在反應(yīng)區(qū)2尾部的緩沖區(qū)。藻凝體在反應(yīng)區(qū)2中由于受 到混合動(dòng)力的影響，處于紊流狀態(tài)。隨著平臺(tái)的前行，藻凝體進(jìn)入濃縮區(qū)3，經(jīng)過濃縮區(qū)3 的停留，藻凝體漸漸趨于平流狀態(tài)，并且藻凝體上浮，出現(xiàn)水藻分離的界面，這將有益于藻 凝體順利進(jìn)入分離區(qū)4中的濾水槽。圖5、圖6所示，分離區(qū)4中位于其兩側(cè)幫6之間的底部亦為濾網(wǎng)層，在濃縮區(qū)3與分 離區(qū)4之間，設(shè)置可啟閉的閘門11。分離區(qū)中并列設(shè)置各自可獨(dú)立起吊的至少兩只濾水槽 12，濾水槽12的入水口位置處設(shè)置有可以朝濾水槽一側(cè)單向開啟的單向閥13，單向閥13 又稱止逆閥、止回閥。其作用是只允許流體向?yàn)V水槽一側(cè)流動(dòng)，如果出現(xiàn)逆流時(shí)，單向閥自 動(dòng)關(guān)閉。具體實(shí)施中，單向闊13可采用升降式、搖板式、球式等單向閥。本實(shí)施例中呈橫 向并列設(shè)置四只濾水槽12，與每只濾水槽相對(duì)應(yīng)的位置上分別設(shè)置可獨(dú)立啟閉的閘門11， 各濾水槽12與閘門11的位置一一對(duì)應(yīng)。四只濾水槽12可同時(shí)工作，也可單獨(dú)工作，控制 的方法是將濾水槽12前端的閘門11開啟或關(guān)閉，在更換或提升濾水槽12時(shí)，需要將閘門 ll關(guān)閉，以阻止藻凝體的轉(zhuǎn)移擴(kuò)散；當(dāng)濾水槽12安裝到位準(zhǔn)備工作時(shí)，將閘門ll開啟， 藻凝體即可進(jìn)入濾水槽12。濾水槽12中單向閥13在平臺(tái)行進(jìn)過程中呈開啟狀態(tài)，不形成 水阻，在提升濾水槽12的過程中呈關(guān)閉狀態(tài)，避免藻凝體泄漏。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)濾水槽12的起吊，可以在濾水槽12的兩側(cè)幫，設(shè)置可將濾水槽12浮起并 脫離水面的充氣氣囊。濾水槽12的起吊機(jī)構(gòu)也可以是由巻揚(yáng)機(jī)巻繞的起吊纜繩。為了便于運(yùn)輸，可以將收集區(qū)l、反應(yīng)區(qū)2、濃縮區(qū)3和分離區(qū)4各自分體獨(dú)立設(shè)置， 相互之間為可拆式裝配。漂浮式平臺(tái)前行工作，被圍控的藍(lán)藻自收集區(qū)l進(jìn)入平臺(tái)，在經(jīng)過反應(yīng)區(qū)2時(shí)與藻類絮 凝材料反應(yīng)生成藻體絮凝物，進(jìn)而被濃縮和分離，完成水藻分離。具體實(shí)施中，收集區(qū)l、反應(yīng)區(qū)2、濃縮區(qū)3和分離區(qū)4各自分體獨(dú)立設(shè)置，相互之間 設(shè)置為可拆式裝配結(jié)構(gòu)，以便于運(yùn)作和維護(hù)。平臺(tái)可以通過自身裝載的動(dòng)力進(jìn)行工作，也可以由相應(yīng)配備的工作船拖動(dòng)前行。在平臺(tái)的前行過程中，通過相對(duì)運(yùn)動(dòng)，大面積含藻水體導(dǎo)入喇叭口式的收集區(qū)，實(shí)現(xiàn)了 對(duì)大面水域藍(lán)藻的圍控以及藍(lán)藻初次濃縮。隨后，藻體進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，給料裝置將凝藻材料噴 散在反應(yīng)區(qū)水體中，隨著混合裝置的工作，凝藻材料和含藻水體充分混合反應(yīng)，形成藻體絮 凝物，此類絮凝物漂浮于水面。隨著平臺(tái)的前行，藻體絮凝物進(jìn)入濃縮區(qū)，在此區(qū)內(nèi)經(jīng)過一 定的停留時(shí)間，藻體絮凝物與水體分層，形成水藻分離界面，實(shí)現(xiàn)了藍(lán)藻的二次濃縮。濃縮 后的藻體絮凝物由于平臺(tái)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入后繼分離區(qū)的濾水槽。當(dāng)濾水槽中裝滿藻凝體時(shí)， 提升濾水槽，使濾水槽上浮并離開水面。由于藻體絮凝物的濾水性較好，在濾水槽的提升過 程中，絮凝物中大量可過濾水分便會(huì)濾出，完成水藻分離，實(shí)現(xiàn)了藍(lán)藻的三次濃縮。經(jīng)濾水 的藻體絮凝物含水率大大降低，使后續(xù)處理難度和成本大大降低。
權(quán)利要求
1、凝藻凈化平臺(tái)，其特征是設(shè)置漂浮式平臺(tái)，所述漂浮式平臺(tái)自前端向尾部依次為收集區(qū)(1)、反應(yīng)區(qū)(2)、濃縮區(qū)(3)和分離區(qū)(4)，位于所述反應(yīng)區(qū)(2)、濃縮區(qū)(3)和分離區(qū)(4)的兩側(cè)，分別設(shè)置人工操作區(qū)(5)；所述漂浮式平臺(tái)設(shè)置為水密性隔離材質(zhì)的兩側(cè)幫(6)，兩側(cè)幫(6)的上沿口為氣囊式浮體(7)；所述收集區(qū)(1)的兩側(cè)幫呈喇叭狀朝向平臺(tái)的前方開口，收集區(qū)(1)的兩側(cè)幫之間為空底；所述反應(yīng)區(qū)(2)、濃縮區(qū)(3)和分離區(qū)(4)中位于兩側(cè)幫之間的底部為濾網(wǎng)層(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的凝藻凈化平臺(tái)，其特征是在所述反應(yīng)區(qū)(2)中分別設(shè)置藻類 絮凝材料的投料裝置(9)和混合裝置(10)，所述投料裝置(9)包括分布在反應(yīng)區(qū)(2)中 的投料管(14)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝藻凈化平臺(tái)，其特征是在所述濃縮區(qū)(3)與分離區(qū)(4) 之間，設(shè)置可啟閉的閘門(11)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的凝藻凈化平臺(tái)，其特征是在所述分離區(qū)(4)中呈橫向并 列設(shè)置各自可獨(dú)立起吊的至少兩只濾水槽(12)，所述濾水槽(12)的入水口位置處設(shè)置有 可以朝濾水槽(12) —側(cè)單向開啟的單向閥(13)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的凝藻凈化平臺(tái)，其特征是在所述濾水槽(12)的兩側(cè)幫設(shè)置 可以將濾水槽(12)浮起并脫離水面的充氣氣囊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的凝藻凈化平臺(tái)，其特征是設(shè)置濾水槽起吊機(jī)構(gòu)，所述濾水槽 起吊機(jī)構(gòu)是由巻揚(yáng)機(jī)巻繞的起吊纜繩。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝藻凈化平臺(tái)，其特征是所述收集區(qū)(1)、反應(yīng)區(qū)(2)、濃 縮區(qū)(3)和分離區(qū)(4)各自分體獨(dú)立設(shè)置，相互之間設(shè)置為可拆式裝配結(jié)構(gòu)。
全文摘要
凝藻凈化平臺(tái)，其特征是設(shè)置漂浮式平臺(tái)，漂浮式平臺(tái)自前端向尾部依次為收集區(qū)、反應(yīng)區(qū)、濃縮區(qū)和分離區(qū)，位于反應(yīng)區(qū)、濃縮區(qū)和分離區(qū)的兩側(cè)，分別設(shè)置人工操作區(qū)；漂浮式平臺(tái)設(shè)置為水密性隔離材質(zhì)的兩側(cè)幫，兩側(cè)幫的上沿口為氣囊式浮體；收集區(qū)的兩側(cè)幫呈喇叭狀朝向平臺(tái)的前方開口，收集區(qū)的兩側(cè)幫之間為空底；反應(yīng)區(qū)、濃縮區(qū)和分離區(qū)中位于兩側(cè)幫之間的底部為濾網(wǎng)層。本發(fā)明能夠在大面積水體中對(duì)突發(fā)藍(lán)藻實(shí)施應(yīng)急隔離并進(jìn)行高效清除，降低藍(lán)藻暴發(fā)帶來的環(huán)境危害，避免二次污染。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101234808SQ20081002070
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者丁文俊, 劉煥霞, 吳國安, 朱守誠, 楊宏星, 漆靜秋, 程世林, 褚維發(fā) 申請(qǐng)人:合肥市東方美捷分子材料技術(shù)有限公司