專利名稱：磁力吸附式藻水分離的方法及其分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種藻水分離的方法，以及用于實(shí)施該方法的分離裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類對(duì)于水資源的污染也日益嚴(yán)重。近年來(lái)由于湖泊中 水的富營(yíng)養(yǎng)化，每年夏季高溫天氣藍(lán)藻就會(huì)出現(xiàn)大暴發(fā)，湖面上飄浮一層綠色的、如油 漆狀的藍(lán)藻，自水面向水體呈立體分布，隨風(fēng)漂移，在港口彎道里聚集。藍(lán)藻暴發(fā)會(huì)導(dǎo) 致水資源嚴(yán)重污染，發(fā)出陣陣惡臭，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致水中的魚類大量死亡。為了解決藍(lán)藻對(duì) 淡水資源造成的污染，就必須對(duì)藻水進(jìn)行處理。 傳統(tǒng)方式中大多采用撈藻作業(yè)船及人工打撈來(lái)對(duì)藻水進(jìn)行處理，其缺點(diǎn)是只能 處理積聚的較濃藻水，對(duì)于大面積水域上漂浮的稀薄藻水難以采集處理。
目前的藻水分離處理裝置，可以收集處理水面上的稀薄藻水，其普遍采用向藻 水中添加PAC和PAM藥劑的方法對(duì)藻水進(jìn)行凈化處理。PAC，中文名稱為聚合氯化鋁， 是一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑，主要通過(guò)壓縮雙層，吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕等 機(jī)理作用，使水腫細(xì)微懸浮粒子和膠體離子脫穩(wěn)，聚集、絮凝、混凝、沉淀，達(dá)到凈化 處理效果。PAM，中文名稱為聚丙烯酰胺，是常用的非離子型高分子絮凝劑，具有在顆 粒間形成更大的絮體由此產(chǎn)生的巨大表面吸附作用，其分子能與分散于溶液中的懸浮粒 子架橋吸附，有著極強(qiáng)的絮凝作用，可用于水中懸浮顆粒的凝聚和澄清。
上述藻水分離處理裝置通過(guò)PAC、 PAM藥劑對(duì)藻水中的藍(lán)藻、有機(jī)物、重金屬 離子、氮等污染物進(jìn)行絮凝過(guò)程后，在絮凝物與水的分離階段采用篩濾加壓濾機(jī)組合的 裝置，先通過(guò)篩濾技術(shù)對(duì)藻水進(jìn)行第一步減容，然后將減容后的藻水運(yùn)至岸上進(jìn)一步減 容或堆放處理。其缺點(diǎn)是輸出的藻水含水率較高，且一定時(shí)間后篩濾網(wǎng)容易堵塞，此時(shí) 就需要進(jìn)行網(wǎng)孔的再生處理，因而連續(xù)工作能力比較差；壓濾機(jī)也同樣容易堵塞，難以 連續(xù)工作。 發(fā)明的內(nèi)容 針對(duì)現(xiàn)有藻水分離方法的上述缺點(diǎn)，申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)研究改進(jìn)，提供了另一種藻水 分離的方法，可以采集大面積水域漂浮的稀薄藻水，通過(guò)絮凝、藻水分離的方式在船舶 上直接將藻水減容固化成藻泥，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，本發(fā)明還提供為實(shí)施該方法而設(shè)計(jì)的 藻水分離裝置。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下 —種藻水分離的方法，包括如下步驟 步驟一，通過(guò)藻水采集裝置采集藻水并輸入絮凝反應(yīng)池； 步驟二，向絮凝反應(yīng)池中加入PAC藥劑、PAM藥劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，形成絮凝 物； 步驟三，向絮凝反應(yīng)池中加入鐵粉； 步驟四，通過(guò)磁力吸附式藻水分離裝置將帶鐵粉的絮凝物吸附分離；
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步驟五，將藻水分離后的清水通過(guò)排水管直接排放。 本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的藻水分離裝置，包括反對(duì)稱雙體船，船頭 中部安裝藻水采集裝置，藻水采集裝置通過(guò)管道與設(shè)置于反對(duì)稱雙體船上的磁力吸附式 藻水分離裝置連接； 所述磁力吸附式藻水分離裝置包括PAC攪拌箱、PAM攪拌箱以及鐵粉攪拌箱， 所述三個(gè)攪拌箱上方分別安裝有攪拌電機(jī)，所述三個(gè)攪拌箱內(nèi)部于攪拌電機(jī)下部分別連 接有攪拌器；所述三個(gè)攪拌箱分別連接PAC加藥泵、PAM加藥泵以及鐵粉加入泵的輸 入口 ； PAM加藥泵和鐵粉加入泵的輸出口與反應(yīng)池連接，PAC加藥泵的輸出口以及藻水 進(jìn)口管分別連接計(jì)量泵的輸入口，計(jì)量泵的輸出口連接混合箱，混合箱與反應(yīng)池連接； 反應(yīng)池上方安裝有攪拌電機(jī)，反應(yīng)池內(nèi)部于攪拌電機(jī)下部連接有攪拌器，反應(yīng)池通過(guò)輸 送管與分離池連接；分離池內(nèi)設(shè)置有多個(gè)磁盤，磁盤軸將各磁盤串連并架設(shè)在分離池 頂部，磁盤軸的一端連接皮帶輪組，皮帶輪組通過(guò)鏈條與減速電機(jī)連接，在分離池的入 水面安裝有鏟藻條，鏟藻條與磁盤的盤面靠接，鏟藻條上設(shè)置有刮藻板，刮藻板通過(guò)刮 藻板軸串連，刮藻板軸通過(guò)鏈條與皮帶輪組連接，分離池一端于刮藻板的一側(cè)連接落藻 板，落藻板另一端與收集箱連接；分離池的下方于落藻板的一側(cè)連接有清水出口管。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述藻水進(jìn)口管和輸送管上，以及PAC攪拌箱、PAM 攪拌箱、鐵粉攪拌箱、PAC加藥泵、PAM加藥泵、鐵粉加入泵的輸出口處，均安裝有閥 門。所述反應(yīng)池內(nèi)部于混合箱下連接有入射管道，入射管道與反應(yīng)池壁面呈傾斜角度。 所述磁盤由鐵質(zhì)的內(nèi)芯表面吸有磁塊構(gòu)成。所述減速電機(jī)通過(guò)皮帶輪組帶動(dòng)的磁盤和刮 藻板兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。所述輸送管和清水出口管分別在分離池下部的兩側(cè)。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是 本發(fā)明可以采集大面積水域漂浮的稀薄藻水，通過(guò)絮凝、并在絮凝過(guò)程中加入 鐵粉，用磁力吸附式藻水分離裝置將帶鐵粉的絮凝物吸附分離，在船舶上直接將藻水濃 縮成藻漿或藻餅，進(jìn)行減容固化處理，輸出藻泥中干物質(zhì)含量可達(dá)10%以上，并可以連 續(xù)作業(yè)，有效解決了藻水運(yùn)輸和堆放的問(wèn)題。其單位時(shí)間內(nèi)壓濾成的藻泥重量遠(yuǎn)超過(guò)國(guó) 內(nèi)外現(xiàn)有的撈藻船及其它處理裝置，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。經(jīng)本發(fā)明處理后的濾出水達(dá)到 四類水標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放到湖中。此外本發(fā)明的反對(duì)稱雙體船吃水淺，可以到湖邊或淤 塞的河道內(nèi)作業(yè)，方便高效。


圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
圖2是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明裝置中磁力吸附式藻水分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的仰視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明方法及其裝置的具體實(shí)施方式
結(jié)合一起說(shuō)明。
圖1示出了本發(fā)明藻水分離的方法的流程。本發(fā)明方法是在反對(duì)稱雙體船上實(shí)
現(xiàn)的，包括以下步驟
步驟一，通過(guò)藻水采集裝置采集藻水并輸入絮凝反應(yīng)池；所述藻水采集裝置采 用本申請(qǐng)人的申請(qǐng)?zhí)枮?009200454884的中國(guó)專利《移動(dòng)式藻水采集裝置》所公開的技 術(shù)方案。 步驟二，向絮凝反應(yīng)池中加入PAC藥劑、PAM藥劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，形成絮凝 物；其中PAC，中文名稱為聚合氯化鋁，是一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑，主要通過(guò)壓縮雙 層，吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕等機(jī)理作用，使水腫細(xì)微懸浮粒子和膠體離子 脫穩(wěn)，聚集、絮凝、混凝、沉淀，達(dá)到凈化處理效果。PAM，中文名稱為聚丙烯酰胺， 是常用的非離子型高分子絮凝劑，具有在顆粒間形成更大的絮體由此產(chǎn)生的巨大表面吸 附作用，其分子能與分散于溶液中的懸浮粒子架橋吸附，有著極強(qiáng)的絮凝作用，可用于 水中懸浮顆粒的凝聚和澄清。
步驟三，向絮凝反應(yīng)池中加入鐵粉； 步驟四，通過(guò)磁力吸附式藻水分離裝置將帶鐵粉的絮凝物吸附分離；
步驟五，將藻水分離后的清水通過(guò)排水管直接排放。 圖2示出了本發(fā)明專用的藻水分離裝置的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，其包括反對(duì)稱雙 體船IOI，船頭中部安裝藻水采集裝置102，藻水采集裝置102借助管道與設(shè)置于反對(duì)稱 雙體船101上的磁力吸附式藻水分離裝置103連接。上述反對(duì)稱雙體船1的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有 技術(shù)相同，其特點(diǎn)是兩個(gè)船體的外側(cè)幾乎是平行的，這樣的結(jié)構(gòu)有利于減小水波阻力， 同時(shí)吃水淺，可以到湖邊或淤塞的河道內(nèi)作業(yè)；上述藻水采集裝置102采用本申請(qǐng)人的 申請(qǐng)?zhí)枮?009200454884的中國(guó)專利《移動(dòng)式藻水采集裝置》所公開的技術(shù)方案；上述 磁力吸附式藻水分離裝置103的結(jié)構(gòu)如下 如圖3、圖4所示，磁力吸附式藻水分離裝置103包括PAC攪拌箱19、 PAM攪 拌箱18以及鐵粉攪拌箱20，所述三個(gè)攪拌箱上方分別安裝有攪拌電機(jī)2，所述三個(gè)攪拌 箱內(nèi)部于攪拌電機(jī)2下部分別連接有攪拌器21。 如圖3、圖4所示，所述三個(gè)攪拌箱分別通過(guò)管路連接PAC加藥泵15、 PAM加 藥泵14以及鐵粉加入泵13的輸入口 。 PAM加藥泵14和鐵粉加入泵13的輸出口與反應(yīng) 池4連接；PAC加藥泵15的輸出口連接計(jì)量泵16的輸入口，藻水進(jìn)口管l也連接計(jì)量泵 16的輸入口，計(jì)量泵16的輸出口連接混合箱3，混合箱3與反應(yīng)池4連接。所述反應(yīng)池 4內(nèi)部于混合箱3上連接有入射管道27，入射管道27與反應(yīng)池4壁面呈傾斜角度。
如圖3、圖4所示，反應(yīng)池4上方安裝有攪拌電機(jī)22，反應(yīng)池4內(nèi)部于攪拌電機(jī) 22下部連接有攪拌器23，反應(yīng)池4通過(guò)輸送管12與分離池5連接。所述藻水進(jìn)口管l和 輸送管12上，以及PAC攪拌箱19、 PAM攪拌箱18、鐵粉攪拌箱20、 PAC加藥泵15、 PAM加藥泵14、鐵粉加入泵13的輸出口處，均安裝有閥門17。 如圖3、圖4所示，分離池5內(nèi)設(shè)置有多個(gè)磁盤6，所述磁盤6由鐵質(zhì)的內(nèi)芯，以 及內(nèi)芯兩面吸有的表面鍍鋅的圓形磁鐵塊構(gòu)成。調(diào)整磁盤6之間的距離，組成磁盤組。 磁盤軸11將各磁盤6串連并通過(guò)分離池5兩邊的軸承座架設(shè)在分離池5頂部，磁盤6的 下半盤懸在分離池5中。磁盤軸11的一端連接皮帶輪組24，皮帶輪組24通過(guò)鏈條與減 速電機(jī)26連接，在分離池5的入水面安裝有鏟藻條7，鏟藻條7與磁盤6的盤面靠接，鏟 藻條7上設(shè)置有刮藻板8，刮藻板8通過(guò)刮藻板軸28串連，刮藻板軸28通過(guò)鏈條與皮帶 輪組24連接。所述減速電機(jī)26通過(guò)皮帶輪組24帶動(dòng)的磁盤6和刮藻板8兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。分離池5—端于刮藻板8的一側(cè)連接表面傾斜的落藻板9，落藻板9另一端與收 集箱10連接。分離池5的下方于落藻板9的一側(cè)連接有清水出口管25。所述輸送管12 和清水出口管24分別在分離池5下部的兩側(cè)接入分離池5。
以下結(jié)合圖2 圖4說(shuō)明本發(fā)明的工作過(guò)程 首先，將PAC、 PAM、鐵粉按一定濃度比例用清水調(diào)好之后分別裝入PAC攪拌 箱19、 PAM攪拌箱18以及鐵粉攪拌箱20，開動(dòng)三個(gè)攪拌箱上的攪拌電機(jī)2，帶動(dòng)攪拌器 21均勻轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行攪拌，作為絮凝的準(zhǔn)備工作。 步驟一，將本發(fā)明的藻水分離裝置行駛至作業(yè)水面，調(diào)節(jié)安裝在反對(duì)稱雙體船 101船頭中部的藻水采集裝置102，使之處于合適的深度，采集大面積水域漂浮的藻水， 并將藻水通過(guò)管道輸送至磁力吸附式藻水分離裝置103。 步驟二，待處理的藻水從藻水進(jìn)口管l進(jìn)入的同時(shí)，開啟PAC加藥泵15，將 PAC攪拌箱19內(nèi)的PAC藥劑泵入，通過(guò)閥門17調(diào)節(jié)藻水流量以及PAC加入量，PAC藥 劑與藻水通過(guò)計(jì)量泵16計(jì)量后一起進(jìn)入混合箱3混合，然后通過(guò)入射管道27輸入反應(yīng)池 4，開動(dòng)反應(yīng)池4上的攪拌電機(jī)22，帶動(dòng)攪拌器23均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行攪拌。由于藻水流量 較大，且入射管道27有一定輸入角度，從而在反應(yīng)池4內(nèi)形成漩渦，可使混合均勻。與 此同時(shí)，開啟PAM加藥泵14，將PAM藥劑泵入，通過(guò)閥門17調(diào)節(jié)PAM的加入量，輸 進(jìn)反應(yīng)池4進(jìn)行攪拌混合。PAC、 PAM與藻水中的藍(lán)藻、有機(jī)物、重金屬離子、氮等污 染物進(jìn)行絮凝反應(yīng)形成絮凝物，絮狀物互相粘結(jié)成絮凝團(tuán)。 步驟三，開啟鐵粉加入泵13，將鐵粉泵入，通過(guò)閥門17調(diào)節(jié)鐵粉的加入量，輸 進(jìn)反應(yīng)池4進(jìn)行攪拌混合。混合過(guò)程中絮凝團(tuán)摻合了鐵粉，使絮凝團(tuán)易于被磁鐵吸附。
步驟四，開啟反應(yīng)池4底部輸送管12上的閥門17，使混合PAC、 PAM以及鐵粉 之后的藻水由反應(yīng)池4底部的輸送管12流入分離池5。然后啟動(dòng)減速電機(jī)26，通過(guò)皮帶 輪組24帶動(dòng)磁盤軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)磁盤6緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)(圖4中磁盤6為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))，即 可以將分離池5內(nèi)帶鐵粉的藻泥吸附，通過(guò)與磁盤6盤面靠接的鏟藻條7將藻泥刮下后， 再由減速電機(jī)26通過(guò)皮帶輪組24帶動(dòng)刮藻板軸28轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刮藻板8轉(zhuǎn)動(dòng)(圖4 中刮藻板8為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))，即可將藻泥刮向落藻板9，流進(jìn)收集箱IO，減容固化一步完 成。 步驟五，經(jīng)過(guò)磁盤6吸附分離藻泥后的水，已經(jīng)達(dá)到直接排放的四類水標(biāo)準(zhǔn)， 可通過(guò)清水輸出管路25直接排放到湖中。
權(quán)利要求
一種藻水分離的方法，其特征在于包括如下步驟步驟一，通過(guò)藻水采集裝置采集藻水并輸入絮凝反應(yīng)池；步驟二，向絮凝反應(yīng)池中加入PAC藥劑、PAM藥劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，形成絮凝物；步驟三，向絮凝反應(yīng)池中加入鐵粉；步驟四，通過(guò)磁力吸附式藻水分離裝置將帶鐵粉的絮凝物吸附分離；步驟五，將藻水分離后的清水通過(guò)排水管直接排放。
2. —種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的藻水分離裝置，其特征在于包括反對(duì)稱雙體船 (101)，船頭中部安裝藻水采集裝置(102)，藻水采集裝置(102)通過(guò)管道與設(shè)置于反對(duì)稱 雙體船(101)上的磁力吸附式藻水分離裝置(103)連接；所述磁力吸附式藻水分離裝置(103)包括PAC攪拌箱(19)、 PAM攪拌箱(18)以及鐵 粉攪拌箱(20)，所述三個(gè)攪拌箱上方分別安裝有攪拌電機(jī)(2)，所述三個(gè)攪拌箱內(nèi)部于攪 拌電機(jī)(18)下部分別連接有攪拌器(21);所述三個(gè)攪拌箱分別連接PAC加藥泵(15)、 PAM加藥泵(14)以及鐵粉加入泵(13)的 輸入口； PAM加藥泵(14)和鐵粉加入泵(13)的輸出口與反應(yīng)池(4)連接，PAC加藥泵(15) 的輸出口以及藻水進(jìn)口管(1)分別連接計(jì)量泵(16)的輸入口 ，計(jì)量泵(16)的輸出口連接混 合箱(3)，混合箱(3)與反應(yīng)池(4)連接；反應(yīng)池(4)上方安裝有攪拌電機(jī)(22)，反應(yīng)池(4)內(nèi)部于攪拌電機(jī)(22)下部連接有攪 拌器(23)，反應(yīng)池(4)通過(guò)輸送管(12)與分離池(5)連接；分離池(5)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)磁盤(6)，磁盤軸(11)將各磁盤(6)串連并架設(shè)在分離池(5) 頂部，磁盤軸(11)的一端連接皮帶輪組(24)，皮帶輪組(24)通過(guò)鏈條與減速電機(jī)(26)連 接，在分離池(5)的入水面安裝有鏟藻條(7)，鏟藻條(7)與磁盤(6)的盤面靠接，鏟藻條 (7)上設(shè)置有刮藻板(8)，刮藻板(8)通過(guò)刮藻板軸(28)串連，刮藻板軸(28)通過(guò)鏈條與皮 帶輪組(24)連接，分離池(5)—端于刮藻板(8)的一側(cè)連接落藻板(9)，落藻板(9)另一端 與收集箱(IO)連接；分離池(5)的下方于落藻板(9)的一側(cè)連接有清水出口管(25)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述藻水分離裝置，其特征在于所述藻水進(jìn)口管(l)和輸送管 (12)上，以及PAC攪拌箱(19)、 PAM攪拌箱(18)、鐵粉攪拌箱(20)、 PAC加藥泵(15)、 PAM加藥泵(14)、鐵粉加入泵(13)的輸出口處，均安裝有閥門(17)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述藻水分離裝置，其特征在于所述反應(yīng)池(4)內(nèi)部于混合箱(3) 下連接有入射管道(27)，入射管道(27)與反應(yīng)池(4)壁面呈傾斜角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述藻水分離裝置，其特征在于所述磁盤(6)由鐵質(zhì)的內(nèi)芯表面 吸有磁塊構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述藻水分離裝置，其特征在于所述減速電機(jī)(26)通過(guò)皮帶輪 組(24)帶動(dòng)的磁盤(6)和刮藻板(8)兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述藻水分離裝置，其特征在于所述輸送管(12)和清水出口管 (24)分別在分離池(5)下部的兩側(cè)。
全文摘要
一種藻水分離的方法及其分離處理裝置，通過(guò)藻水采集裝置采集藻水并輸入絮凝反應(yīng)池，向絮凝反應(yīng)池中加入PAC藥劑、PAM藥劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，形成絮凝物，向絮凝反應(yīng)池中加入鐵粉，通過(guò)磁力吸附式藻水磁力分離裝置將帶鐵粉的絮凝物吸附分離，將藻水分離后的清水通過(guò)排水管直接排放。本發(fā)明可以采集大面積水域漂浮的稀薄藻水，通過(guò)絮凝、藻水分離的方式在船舶上直接將藻水減容固化成藻泥，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101691263SQ20091018515
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者倪其軍, 眭愛國(guó), 翁震平 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇二研究所