[发明专利]漂浮性藻类气幕拦挡技术

说明书

所属技术领域：

水体环境工程技术。本发明涉及一种漂浮性藻类气幕拦挡技术，适用于内陆低流速水体(湖泊、水库)中漂浮性蓝藻及类似漂浮物的拦挡、富集，具有保护目标水域防御蓝藻灾害之功用。

背景技术：

水体富营养化引发的蓝藻灾害严重危及许多湖泊、水库，其成灾特点是“边缘效应”，成灾机制是在温和气候条件下(风速＜4m/s)蓝藻漂浮-迁移-集聚所致，在蓝藻漂移路径上拦挡并清除蓝藻就可以有效防止局部水域蓝藻灾害的发生。在太湖、巢湖、滇池等富营养化问题比较严重的湖泊，各种围栏(围隔)技术被用于拦挡蓝藻，其有效性可以肯定，但其妨碍交通、影响景观、阻滞水流、影响生态等负效应严格限制了其适用性，并且在大湖面上围栏(围隔)容易遭受风浪破坏，建造和维护费用较高，可靠性比较差。

发明内容：

本发明的目标在于：研发漂浮性藻类气幕拦挡技术，提供一种无形的蓝藻防线，能够有效拦截漂浮迁移的蓝藻，却不造成任何环境负面影响，并为蓝藻收集船创造无障碍的作业环境。“气幕拦挡”实际上是通过特制的水下微孔曝气管的低压微量曝气在水体中形成垂向“气-水幕”，借以切断湖面上的风生层流，将漂浮性蓝藻阻挡在上风一侧。在大型湖泊中以气幕拦挡漂浮性藻类必须解决以下技术问题。

◆规模问题，气幕挡藻防线长度需求可能为数千米。

◆有效性问题，长达数千米、间歇运行的水下曝气管道系统必须防止湖水入侵。

◆能耗问题，如果曝气能耗过高则会限制本项技术的适用性。

为解决以上技术问题并达到研发目标，采取了以下技术方案。

(1)低压供气系统

采用大口径、低阻力的低压供气系统，如附图1所示。沿湖底(1)以支撑(2)固定布设供气主管道(3)，布设高度距离水面(4)大约2m；在供气主管道始端建风机房(5)，以30kpa左右的低压风机(6)供气；在供气主管道末端设“∪”形吐水管(7)。

(2)支管接口

以防锈材料制作支管接口(8)，在供气主管(3)上方间隔30m安装(见附图1)。出口与曝气支管(9)连接，进口插入供气主管(3)底部。支管接口还具有阻逆(防水)和调节流量功能。

(3)微孔曝气支管

φ20mm、长度30m的低压微孔曝气支管(9)，微孔总面积50～100mm²，一端封闭，另一端安装在支管接口(8)上，沿供气主管(3)固定。

(4)防水、排水机制

供气主管道(3)及其与支管接口(8)之间严密防水，并在支管接口(8)内设阻逆装置，短期停用时供气主管道不会进水；供气主管道末端的“∪”形管(7)有吐水功能，长时间停用再次启动时可以自动排出供气主管道内的积水；曝气支管(9)亦具备吐水功能，供气主管道(3)底部滞留的水可自支管接口(8)进入曝气支管(9)排出。

本发明主要有以下优点：

(1)无形蓝藻防线，通过带状曝气阻挡蓝藻的漂移，不影响水上交通、水流和景观，并为蓝藻收集船提供无障碍作业环境；

(2)安全可靠，经久耐用，不受风浪、船只影响，使用寿命10年以上；

(3)建设费用合理，千米气幕挡藻工程建设费用＜100万元(以10千米总长度核算)；

(4)节能环保，采用低压微量曝气，千米气幕挡藻工程运行能耗＜20kw，且可随意启闭；

(5)防水、排水性能良好，保证率高。

应用举例：

本发明2007年在滇池大清河口水质净化技术示范工程中试用，可以有效拦挡自湖面漂移而至的蓝藻。

附图说明：

图1——供气主管道

图2——安装在供气主管上的支管接口和曝气支管

图中：1.湖底，2.支撑，3.供气主管道，4.水面，5.风机房，6.风机，7.“∪”形管，8.支管接口，9.微孔曝气支管。

具体实施方式：

本发明按照以下步骤进行工程性应用：

(1)建造风机房(5)并安装风机(6)。

(2)在湖底上放线并设置管道支撑(2)。

(3)在水面上整体组装供气主管(3)和末端“∪”形管(7)，安装好支管接口(8)并关闭调节阀。

(4)将供气主管(3)整体安装到水下支撑(7)上。

(5)安装微孔曝气支管(9)。

(6)启动风机(6)，在有压条件下开启所有的支管接口(8)调节阀，并调整气流量使整个系统曝气均匀。

(7)关闭风机(6)，随时可以再次启动运行。