[发明专利]利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置，其用于清除水库、湖泊、江河等自然水系和高尔夫球场等人工水系中的藻类，该藻类可在上述水系中急剧繁殖并且容易引起红藻和绿藻现象。

背景技术

通常情况下，如果水库、湖泊、江河等自然水系和高尔夫球场等人工水系中的有机物、氮、磷等营养盐类含量过多而出现富营养化现象时，摄取该营养物质的植物性浮游生物或藻类就会在短时间内急剧繁殖，从而把整个水系染成红色或黄绿色，由此引发红藻或绿藻现象。

当氮(N)、磷(P)等藻类繁殖所需的营养成分物质过多地积蓄在湖沼(湖泊、水库)中时会出现上述富营养化现象。即，营养盐类含量可适当地经稀释、沉淀、生物分解等过程而得到自然净化，但是如果一次性过多地供应营养盐类而使湖沼失去自净能力时，就会出现各种藻类的大量繁殖，而且会重复出现藻类分解物再次成为其它藻类的营养物质的恶性循环。

处于富营养化状态的湖沼中出现的红藻或绿藻现象可以使水系水体的颜色发生变化，同时会显著降低水体透明度而危害周边景观，还会使水系内部的氧气枯竭而致使水生生物死亡。被杀灭的繁殖藻类的残骸在沉底之后会逐渐腐烂而产生有毒物质及发出恶臭气味，从而导致水质恶化。尤其是如果自来水源出现绿藻现象时，不仅很难处理而且经过处理的自来水中会有异味。

清除红藻及绿藻的方法有多种，比如包括如下方法：黄土抛撒法，向水中抛撒黄土，利用黄土所具有的吸附作用及絮凝力来吸附水中的营养盐类及急剧繁殖的藻类，之后再进行絮凝处理；絮凝剂投入法，向水中投入絮凝剂用以凝聚营养盐类及急剧繁殖的藻类并进行絮凝处理；利用水生植物法，在水中种植水生植物，通过其根部吸收营养盐类以达到清除它的目的；溶解空气漂浮法，向水中通入高压空气以使水中的溶解空气产生漂浮，与此同时，带动营养盐类及藻类而使其漂浮，进而达到清除它们的目的；利用臭氧杀灭微生物的方法；利用电解反应所产生的气泡对其进行分离的漂浮分离法；通入电解海水时所产生的氯气来清除藻类的方法等。

但是，上述黄土抛撒法只是能够在短时间内进行迅速处理的一个应急措施而已，经过一段时间之后，因浮游生物和混浊度会逐渐增加，所以仍然会使水质恶化。采用上述絮凝剂投入法时，不仅会因购买絮凝剂而花费高额絮凝剂费用，而且水中污染物与絮凝剂发生化学反应后还有可能产生2次污染。采用利用水生植物法时的处理费用虽然较低，但由于水生植物对季节和外界温度条件较为敏感，所以不仅应用受到限制，而且由于水生植物死后的残留物本身也是有机物，所以它还会成为水质污染源。采用溶解空气漂浮法时，由于仅靠溶解空气微粒而难以使水中繁殖藻类漂浮起来，所以该方法不仅难以提高清除效率，而且还需要从水系外部通入高压空气，从而会需要高额装备费用以及相关维护费用，现场被杀灭而漂浮的浮游生物会严重损坏周边景观。臭氧处理法是通过臭氧发生器向水中通入臭氧而灭菌的方法，但臭氧发生器本身属于高价装备，其还有一定的危险性并会发出臭氧所特有的恶臭。利用电解反应的漂浮分离法则利用电解过程中所产生的细微气泡使藻类浮到水面上，但是大型电解装置的能耗高、风险大。通入电解海水时所产生的氯气的方法只能在海中使用，而且由于该法直接向海水中通入电解反应所产生的氯气，因此其经济性较低。

如上所述，到目前为止，人们提出的清除藻类的方法及装置各有优缺点，所以人们很难只应用其中的某一个方法。例如，采用直接向湖沼中抛撒黄土、絮凝剂或消毒剂等清除藻类和营养盐类的方法时，虽然效果快但不能持久，由于已被杀灭的藻类经再分解后还会产生大量有机物，所以还会出现红藻、绿藻等并形成严重的恶性循环。

然而，采用抽吸湖沼水之后在另设的其它处理装置中清除藻类和营养盐类并重新向湖沼排放放流水的方法时，由于利用离心分离、漂浮分离、微量应变(microstraining)等固液分离法清除藻类，所以采用该方法时，虽然能从水系水体中完全分离出藻类，但其不仅需要高价装备，而且能源和各种消耗品的用量也较多。

另外，利用紫外线、臭氧或氯气等杀灭藻类时，虽然该方法可以迅速清除红藻及绿藻，但过多地进行消毒时，消毒剂的毒性会对其它水生植物产生恶劣影响。反之，利用微生物或水生植物净化水体水质时，虽然该方法在清除红藻和绿藻的根源物质、即营养盐类方面具有优势，但是由于该方法在大范围水系中很难实施，所以其不仅收效甚微而且清除速度缓慢，因此该方法只能当作辅助技术来使用。