[发明专利]一种适用于湖泊治理的藻水分离装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种适用于湖泊治理的藻水分离装置和方法。 

技术背景

近年来，我国水污染形势日趋严重，国家重点监控的一些湖泊富营养化问题突出，蓝藻藻华频发。蓝藻的爆发不仅导致湖泊生态系统结构和功能的退化，生物多样性的减少，而且严重影响了人民的正常生产生活，威胁饮用水的安全，给旅游业也带来了极大的负面影响。为治理蓝藻，国家和地方政府投入了大量的人力物力，采取了很多物理、化学和生物的治理措施，其中物理方法应用最为普遍，包括人工打捞、各种打捞船、建设藻水分离站等。 

人工打捞需要大量的人力，并且打捞到的蓝藻藻浓度较低，仍需要进一步脱水处理，花费高。各种打捞船在我国几个典型的富营养化湖泊使用较为普遍，主要是利用过滤网将蓝藻过滤，实现藻水分离。中国科学院水生生物研究所沈银武等人发明的专利“一种收获水华蓝藻的方法和装置”（公开号：CN101318714A）提供了一种船上收获蓝藻的方法，装置包括吸藻器、履带式藻水过滤装置和带式压滤机及卧螺离心机。该发明可有效解决湖泊水华蓝藻的收获和脱水，但是过滤网容易堵塞，反冲洗频次高，维护较复杂，并且用电能做能动力源其可移动性较差。 

藻水分离站是根据我国实际国情建设的一种污水处理站，投资规模大，效果显著。它是湖泊蓝藻治理的一种有效措施，采用的技术主要为二级强化气浮法，富藻水收集后添加适量絮凝剂，搅拌后通过溶气气浮的方法实现了富藻水的分离，清水可直接排入湖。云南德林海生物科技有限公司胡明明等人发明的专利“一体化二级强化气浮分离浓藻浆的技术及装置”（公开号：CN101602551）提供了一体化二级强化气浮分离浓藻浆的技术，将收集来的浓藻浆首先进入第一级强化气浮池，在此藻体与高密度的微细气泡相互接触粘附，实现藻水分离，去除约50-80％的藻类；而后水体进入第二级强化气浮池，通过适量添加絮凝剂，再次经过气浮工艺处理，去除水体中剩余的藻类等悬浮物。该发明能够有效地去除水体中的蓝藻，为湖泊、水库污染治理提供了一种有效的方法和装置。但是二级气浮消耗的动力大，相关藻水分离工艺仍有较大的提升空间。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种气浮池数量少、气浮消耗动力费用低的适用于湖泊治理的藻水分离装置和方法。 

本发明提供的适用于湖泊治理的藻水分离装置，包括前处理和气浮处理两个分离单元，其中： 

第一分离单元，主要为前处理池，还包括加药泵、搅拌器、刮渣机；其中，由加药泵将脱氧剂药物加入前处理池中的富藻水中，由搅拌器搅拌，脱去富藻水里面的溶解氧，经过1-3小时的静置，蓝藻因缺少空气而集中在前处理池的上段；由刮渣机将藻渣收集，进一步处理； 

第二分离单元，主要为气浮池，还包括溶气罐、空压机、加药泵、搅拌器和刮渣机；通过前处理的藻水进入气浮池，由加药泵将絮凝药剂加入气浮池，由搅拌器搅拌；然后开启气浮过程，打开空压机，从溶气罐向气浮池通入加压溶气，使得藻水分离，清水排入湖中；由刮渣机收集藻渣，作进一步处理。

本发明还包括基于上述装置的适用于湖泊治理的藻水分离方法，具体采用二级处理步骤：通过前处理单元的前处理步骤，和通过气浮处理单元的气浮处理步骤。 

本发明中，所述的前处理池中所用的药剂为脱氧剂，可为亚硫酸盐或连二亚硫酸钠等；加药后搅拌时间可为10-20分钟，搅拌速度可为100-300r/min。 

本发明中，所述的前处理池为封闭系统，在加药、搅拌和静置过程中保证外界空气不进入。 

本发明中，所述的前处理池可去除藻水中60-80%的蓝藻，处理效果好； 

本发明中，所述的气浮池气浮处理中，溶气罐压力为2-3.4kg/cm²，溶气罐过流密度为100-180m³/h·m²。

本发明中，所述的气浮池气浮处理中，气浮接触池的工艺参数为：上升流速为10-12mm/s，出口断面流速为18-24 mm/s，接触池气水接触时间为50-80s。 

本发明中，所述的气浮池使用的絮凝剂可为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺等； 

本发明中，所述的藻渣进一步处理，可采用机械压滤的方式，降低藻的含水率，制作成藻饼，用于发酵和生产饲料等。

与传统技术相比，本发明具有以下优点和效果： 

1、创新性地引入了前处理池，可减少气浮池的多级使用，降低了运行费用，减少了运行维护的工作量；

2、为我国湖泊蓝藻治理提供了技术支持，操作简便，应用前景大。

附图说明