[发明专利]一种浅水湖泊太阳能昼夜异气质曝气控藻装置

说明书

本发明公开了一种浅水湖泊太阳能昼夜异气质曝气控藻装置，包括悬浮网架结构、CO₂曝气系统、空气曝气系统、太阳能发电系统和控制器，CO₂曝气系统、空气曝气系统设置于悬浮网架结构的下部，太阳能发电系统和控制器设置于悬浮网架结构的上部，控制器和太阳能发电系统均与空气曝气系统连接。实现多重方式同时控藻，改善水质，利用太阳能发电进行供电，高效节能环保，节约成本；移动方便，可根据需求改变控藻区域，灵活性强，设备结构简单，体积小，便于操作维护，尤其适用于浅水湖泊中控藻改善水质。

技术领域

本发明涉及环境治理技术领域，具体涉及一种浅水湖泊太阳能昼夜异气质曝气控藻装置。

背景技术

随着我国城市规模的扩大、生活水平的提高和社会经济高速发展，城市对水质要求越来越高，对水量的需求越来越大，对生态环境的要求也逐渐提升。然而，近年来，随着工农业规模的迅速发展，污染物排放远超以前，我国大部分曾作为水源水的湖泊水库富营养化较严重。目前，我国主要内陆湖泊如太湖、巢湖、滇池、东湖等平均深度仅有1.8-3.0m左右的浅水湖泊多数已富营养化严重，引起藻类爆发频发，水环境破坏严重，已无法满足城市水源水的要求，因此逐渐引发水源危机。同时，城市内部小面积浅水湖泊由于接收大量富含有机物的生活污水和初期雨水的入流，也产生严重污染，造成藻类大量繁殖，如不加以控制，将严重危害周围居民生活，给生态环境带来负面影响。

浅层湖泊藻类大量滋生，带来一系列环境问题和饮水安全问题。藻类多悬浮在水体中形成水华，而且某些蓝藻是有毒的，大量藻类死亡后被水中异养菌分解，产生恶臭进一步释放体内毒素，将严重恶化水质，破坏生态景观。在作为城市水源水的湖泊中，藻类的滋生直接影响自来水生产，藻类的分泌物及降解产物中含有四氯乙烯、二甲基二硫化物等毒性物质，会引起人、动物中毒，其产生的霉味、腥味，也使饮用水在感官上难以接受，长期低浓度藻毒素的摄入会对人体造成危害。

目前对于浮游藻类含量高的原水，净水厂只能在原水处理期间增加净水辅助工艺。通常处理方法有以下4种：

1.在调蓄池投加硫酸铜等杀藻剂除藻；

2.强化混凝和过滤工艺；

3.电絮凝浮选和气浮浮选除藻；

4.加助凝剂高锰酸盐(PPC)复合药剂除藻。

以上各种方法都是以降低水中藻浓度为最终目的，但同时也将带来负面影响，即有害藻细胞的破坏会使细胞中的藻毒素释放进入水体，从而形成对水质的二次污染，同时大量除藻药剂的使用会使净水厂运行成本大量增加。

因此，若要降低净水厂进水中有害藻浓度，控制浅水湖泊藻类爆发，就必须从源头上控制水体的富营养化程度抑制水源水中藻类的生长繁殖。而目前国内外已有的措施主要有：

1.表层遮光法；

2.生物控制法；

3.扬水曝气法；

4.库底泄水法。

以上几类方法在控制藻类生长方面都能起到良好的效果，但这些方法都会受到自身技术的限制而存在一定缺点：

1.表层遮光法效果良好，但由于遮光面积限制，控藻能力有限，遮光区以外水体藻类不受影响，同时会影响水体中其他有益水生生物的生长。

2.生物控制法一般为养殖藻类的消费者或竞争者，如淡水鱼、浮游生物、挺水植物等来控制藻类生物量，此方法清洁环保，节约能源。然而由于藻类繁殖速度极快，竞争优势过强，导致富营养水体中鱼类缺氧死亡，很难达到预期效果。

3.扬水曝气法是通过在库底安装不同类型的曝气设备，可以达到增加水体溶解氧抑制底泥中营养盐释放和扰动混合水体的作用。但该种方法适用于深水型湖泊水库，且在使用过程中普遍存在耗能过大和设备需经常维护的技术问题，造成控藻成本极大提高，难以大范围推广。