[实用新型]一种去除蓝藻及氮磷营养盐的电化学装置

说明书

本实用新型公开了一种去除蓝藻及氮磷营养盐的电化学装置，包括框架、浮体、蓝藻收集板、电化学阳极、磷回收阴极以及蓄电池，所述框架上下开口，通过侧面外部设置的浮体漂浮在水面上；所述蓝藻收集板为两块，分别位于框架的两侧，其一边与框架的侧板的纵边连接，相对的另一边向水面延伸，蓝藻收集板的板面垂直于水面，两块蓝藻收集板之间的夹角为90°；框架位于两块蓝藻收集板之间的前板顶部低于两侧侧板顶部，从而在两块蓝藻收集板之间形一个开口；所述电化学阳极固定在框架内壁上，且位于水面以下，所述磷回收阴极平行分布在电化学阳极下部；所述蓄电池固定在框架位于水面的部分上，为电化学阳极和磷回收阴极供电。

技术领域

本实用新型涉及一种去除蓝藻及氮磷营养盐的电化学装置，属于水环境保护领域。

背景技术

随着周围工、农业的发展和人口的增长，大量污染物进入河流和湖体内，水体水质不断恶化，浮游植物的生物多样性减少，正逐步向以绿藻-蓝藻为主的群落结构演替，随着营养盐含量的升高，部分湖区的富营养化程度也不断恶化。氮和磷被认为是造成水体富营养化的主要营养物质。除了入湖河流、地表径流、湖面降水等外源输入外，营养盐的动态、静态内源释放也导致水体维持在较高的富营养化水平。在水力作用下，湖内死亡藻类的重新分解也会产生大量颗粒态、溶解态和胶体态的营养盐，这部分内源释放的营养物将会重新进入湖体的物质循环圈，为藻类的生长所利用。

孙远军等对死亡蓝藻的好氧降解及营养盐释放规律进行了相关的研究。结果表明，蓝藻细胞有机碳的矿化速率为9.415mg/L·d，有机氮的氨化速率为0.441mg/L·d，有机磷的降解速率为0.044mg/L·d，好氧降解将会造成溶解态营养盐的大量释放，降解后硝态氮和正磷酸盐分别比初始值高4.22倍和4.20倍。因此，蓝藻以及蓝藻死亡之后释放的大量营养盐类重新进入湖体是目前蓝藻不断爆发的一个重要原因。

常用的除藻方法主要有化学药剂法、气浮法、直接过滤法和生物处理法等。新型的一些技术包括用介质阻挡放电等离子体技术、水中高压脉冲放电等离子体技术、脉冲式变频电磁场杀藻技术等，以及一些新型的高级氧化技术，比如电化学氧化技术，电絮凝-电气浮的方法去除蓝藻。

电化学去除蓝藻技术由于其快速高效等原因被研究人员广泛关注。电化学氧化的主要原理是利用电极反应直接降解有机物，或是通过电极反应产生羟基自由基、臭氧等有强氧化性的物质间接氧化还原有机物相比其他处理技术，电化学氧化技术所需设备简易，在常温常压下易于控制运行。电化学氧化过程中产生的自由基可直接与废水中的有机污染物反应，使其降解为CO₂、H₂O和小分子有机物等，并且有絮凝、杀菌作用。因此电化学氧化法可消除大量堆积的藻类有机物，从而达到降解藻源性湖泛的目的。但是仅对水体中蓝藻进行直接的杀灭，而不对水体中营养盐进行控制，不足以达到持续消灭蓝藻的目的，蓝藻降解之后其释放的氮磷营养盐和水体中原有的营养盐不加以去除的话，会导致蓝藻的再度爆发。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够方便灵活地对湖泊、江河、水库等水体中的蓝藻进行杀灭，并对其中的氮磷营养盐进行去除，防止蓝藻水华的循环爆发的电化学装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种去除蓝藻及氮磷营养盐的电化学装置，包括框架、浮体、蓝藻收集板、电化学阳极、磷回收阴极以及蓄电池，所述框架上下开口，通过侧面外部设置的浮体漂浮在水面上；所述蓝藻收集板为两块，分别位于框架的两侧，其一边与框架的侧板的纵边连接，相对的另一边向水面延伸，蓝藻收集板的板面垂直于水面，两块蓝藻收集板之间的夹角为90°；框架位于两块蓝藻收集板之间的前板顶部低于两侧侧板顶部，从而在两块蓝藻收集板之间形一个开口；所述电化学阳极固定在框架内壁上，且位于水面以下，所述磷回收阴极平行分布在电化学阳极下部；所述蓄电池固定在框架位于水面的部分上，为电化学阳极和磷回收阴极供电。