[发明专利]蓝藻膜脱水的工艺及高分子膜

说明书

本发明公开了蓝藻膜脱水的工艺，用于该工艺上的装置包括高分子膜过滤仓体、声波发生装置、声波隔离安装支架、整机框架以及用于承接脱出水的脱水收集仓；工艺包括如下步骤：1)声波发生装置产生低频声波，低频声波促使高分子膜过滤舱体产生低频振动；2)通过输入管道向高分子膜过滤仓体内通入蓝藻水混合液体，在低频声波的作用下，游离水与蓝藻细胞产生不同的受迫振动，游离水快速通过高分子膜；具有完整结构的蓝藻细胞沿高分子膜一侧单向运动并汇聚在输出管道处；3)通过高分子膜的游离水下落至脱水收集仓。该工艺通过高分子膜结构，可不借助化学药剂，在无压状态下将蓝藻从自然水体中分离出来，游离水脱除率超过90％，排出水含藻率低于0.05％。

技术领域

本发明涉及蓝藻脱水技术领域，更具体地说，它涉及蓝藻膜脱水的工艺及高分子膜。

背景技术

蓝藻打捞后需要脱除游离水，以外运藻渣。目前此类藻水分离技术多以添加多种药剂后，经气浮或沉降的反应过程，再经带滤挤压脱水或离心脱水。这些技术带来多方面的弊病：一是大量添加的药剂并不回收，大部分进入藻渣，严重影响了后续干化处理及资源化利用；少量进入到水体中，对自然水体产生了不可逆的化学污染；某些药剂还具有破壁效果，造成藻毒素的大量释放进入水体，产生比有机污染更为严重的生物毒素污染。二是实际的分离脱水过程脱水率不高，得到的藻渣含水率往往超过93％，且其中大部分含水为絮凝状态，大大增加了藻渣的运输成本及干化成本，且易造成藻渣快速发臭变质。三是高成本、高能耗，低产能。以某型号的高速离心脱水机为例，其装机功率高达55KW，其实际处理能力仅为12立方/小时，但能耗高达35～45KWh/小时，且噪音超过85dB，吨藻水处理综合成本达60元以上。最后，在实际打捞中，蓝藻浓度往往只能达到1000～2000万个/升，现有技术无法对低浓度的蓝藻进行有效分离。总之，在蓝藻治理过程中，现有的藻水分离工艺不仅严重制约了蓝藻打捞量，也堵塞了蓝藻资源化途径。要实现节能环保、绿色高效、可持续的蓝藻治理及资源化开发，就必须开发出颠覆性的全新藻水分离工艺及装置。

授权公告号为CN104370431B的中国专利公开了蓝藻脱水方法，包括超声、加絮凝剂和压滤脱水步骤，具体为将蓝藻经超声波处理2～6min；向超声后的蓝藻中加入絮凝剂，并搅拌均匀；将加入絮凝剂后的蓝藻进行压滤脱水。本发明公开的方法能使蓝藻体积大大降低、热值无变化且脱水程度高，具有处理速度快、操作简单、便于大规模化生产等优势，具有广阔的应用前景。该方法添加了多种药剂，再经带滤挤压脱水或离心脱水。大量药剂的使用会严重影响了后续干化处理及资源化利用；以及对自然水体产生了不可逆的化学污染和生物毒素污染。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供蓝藻膜脱水的工艺及高分子膜，该工艺通过高分子膜结构，可不借助化学药剂，在无压状态下将蓝藻从自然水体中分离出来，游离水脱除率超过90％，排出水含藻率低于0.05％。这一高分子膜结构通过低频声波实现了蓝藻中游离水可以快速通过膜层，而蓝藻细胞则在高分子膜一侧向规定方向快速移动，从而实现高通量的藻水分离过程。在本发明的装置中，无运动部件及流体加压部件，通过调整低频声波频率，适应不同浓度下的藻水分离操作，每单元可达到10～30立方/小时的工作负荷，运行平稳可靠。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：蓝藻膜脱水的工艺，用于该工艺上的装置包括高分子膜过滤仓体、声波发生装置、声波隔离安装支架、整机框架以及用于承接脱出水的脱水收集仓；所述高分子膜过滤仓体通过声波隔离安装支架安装在整机框架内，所述声波发生装置安装在所述高分子膜过滤仓体上；同时，所述脱水收集仓安装于整机框架内，且位于高分子膜过滤仓体的下方；高分子膜过滤仓上还设有输入管道和输出管道，脱水收集仓上设有排出管道；

所述工艺包括如下步骤：

1)打开声波发生装置使其产生低频声波，低频声波促使高分子膜过滤舱体产生低频振动；