一种蓝藻水体修复设备及修复方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种蓝藻水体修复设备及修复方法。

背景技术

近年来，随着国民经济高速发展，环境污染控制相对滞后，不少水体负荷了大量氮、磷和其他有机污染等营养物，远超湖体自净能力，致使湖泊环境不断恶化。湖泊富营养化在中国已是一个突出的环境问题，国家重点治理的“三湖”因富营养化造成的藻害已日趋严重。

蓝藻大量出现时，附近水体一般呈蓝色或绿色，水面被厚厚的蓝绿色湖靛所覆盖，被风吹到岸边堆积，不但会发出恶臭味，且含毒素的蓝藻细胞在水体中漂浮，当与某些悬浮物络合沉淀，或被养殖对象捕食后随其排泄物沉淀，在鱼池池底富集，对无公害水产品生产会带来巨大的负面影响。目前，蓝藻治理主流的工艺路线为：打捞-藻水分离-资源化利用；然而，蓝藻打捞主要是通过泵抽的方式从水体里抽取藻浆，然后通过管道输送至蓝藻处置设施进行藻水分离等深度处理，在抽吸蓝藻的过程中会混入大量的水，使得收集到的藻浆浓度不高，增加了蓝藻的后期处理难度。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种蓝藻水体修复设备及修复方法。

本发明的技术方案为：一种蓝藻水体修复设备，包括船体、设置在船体头端的打捞组件、设置在船体上端面且与打捞组件抵接的分离组件和设置在船体尾端的药物释放组件；

打捞组件包括两个对称设置在船体头端的支撑板、设置在两个支撑板之间的输送构件和设置在两个支撑板之间且位于输送构件远离船体一端的抓取构件；输送构件包括设置在两个支撑板之间的安装座、转动卡接在安装座两端的转辊、缠绕设置在两个转辊上的输送网带和设置在安装座上且为其中一个转辊提供动力的输送电机；抓取构件包括转动卡接在两个支撑板之间的旋转筒、数个等距分布在旋转筒周向的抓取板和设置在其中一个支撑板上且为旋转筒提供动力的抓取电机；

分离组件包括设置在船体上端面且与输送网带端部抵接的收集筒、转动卡接在收集筒内部的分离网筒和设置在收集筒侧壁上且为分离网筒提供动力的分离电机；收集筒侧壁上设置有排水管；分离网筒侧壁上套设有锥齿圈；分离电机的输出轴贯穿收集筒且设置有与锥齿圈啮合连接的第一锥齿轮；

药物释放组件包括设置在船体上端面的储药筒和设置在船体尾端且与储药筒连接的释放管；储药筒顶端设置有加药管；释放管与储药筒连接处设置有加压泵，释放管端部设置有药物喷头。

进一步地，输送网带上等距分布有数个阻隔竖板；

说明：通过设置阻隔竖板能够避免蓝藻输送过程中在输送网带上滑动，从而提高输送网带对蓝藻的输送效率。

进一步地，分离组件还包括设置在收集筒内部且位于分离网筒下方的悬浮物收集构件和设置在收集筒侧壁上且为悬浮物收集构件提供动力的辅助电机；悬浮物收集构件包括转动卡接在收集筒内部的旋转套和数个等距分布在旋转套内壁上的收集盒，旋转套的外壁上设置有齿轮槽，辅助电机的输出轴贯穿收集筒且设置有与齿轮槽啮合连接的第二锥齿轮；各个收集盒上均设置有排水孔；

说明：通过辅助电机带动第二锥齿轮旋转，利用第二锥齿轮和齿轮槽的啮合作用使得旋转套和收集盒进行旋转，收集盒选择过程中对水体中悬浮的蓝藻碎片进行收集，从而提高蓝藻水体的修复效果。

进一步地，船体尾端设置有载物板，载物板上设置有摆动电机；载物板上滑动卡接有与释放管滑动卡接的套管，套管下端设置有耙管；药物喷头设置有数个，且等距分布在耙管上；摆动电机的输出轴上设置有摆动轮，摆动轮和套管转之间通过推动臂活动铰接；

说明：利用摆动电机带动摆动轮旋转，使得推动臂推动套管在载物板上间歇性移动，从而并使得药物喷头能够将修复药剂喷向不同深度的水体中，有利于提高蓝藻水体的修复效率。

进一步地，储药筒内部设置有搅拌器；

说明：通过设置搅拌器，有利于提高储药筒内部修复药剂的混合均匀性，从而提高修复药剂的作用效果。

进一步地，旋转筒的外壁上等距分布有数个旋切刀盘；抓取板设置在相邻两个旋切刀盘之间；

说明：通过设置旋切刀盘，当旋转筒转动过程中，利用旋切刀盘对大片蓝藻进行分割处理，从而提高旋转筒对于蓝藻的抓取效果。

进一步地，旋转筒上设置有位于相邻两个抓取板之间的透水孔；

说明：通过在旋转筒上设置透水孔，使得旋转筒抓取蓝藻过程中蓝藻中的水分能够快速排出，从而降低了旋转筒的运行负荷。

进一步地，船体上设置有与输送电机、抓取电机、分离电机和加压泵电性连接的太阳能电板；

说明：利用太阳能电板为各用用电器进行供电，有利于提高本发明的使用便利性。

进一步地，收集筒与输送网带抵接处设置有刮料板；

说明：通过设置刮料板，能够使输送网带上的蓝藻全部落入收集筒内部，避免蓝藻粘结在输送网带上而影响设备的正常运转，从而提高了设备的运行稳定性和可靠性。

本发明还提供了一种蓝藻水体修复方法，包括以下步骤：

S1、分别将输送电机、抓取电机、分离电机和加压泵与外部电源连接；

S2、将船体投放至待修复水域，然后分别开启输送电机和抓取电机；利用抓取电机带动旋转筒旋转，旋转筒旋转过程中利用抓取板将水面上漂浮的蓝藻抓取至相邻两个抓取板之间，并随着旋转筒的旋转，抓取的蓝藻被传送至输送网带上；

S3、利用输送电机带动转辊转动，转辊旋转过程中带动输送网带移动，并将蓝藻输送至收集筒内部；

S4、进入收集筒内部的蓝藻下落至分离网筒内部，蓝藻内的水分被初次分离，然后开启分离电机电机，利用分离电机上的第一锥齿轮和锥齿圈的啮合作用，使得分离网筒旋转，对蓝藻内的水分进行离心分离；分离的水分通过排水管排出；

S5、通过储药筒上的加药管向储药筒内部加入修复药剂，然后开启加压泵，利用加压泵将储药筒内部修复药剂依次通过释放管和药物喷头喷向蓝藻水体中，破坏蓝藻细胞结构，抑制蓝藻生长；其中，修复药剂由桉树叶提取物、无水乙醇、泊洛沙姆和蒸馏水按照体积比1:3:1:45混合配制而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：

第一、本发明的设备结构设计合理，利用物理打捞和化学抑制协同处理蓝藻水体，使得蓝藻水体的修复效果得到了极大改善，对水资源的保护以及生态环境的改善都具有促进作用；

第二、本发明利用行进的船体带动打捞组件移动，具有操作灵活性高，蓝藻收集效率高的优势；同时，利用抓取构件和输送构件将水体中的蓝藻转移至收集筒终进行藻水分离，极大的减低了蓝藻的含水量，降低了蓝藻的后期处理难度；

第三、本发明通过向蓝藻水体中喷洒修复药剂，使得蓝藻的细胞结构得以破坏，从而抑制了蓝藻的生长，蓝藻水体的修复更加彻底，修复效果更加持久。

附图说明

图1是本发明的纵剖图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的收集筒的内部结构示意图；

图5是本发明的收集盒与旋转套的连接示意图；

图6是本发明的套管与释放管的连接示意图；

其中，1-船体、2-打捞组件、20-支撑板、21-输送构件、210-安装座、211-转辊、212-输送网带、2120-阻隔竖板、213-输送电机、22-抓取构件、220-旋转筒、2200-透水孔、221-抓取板、222-抓取电机、223-旋切刀盘、3-分离组件、30-收集筒、300-排水管、31-分离网筒、310-锥齿圈、32-分离电机、320-第一锥齿轮、33-悬浮物收集构件、330-旋转套、3300-齿轮槽、331-收集盒、34-辅助电机、340-第二锥齿轮、4-药物释放组件、40-储药筒、41-释放管、42-加压泵、43-药物喷头、44-载物板、45-摆动电机、450-摆动轮、451-推动臂、46-套管、460-耙管、47-搅拌器。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种蓝藻水体修复设备，包括船体1、设置在船体1头端的打捞组件2、设置在船体1上端面且与打捞组件2抵接的分离组件3和设置在船体1尾端的药物释放组件4；

如图1、2、3所示，打捞组件2包括两个对称设置在船体1头端的支撑板20、设置在两个支撑板20之间的输送构件21和设置在两个支撑板20之间且位于输送构件21远离船体1一端的抓取构件22；输送构件21包括设置在两个支撑板20之间的安装座210、转动卡接在安装座210两端的转辊211、缠绕设置在两个转辊211上的输送网带212和设置在安装座210上且为其中一个转辊211提供动力的输送电机213；抓取构件22包括转动卡接在两个支撑板20之间的旋转筒220、8个等距分布在旋转筒220周向的抓取板221和设置在其中一个支撑板20上且为旋转筒220提供动力的抓取电机222；

如图1、2、4所示，分离组件3包括设置在船体1上端面且与输送网带212端部抵接的收集筒30、转动卡接在收集筒30内部的分离网筒31和设置在收集筒30侧壁上且为分离网筒31提供动力的分离电机32；收集筒30侧壁上设置有排水管300；分离网筒31侧壁上套设有锥齿圈310；分离电机32的输出轴贯穿收集筒30且设置有与锥齿圈310啮合连接的第一锥齿轮320；

如图1所示，药物释放组件4包括设置在船体1上端面的储药筒40和设置在船体1尾端且与储药筒40连接的释放管41；储药筒40顶端设置有加药管；释放管41与储药筒40连接处设置有加压泵42，释放管41端部设置有药物喷头43。

实施例2

本实施例记载的是应用实施例1的修复装置进行蓝藻水体的修复方法，包括以下步骤：

S1、分别将输送电机213、抓取电机222、分离电机32和加压泵42与外部电源连接；

S2、将船体1投放至待修复水域，然后分别开启输送电机213和抓取电机222；利用抓取电机222带动旋转筒220旋转，旋转筒220旋转过程中利用抓取板221将水面上漂浮的蓝藻抓取至相邻两个抓取板221之间，并随着旋转筒220的旋转，抓取的蓝藻被传送至输送网带212上；

S3、利用输送电机213带动转辊211转动，转辊211旋转过程中带动输送网带212移动，并将蓝藻输送至收集筒30内部；

S4、进入收集筒30内部的蓝藻下落至分离网筒31内部，蓝藻内的水分被初次分离，然后开启分离电机32电机，利用分离电机32上的第一锥齿轮320和锥齿圈310的啮合作用，使得分离网筒31旋转，对蓝藻内的水分进行离心分离，分离的水分通过排水管300排出；

S5、通过储药筒40上的加药管向储药筒40内部加入修复药剂，然后开启加压泵42，利用加压泵42将储药筒40内部修复药剂依次通过释放管41和药物喷头43喷向蓝藻水体中，破坏蓝藻细胞结构，抑制蓝藻生长；其中，修复药剂由桉树叶提取物、无水乙醇、泊洛沙姆和蒸馏水按照体积比1:3:1:45混合配制而成。

实施例3

如图1所示的一种蓝藻水体修复设备，包括船体1、设置在船体1头端的打捞组件2、设置在船体1上端面且与打捞组件2抵接的分离组件3和设置在船体1尾端的药物释放组件4；

如图1、2、3所示，打捞组件2包括两个对称设置在船体1头端的支撑板20、设置在两个支撑板20之间的输送构件21和设置在两个支撑板20之间且位于输送构件21远离船体1一端的抓取构件22；输送构件21包括设置在两个支撑板20之间的安装座210、转动卡接在安装座210两端的转辊211、缠绕设置在两个转辊211上的输送网带212和设置在安装座210上且为其中一个转辊211提供动力的输送电机213；抓取构件22包括转动卡接在两个支撑板20之间的旋转筒220、8个等距分布在旋转筒220周向的抓取板221和设置在其中一个支撑板20上且为旋转筒220提供动力的抓取电机222；输送网带212上等距分布有数个阻隔竖板2120；旋转筒220的外壁上等距分布有5个旋切刀盘223；抓取板221设置在相邻两个旋切刀盘223之间；旋转筒220上设置有位于相邻两个抓取板221之间的透水孔2200；

如图1、2、4所示，分离组件3包括设置在船体1上端面且与输送网带212端部抵接的收集筒30、转动卡接在收集筒30内部的分离网筒31和设置在收集筒30侧壁上且为分离网筒31提供动力的分离电机32；收集筒30侧壁上设置有排水管300；分离网筒31侧壁上套设有锥齿圈310；分离电机32的输出轴贯穿收集筒30且设置有与锥齿圈310啮合连接的第一锥齿轮320；

如图1所示，药物释放组件4包括设置在船体1上端面的储药筒40和设置在船体1尾端且与储药筒40连接的释放管41；储药筒40顶端设置有加药管；释放管41与储药筒40连接处设置有加压泵42，释放管41端部设置有药物喷头43。

实施例4

本实施例记载的是应用实施例3的修复装置进行蓝藻水体的修复方法，包括以下步骤：

S1、分别将输送电机213、抓取电机222、分离电机32和加压泵42与外部电源连接；

S2、将船体1投放至待修复水域，然后分别开启输送电机213和抓取电机222；利用抓取电机222带动旋转筒220旋转，旋转筒220旋转过程中利用旋切刀盘223对大片蓝藻进行分割处理，然后利用抓取板221将水面上漂浮的蓝藻抓取至相邻两个抓取板221之间，并随着旋转筒220的旋转，抓取的蓝藻被传送至输送网带212上；旋转筒220抓取蓝藻过程中蓝藻中的水分通过透水孔2200排出；

S3、利用输送电机213带动转辊211转动，转辊211旋转过程中带动输送网带212移动，并将蓝藻输送至收集筒30内部；

S4、进入收集筒30内部的蓝藻下落至分离网筒31内部，蓝藻内的水分被初次分离，然后开启分离电机32电机，利用分离电机32上的第一锥齿轮320和锥齿圈310的啮合作用，使得分离网筒31旋转，对蓝藻内的水分进行离心分离，分离出的水分通过排水管300排出；

S5、通过储药筒40上的加药管向储药筒40内部加入修复药剂，然后开启加压泵42，利用加压泵42将储药筒40内部修复药剂依次通过释放管41和药物喷头43喷向蓝藻水体中，破坏蓝藻细胞结构，抑制蓝藻生长；其中，修复药剂由桉树叶提取物、无水乙醇、泊洛沙姆和蒸馏水按照体积比1:3:1:45混合配制而成。

实施例5

如图1所示的一种蓝藻水体修复设备，包括船体1、设置在船体1头端的打捞组件2、设置在船体1上端面且与打捞组件2抵接的分离组件3和设置在船体1尾端的药物释放组件4；

如图1、2、3所示，打捞组件2包括两个对称设置在船体1头端的支撑板20、设置在两个支撑板20之间的输送构件21和设置在两个支撑板20之间且位于输送构件21远离船体1一端的抓取构件22；输送构件21包括设置在两个支撑板20之间的安装座210、转动卡接在安装座210两端的转辊211、缠绕设置在两个转辊211上的输送网带212和设置在安装座210上且为其中一个转辊211提供动力的输送电机213；抓取构件22包括转动卡接在两个支撑板20之间的旋转筒220、8个等距分布在旋转筒220周向的抓取板221和设置在其中一个支撑板20上且为旋转筒220提供动力的抓取电机222；输送网带212上等距分布有数个阻隔竖板2120；旋转筒220的外壁上等距分布有5个旋切刀盘223；抓取板221设置在相邻两个旋切刀盘223之间；旋转筒220上设置有位于相邻两个抓取板221之间的透水孔2200；

如图1、2、4、5所示，分离组件3包括设置在船体1上端面且与输送网带212端部抵接的收集筒30、转动卡接在收集筒30内部的分离网筒31和设置在收集筒30侧壁上且为分离网筒31提供动力的分离电机32；收集筒30侧壁上设置有排水管300；分离网筒31侧壁上套设有锥齿圈310；分离电机32的输出轴贯穿收集筒30且设置有与锥齿圈310啮合连接的第一锥齿轮320；分离组件3还包括设置在收集筒30内部且位于分离网筒31下方的悬浮物收集构件33和设置在收集筒30侧壁上且为悬浮物收集构件33提供动力的辅助电机34；悬浮物收集构件33包括转动卡接在收集筒30内部的旋转套330和4个等距分布在旋转套330内壁上的收集盒331，旋转套330的外壁上设置有齿轮槽3300，辅助电机34的输出轴贯穿收集筒30且设置有与齿轮槽3300啮合连接的第二锥齿轮340；各个收集盒331上均设置有排水孔；收集筒30与输送网带212抵接处设置有刮料板；

如图1所示，药物释放组件4包括设置在船体1上端面的储药筒40和设置在船体1尾端且与储药筒40连接的释放管41；储药筒40顶端设置有加药管；释放管41与储药筒40连接处设置有加压泵42，释放管41端部设置有药物喷头43。

实施例6

本实施例记载的是应用实施例5的修复装置进行蓝藻水体的修复方法，包括以下步骤：

S1、分别将输送电机213、抓取电机222、分离电机32、辅助电机34和加压泵42与外部电源连接；

S2、将船体1投放至待修复水域，然后分别开启输送电机213和抓取电机222；利用抓取电机222带动旋转筒220旋转，旋转筒220旋转过程中利用旋切刀盘223对大片蓝藻进行分割处理，然后利用抓取板221将水面上漂浮的蓝藻抓取至相邻两个抓取板221之间，并随着旋转筒220的旋转，抓取的蓝藻被传送至输送网带212上；旋转筒220抓取蓝藻过程中蓝藻中的水分通过透水孔2200排出；

S3、利用输送电机213带动转辊211转动，转辊211旋转过程中带动输送网带212移动，并将蓝藻输送至收集筒30内部；

S4、进入收集筒30内部的蓝藻下落至分离网筒31内部，蓝藻内的水分被初次分离，然后开启分离电机32电机，利用分离电机32上的第一锥齿轮320和锥齿圈310的啮合作用，使得分离网筒31旋转，对蓝藻内的水分进行离心分离；开启辅助电机34，利用辅助电机带动第二锥齿轮340旋转，利用第二锥齿轮340和齿轮槽3300的啮合作用使得旋转套330和收集盒331进行旋转，收集盒331旋转过程中对水体中悬浮的蓝藻碎片进行收集；分离出的水分通过排水管300排出；

S5、通过储药筒40上的加药管向储药筒40内部加入修复药剂，然后开启加压泵42，利用加压泵42将储药筒40内部修复药剂依次通过释放管41和药物喷头43喷向蓝藻水体中，破坏蓝藻细胞结构，抑制蓝藻生长；其中，修复药剂由桉树叶提取物、无水乙醇、泊洛沙姆和蒸馏水按照体积比1:3:1:45混合配制而成。

实施例7

如图1所示的一种蓝藻水体修复设备，包括船体1、设置在船体1头端的打捞组件2、设置在船体1上端面且与打捞组件2抵接的分离组件3和设置在船体1尾端的药物释放组件4；

如图1、2、3所示，打捞组件2包括两个对称设置在船体1头端的支撑板20、设置在两个支撑板20之间的输送构件21和设置在两个支撑板20之间且位于输送构件21远离船体1一端的抓取构件22；输送构件21包括设置在两个支撑板20之间的安装座210、转动卡接在安装座210两端的转辊211、缠绕设置在两个转辊211上的输送网带212和设置在安装座210上且为其中一个转辊211提供动力的输送电机213；抓取构件22包括转动卡接在两个支撑板20之间的旋转筒220、8个等距分布在旋转筒220周向的抓取板221和设置在其中一个支撑板20上且为旋转筒220提供动力的抓取电机222；输送网带212上等距分布有数个阻隔竖板2120；旋转筒220的外壁上等距分布有5个旋切刀盘223；抓取板221设置在相邻两个旋切刀盘223之间；旋转筒220上设置有位于相邻两个抓取板221之间的透水孔2200；

如图1、2、4、5所示，分离组件3包括设置在船体1上端面且与输送网带212端部抵接的收集筒30、转动卡接在收集筒30内部的分离网筒31和设置在收集筒30侧壁上且为分离网筒31提供动力的分离电机32；收集筒30侧壁上设置有排水管300；分离网筒31侧壁上套设有锥齿圈310；分离电机32的输出轴贯穿收集筒30且设置有与锥齿圈310啮合连接的第一锥齿轮320；分离组件3还包括设置在收集筒30内部且位于分离网筒31下方的悬浮物收集构件33和设置在收集筒30侧壁上且为悬浮物收集构件33提供动力的辅助电机34；悬浮物收集构件33包括转动卡接在收集筒30内部的旋转套330和4个等距分布在旋转套330内壁上的收集盒331，旋转套330的外壁上设置有齿轮槽3300，辅助电机34的输出轴贯穿收集筒30且设置有与齿轮槽3300啮合连接的第二锥齿轮340；各个收集盒331上均设置有排水孔；收集筒30与输送网带212抵接处设置有刮料板；

如图1、6所示，药物释放组件4包括设置在船体1上端面的储药筒40和设置在船体1尾端且与储药筒40连接的释放管41；储药筒40顶端设置有加药管；释放管41与储药筒40连接处设置有加压泵42，释放管41端部设置有药物喷头43；船体1尾端设置有载物板44，载物板44上设置有摆动电机45；载物板44上滑动卡接有与释放管41滑动卡接的套管46，套管46下端设置有耙管460；药物喷头43设置有5个，且等距分布在耙管460上；摆动电机45的输出轴上设置有摆动轮450，摆动轮450和套管46转之间通过推动臂451活动铰接。

实施例8

本实施例记载的是应用实施例7的修复装置进行蓝藻水体的修复方法，包括以下步骤：

S1、分别将输送电机213、抓取电机222、分离电机32、辅助电机34、加压泵42和摆动电机45与太阳能电板连接；

S2、将船体1投放至待修复水域，然后分别开启输送电机213和抓取电机222；利用抓取电机222带动旋转筒220旋转，旋转筒220旋转过程中利用旋切刀盘223对大片蓝藻进行分割处理，然后利用抓取板221将水面上漂浮的蓝藻抓取至相邻两个抓取板221之间，并随着旋转筒220的旋转，抓取的蓝藻被传送至输送网带212上；旋转筒220抓取蓝藻过程中蓝藻中的水分通过透水孔2200排出；

S3、利用输送电机213带动转辊211转动，转辊211旋转过程中带动输送网带212移动，并将蓝藻输送至收集筒30内部；

S4、进入收集筒30内部的蓝藻下落至分离网筒31内部，蓝藻内的水分被初次分离，然后开启分离电机32电机，利用分离电机32上的第一锥齿轮320和锥齿圈310的啮合作用，使得分离网筒31旋转，对蓝藻内的水分进行离心分离；开启辅助电机34，利用辅助电机带动第二锥齿轮340旋转，利用第二锥齿轮340和齿轮槽3300的啮合作用使得旋转套330和收集盒331进行旋转，收集盒331旋转过程中对水体中悬浮的蓝藻碎片进行收集；分离后的水分通过排水管300排出；

S5、通过储药筒40上的加药管向储药筒40内部加入修复药剂，并开启搅拌器47对修复药剂进行搅拌混合处理；然后开启加压泵42，利用加压泵42和摆动电机45，利用加压泵42将储药筒40内部修复药剂依次通过释放管41、套管46、耙管460和药物喷头43喷向蓝藻水体中；利用摆动电机45带动摆动轮450旋转，使得推动臂451推动套管46在载物板44上间歇性移动，从而并使得药物喷头43将修复药剂喷向不同深度的水体中，破坏蓝藻细胞结构，抑制蓝藻生长；其中，修复药剂由桉树叶提取物、无水乙醇、泊洛沙姆和蒸馏水按照体积比1:3:1:45混合配制而成。

需要说明的是，本发明所用的输送电机213、抓取电机222、分离电机32、辅助电机34、加压泵42、摆动电机45和太阳能电板均采用现有技术，在此不做特殊限定，可根据实际需要选择相应的产品。