一种全流域含藻水体去除水华净化船

技术领域

本发明涉及含藻水体净化领域，尤其是涉及一种全流域含藻水体去除水华净化船。

背景技术

随着世界经济的快速发展，人类对物质生活水平追求的不断提高，水体环境越来越成为关注的焦点。

自然水体中，湖泊、河流的环境保护尤其重要，因为他们不仅是我们饮用水的主要来源，而且关系着工农商业的繁荣发展，并且对于自然的净化也起到了至关重要的作用。

在如今工业化社会经济和生活方式情况下，多数湖泊、河流呈现出一种加速熵增形态，如果不改变这种情况，大多数内河和湖泊可能在短期内会走向极其恶劣的生态，比如新闻报道中频繁爆发的水华现象就是明证。

我们对现有的水环境治理，多偏向于对水体状态的治标整治，如：包括但不限于对河流表面垃圾进行收集，对浮萍和水葫芦进行打捞，采用药物、电化学手段对蓝藻等藻类进行消杀，采用生物手段遏制藻类繁殖等。

现有技术中，具有蓝藻识别功能的自移式蓝藻打捞装置及其使用方法（202110842617.8）公开了一种物理打捞进行处理蓝藻的方法，不仅效率不高，而且有些微小的藻体还是在水中广泛散布，很容易再次发生蓝藻爆发，处理效果非常有限。

现有采用药物对蓝藻进行消杀的方式，不仅药物会对水体产生有害物质，而且蓝藻死后会大面积沉积在水底，也会产生藻毒素，水体的熵不减反增。

采用生物手段主要是通过增加一些水生动植物资源对藻类进行遏制，但此类方式见效慢，人工成本高、季节性明显，并且增加的水生动植物本身也会产生污染，而且效果有限，无法根本遏制藻类的快速繁殖。

现有技术中，还有通过在船体上采用过滤模块进行过滤净化的方式，但其过滤模块均固定在船舱内或船桥上，需要将水抽到高处的过滤模块进行过滤才能进行处理。这种方式过滤效果不甚理想，耗能较大、吃水较深，耗费人力资源多，严重会导致船体重心发生变化，以致船体产生不稳定的现象。为了克服这种情况发生，现有技术多采用增大船体结构或采用压舱处理来解决此类问题。

总的来说，以上对于水体，尤其是湖泊底部污泥的污染和水体中所含的有害物质的处理方式，存在着净化效果不佳、自动化程度低、处理成本高、船舶适应性差、净化耗能大、容易产生二次污染，导致水体生态平衡失常等种种问题。

因此如何对河流水体和底部进行简单有效的净化处理，成为我们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提供了一种全流域含藻水体去除水华净化船，解决目前水华水体净化效果不佳、船舶适应性差、净化耗能大、容易产生二次污染等问题。

为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下：

一种全流域含藻水体去除水华净化船，包括船体和驾驶室，所述船体上设有第一自吸泵、第二自吸泵和污泥脱水机，所述船体中部设有贯穿船底的亲水井，亲水井内滑动设有净化舱，所述亲水井上部的船体上设有与净化舱活动连接的升降装置，所述净化舱内部设有过滤模组，过滤模组上出水口与产水泵进水口连接，产水泵出水口与延伸至净化舱外的的净水管连接，所述船体水线下的部分设有含藻水体进水口，含藻水体进水口通过管道与第一自吸泵进水口连接，第一自吸泵出水口通过第一活动管道与净化舱连接，所述净化舱底部通过第二活动管道与所述第二自吸泵的进水口连接，所述第二自吸泵的出水口与所述污泥脱水机连接。

作为优选的，所述升降装置包括设置在船体顶部的龙门架，所述龙门架顶部设有多个电动葫芦，电动葫芦的提升缆绳的末端与净化舱连接。

作为优选，所述升降装置包括齿轮和与齿轮啮合的齿条，所述齿条固定在净化舱的外壁上，所述齿轮由固定在船体上电动机驱动。

作为优选的，所述过滤模组为帘式过滤膜组。

作为优选的，所述第一活动管道为弹簧进水管，所述第二活动管道为弹簧进污管。

作为优选的，所述升降装置与过滤模组活动连接。

作为优选的，所述船体上还设有风机，所述船体水线下的船体上设有舱外曝气管，所述风机通过活动气管分别与舱外曝气管和所述帘式模组内的曝气装置连接。

作为优选的，所述船体顶部设置的龙门架设有多个电动葫芦，电动葫芦的提升缆绳的末端与过滤模组活动连接，在净化舱的外壁上固定有所述齿条，齿条与齿轮啮合，所述齿轮与固定在船体上电动机连接并由其驱动。

作为优选的，所述船体上还设有太阳能板，所述太阳能板底部设有太阳能支架。

作为优选的，所述船体尾部设有提升机和输送带，所述污泥脱水机出口与提升机入料口对接，所述提升机的出料口与输送带一端对接。

本发明具有以下积极效果：

1）从含藻水的流入到净水的排放、到藻渣的处理，本发明可以实现过滤净化、沉淀、灭藻、压滤、排渣等自动化连续生产。

2）本发明通过在船体上设置提升装置，实现了净化舱自由升降，因此船体可以设计更加紧凑。船体在岸边、湖心、江心等位置，净化舱均可以实现水深自主匹配，自由升降，到达不同的水域。同时可以利用虹吸效应，充分利用水位差，实现低耗能进水。

3）本发明通过帘式膜过滤膜组件，可以对河流中的含藻水体进行高效、成本较低、质量很好的充分过滤和去污染化处理，真正实现了一方水体的“熵减”，保证了水体处理的良好效果。

4）本发明还可以设置太阳能板，使用环保能源进行处理，进一步降低了能源消耗。

5）本发明部件多功能化，比如风机不仅可以为过滤膜组件提供曝气冲洗外，还同时为自然水体提供曝气，具有多功能特点，进一步降低了成本；提升装置在过滤模组的检修、更换、安装中，实现最大限度的工作自由。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A处放大示意图；

图3为升降装置另一种结构示意图；

图4为本发明的升降装置的第三种结构示意图；

图5为本发明的另一结构示意图；

图6为图1中B处放大示意图。

图中标号说明：1—船体，2—驾驶室，3—太阳能板，31—太阳能支架，5-升降装置，51—提升缆绳，501—齿轮，502—齿条，52—龙门架，53—电动葫芦，6—第一自吸泵，61—第一活动管道，62—含藻水体进水口，63—管道，7—风机，71—活动气管，711—第一软管，712—第二软管，8—净化舱，81—进污口，9—过滤模组，91—模架，92—产水泵，93—膜管，94—净水管，10—舱外曝气管，11—第二自吸泵，111—第二活动管道，12—污泥脱水机，121—提升机，122—输送带，13—亲水井，511—液压升降缸，512—托梁。

具体实施方式

下面将结合较佳实施例及附图对本发明的多业务数字分布系统上行底噪优化方法、装置和系统内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图1所示，一种全流域含藻水体去除水华净化船，包括船体1和驾驶室2，船体1可以设计吃水深度0.5米。

所述船体1中部设有贯穿船底的亲水井13，亲水井13内滑动设有净化舱8，所述亲水井13上部的船体上设有升降装置5，所述升降装置5包括设在船体1顶部的龙门架52，所述龙门架顶部设有多个电动葫芦53，电动葫芦53的提升缆绳51的末端与净化舱8连接，净化舱8可以根据需要进行升降操作。

所述净化舱8内部设有过滤模组9，为了提升过滤效率，过滤模组优选为帘式过滤膜组，帘式过滤膜组由模架91，产水泵92，膜管93等构成。过滤模组9（也就是膜管93总收集管）上出水口与产水泵92进水口连接，产水泵92出水口与贯穿净化舱8舱壁的净水管94连接，所述船体1水线下的部分设有含藻水体进水口62，含藻水体进水口62通过管道63与第一自吸泵6进水口连接，第一自吸泵6出水口通过第一活动管道61与净化舱8连接，所述净化舱8底部通过第二活动管道111与所述第二自吸泵11的进水口连接，所述第二自吸泵11的出水口与所述污泥脱水机12连接。

如图6所示，所述船体1上还设有风机7，所述风机7与活动气管71连接，所述活动气管71通过第二气管712与所述帘式模组9连接，所述活动气管71可以采用弹簧气管或其他形式软管或升降管道等。

风机的功率为0.2KW—30KW,当产水泵工作效率降低时，可以调高风机的功率为10KW—30KW，达到曝气除去所述帘式过滤膜组9的膜管外壁上的杂质和蓝藻的目的。同时所述帘式过滤膜组9上安装压力计，帘式膜管93运转一段时间后净化舱体内的含藻水到达一定浓度后会产生膜孔隙堵塞，当堵塞膜孔隙将导致压力升高，在达到压力警戒值，产水泵会自动进行反冲洗，配合风机组提供之曝气快速有效达成冲洗功能。

净化舱8内剩下的含藻水到达一定浓度后，立即启动第二自吸泵11，在第二自吸泵11抽吸下，进入污泥脱水机12进行脱水处理，所述第二自吸泵11可以选用ZW型自吸式无堵塞排污泵，既可像一般清水自吸泵那样不需安装底阀，不需灌引水，又可抽吸含有大颗粒固体和纤维状的污物、沉淀物、胶质液体等。其安装使用方便，极少维修。

工作原理：船体到达指定地点，升降装置下降到指定位置，开启第一自吸泵，水流经过第一自吸泵6抽吸，进入净化舱8内，一般情况下，由于净化舱8底部低于水面1.5米左右，外部的含藻水可以在虹吸作用下自然流进净化舱内，将帘式膜组9淹没，因此前期自吸泵6启动让水通过泵体后，其电源可以立即关闭，以节省能源。

然后，在产水泵92的抽吸作用下，含藻水经过帘式膜组过滤，由净水管94排到自然水体里。

净化舱剩下的含藻水到达一定浓度后，立即启动第二自吸泵，在第二自吸泵抽吸下，进入污泥脱水机进行脱水处理上。

此外，我们还可以在船体里再设置一个高级别净化水池本发明净化后的水由延伸至净化舱外的净水管94排到净化水池里面，可以再对净水加以消毒后进一步的利用。

实施例2：在实施例1的基础上的一种全流域含藻水体去除水华净化船，包括船体1和驾驶室2，船体1可以设计吃水深度0.5米，如图3所示，所述船体1上升降装置5包括齿轮501和与齿轮啮合的齿条502，齿条502固定在净化舱8的外壁上，所述齿轮501由固定在船体1上电动机驱动，净化舱8可以根据需要进行升降操作。如图4所示，此外，升降装置5还可以采用液压升降机构实现，可以在亲水井13外围船体上设置液压升降缸511、液压泵等，在净化舱8顶部外侧平衡设置两根托梁512，由多个液压升降缸511的推杆托举托梁512外端，以随时举升净化舱8。

所述第二自吸泵11为ZW型自吸式无堵塞排污泵，吸污水能力强有效地避免了水泵堵塞的问题，所述第一活动管道61优选为弹簧进水管，第二活动管道111优选为弹簧进污管，当然，以上还可以采用软管、伸缩管道等进行设置，这样不影响净化舱活动。

如图6所示，所述船体1水线下的船体上设有舱外曝气管10，所述风机7与活动气管71连接，所述活动气管71通过第一气管711与舱外曝气管10连接，通过舱外曝气管也可以清除水体中有害微生物,达到风机7一物多用。

实施例3：为了节能及环保，所述船体1顶部还铺设有太阳能板3，所述太阳能板3底部设有太阳能支架31，所述太阳能板3连接有太阳能蓄电池，太阳能蓄电池与船体电机连接，工作时可以为船体提供电量，不工作时可以为太阳能蓄电池进行充电。本发明所采用的太阳能板为单晶硅太阳能板，光电转化效率为15%—24%，单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年，因此适用于船体上使用，转化效率高可以满足船体的一般供电量使用，而且使用寿命长，有利于船体进行连续不断的工作。

实施例4：如图5所示，所述升降装置5还可以设置两个，其中一个，比如说：船体1顶部的龙门架52设有多个电动葫芦53，电动葫芦53的提升缆绳51的末端与过滤模组9活动连接。在净化舱8的外壁上固定有所述齿条502，齿条502与齿轮啮合，所述齿轮501由固定在船体1上电动机驱动。

这样在过滤模组9的检修、更换、安装中，实现最大限度的工作自由，比如检修中，可以将过滤模组9直接提升后再进行作业，因此十分便利。

当然，比较好的方式还可以是：在船体1顶部仅仅设置一个龙门架52，龙门架52设有多个电动葫芦53，电动葫芦53的提升缆绳51的末端在需要时分别与过滤模组9和净化舱8活动连接。

实施例5：此外，如图2所示，所述污泥脱水机12出口位置的船体内还设有提升机121，所述提升机121的另一侧设有输送带122。脱水后的藻泥经过倾斜面掉落入提升机内，提升机将污泥运输到输送带122上，再经过输送带抛送到岸边或垃圾回收船回收利用。

实验例：基于本发明构思设计的全流域含藻水体去除水华净化船样机，试验池约三亩，对照池约三亩。

第一步：通过一定常规技术手段处理，让试验池、照池水华爆发，对以上两池进行多点取样，再滤膜过滤，截留获得物质，再用定量的蒸馏水将截留的物质进行清洗、保存，然后用固定液固定，沉淀后取样检测，最后得出两池水体中蓝藻的含量为18-19g/L。

第二步：将净化船驶入待清理水域测试水体中蓝藻的含量，首先第二步：将船放入待清理水域进行处理，处理完成后，再对水体进行检测，水体蓝藻含量在0.00001-0.00002g/L之间。

第三步：过60天后，再取待测水域进行检测，水体蓝藻含量依旧在0.00001-0.00002g/L之间，为优良水平。

检测对照池，池水体中蓝藻的含量已经超过19g/L，呈现严重污染状态。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以结合以上实施例，做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。