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CN104030411B - 船载水电解消除蓝藻装置与方法 - Google Patents

船载水电解消除蓝藻装置与方法 Download PDF

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CN104030411B CN201410302622.XA CN201410302622A CN104030411B CN 104030411 B CN104030411 B CN 104030411B CN 201410302622 A CN201410302622 A CN 201410302622A CN 104030411 B CN104030411 B CN 104030411B
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Abstract

本发明公开了一种船载水电解消除蓝藻装置及方法，该装置包括太阳能供电系统(1)、浮动式多组消除蓝藻电极板(2)、控制模块(3)和船体(4)；在船体(4)上设有太阳能供电系统(1)和控制模块(3)，由控制模块(3)控制太阳能供电系统(1)，浮动式多组消除蓝藻电极板(2)位于水中，通过导线与太阳能供电系统(1)连接。使用了这套装置，一是控制电流给电极板通电，电解杀死浮在水体表面的蓝藻；二铁质电板电解在水体中生成Fe(OH)3的胶体液将蓝藻的尸体沉入湖泊或河流的底泥中；三Fe(OH)3沉入底泥后，Fe3+与磷酸盐生成FePO4，并在表面形成Fe胶膜，对内部的Fe-P祈祷屏蔽作用，大大降低底泥中磷酸铁的溶解和磷对水体的释放，达到清洁水体的功效。这样保护水体环境。

Description

船载水电解消除蓝藻装置与方法
技术领域
本发明主要消除湖泊河流中的蓝藻，是水体净化，保护水体，具体涉及一种船载水电解消除蓝藻装置与方法。
背景技术
生活污水和化肥、食品等工业的废水以及农田排水都含有大量的氮、磷及其他无机盐类。天然湖泊河流水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，而其他藻类的种类则逐渐减少。蓝藻的大量出现是富营养化的征兆，随着富营养化的发展，最后变为以蓝藻为主。藻类繁殖迅速，生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。
淡水中富营养化后，“水华”频繁出现，面积逐年扩散，持续时间逐年延长。太湖、滇池、巢湖、洪泽湖都有“水华”，就连流动的河流，如长江最大支流----汉江下游汉口江段中也出现“水华”。淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。此外，自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞，漂浮在水面上的“水华”影响景观，并有难闻的臭昧。
富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。
发明内容
技术问题：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种船载水电解消除蓝藻装置及方法，杀死消除湖泊水体表面的蓝藻，采用铁质电极板电解后生成Fe(OH)3的胶体将蓝藻类的尸体沉入底泥中，同时沉入底泥的Fe3+在底泥表面形成Fe胶膜，对内部的Fe-P起到屏蔽作用，大大降低底泥中磷酸铁的溶解和磷对水体的释放，使水体得到净化，保证水体的安全。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明的一种船载水电解消除蓝藻装置包括太阳能供电系统、浮动式多组消除蓝藻电极板、控制模块和船体；在船体上设有太阳能供电系统和控制模块，由控制模块控制太阳能供电系统，浮动式多组消除蓝藻电极板位于水中，通过导线与太阳能供电系统连接；
所述浮动式多组消除蓝藻电极板包括浮板、铁质电极板和电极间的隔板，在浮板上设有若干条铁质电极板，在相邻的两条铁质电极板间设有电极间的隔板，浮动式多组消除蓝藻电极板通过连接拉钩与船体相连接。
所述浮板由栅状塑料板制成，规格2.0m*1.0m，5cm厚，栅槽为60cm长，3cm宽，栅槽间距1cm；每个槽口的两个端头留有螺口，固定铁质电极板，均匀布置在塑料板的中部。
所述铁质电极板为厚2cm，宽6cm，长度略小于栅槽的长度，两端头留有固定螺口，以便于固定在塑料栅板上。
本发明的一种船载水电解消除蓝藻装置的水电解消除方法是：将浮动式多组消除蓝藻电极板通电后，水电解能杀死消除水体表面的蓝藻，铁质电极板在水中经电解后生成Fe(OH)3的胶液，该胶液将蓝藻尸体沉入湖泊河流的底泥中，并在表面形成Fe胶膜，对内部的Fe-P起到屏蔽作用，大大降低底泥中磷酸铁的溶解和磷对水体的释放，使水体净化；所述控制模块调整太阳能电池输出功率和浮动式多组消除蓝藻电极板电流大小，电流强度档分别设有为0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0A；电流大小的控制依据消除蓝藻的效果、水面蓝藻的密度和Fe(OH)3胶体蓝藻尸体下沉速度进行调整。
所述浮动式多组消除蓝藻电极板，其供电由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池组成。
所述船体为自带动力的小船，航速控制根据消除蓝藻的效果和水面蓝藻的密度进行调整，速度档分设有0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0m/min。
本发明主要采用浮动式多组消除蓝藻铁质电极板，由太阳能供电系统提供电解所需电能，并由船沿分布有蓝藻的水面上拖动，杀死蓝藻，铁质电极板电解后生成Fe(OH)3将藻类尸体沉入底泥，并限制底泥中磷向水体释放，净化水体。
有益效果：有现有技术相比，本发明具有下述优点：
1.本发明太阳能供电系统提供电能给电极板，电解杀死浮在水体表面的蓝藻；
2.本发明铁质电板电解在水体中生成Fe(OH)3的胶体液将蓝藻的尸体沉入湖泊或河流的底泥中；
3.使用本发明方法，Fe(OH)3沉入底泥后，Fe3+与磷酸盐生成FePO4，并在表面形成Fe胶膜，对内部的Fe-P祈祷屏蔽作用，大大降低底泥中磷酸铁的溶解和磷对水体的释放，达到清洁水体的功效。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为浮动式多组消除蓝藻电极板2的结构示意图。
其中有：太阳能供电系统1、浮动式多组消除蓝藻电极板2、浮板21、铁质电极板22、电极间的隔板23、与船连接拉钩24、控制模块3、船体4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
1、依据水体表面蓝藻的分布密度和数量，确定供电电流的强度，蓝藻的分布密度和数量大，则控制电流在2.2、2.4.、2.6、3.0A之间，如果蓝藻的分布密度和数量较小，则控制电流在0.8、1.0.、1.2、1.4A之间。
2、船拖行的速度也是依据水体表面蓝藻的分布密度和数量，蓝藻的分布密度和数量大则采用低速拖行，蓝藻的分布密度和数量小船拖行的速度可稍快一些。
基于本发明思想的水电解杀死和消除水体表面的蓝藻和藻类细胞，具体包括如下步骤：
本发明的一种船载水电解消除蓝藻装置包括太阳能供电系统1、浮动式多组消除蓝藻电极板2、控制模块3和船体4；在船体4上设有太阳能供电系统1和控制模块3，由控制模块3控制太阳能供电系统1，浮动式多组消除蓝藻电极板2位于水中，通过导线与太阳能供电系统1连接；
所述浮动式多组消除蓝藻电极板2包括浮板21、铁质电极板22和电极间的隔板23，在浮板21上设有若干条铁质电极板22，在相邻的两条铁质电极板22间设有电极间的隔板23，浮动式多组消除蓝藻电极板2通过连接拉钩24与船体4相连接。
所述浮板21由栅状塑料板制成，规格2.0m*1.0m，5cm厚，栅槽为60cm长，3cm宽，栅槽间距1cm；每个槽口的两个端头留有螺口，固定铁质电极板，均匀布置在塑料板的中部。这样的栅槽可设置30-36个。
所述铁质电极板为厚2cm，宽6cm，长度略小于栅槽的长度，两端头留有固定螺口，以便于固定在塑料栅板上。
本发明的一种船载水电解消除蓝藻装置的水电解消除方法是：将浮动式多组消除蓝藻电极板2通电后，水电解能杀死消除水体表面的蓝藻，铁质电极板在水中经电解后生成Fe(OH)3的胶液，该胶液将蓝藻尸体沉入湖泊河流的底泥中，并在表面形成Fe胶膜，对内部的Fe-P起到屏蔽作用，大大降低底泥中磷酸铁的溶解和磷对水体的释放，使水体净化；所述控制模块3调整太阳能电池输出功率和浮动式多组消除蓝藻电极板2电流大小，电流强度档分别设有为0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0A；电流大小的控制依据消除蓝藻的效果、水面蓝藻的密度和Fe(OH)3胶体蓝藻尸体下沉速度进行调整。
所述浮动式多组消除蓝藻电极板2，其供电由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池组成。
所述船体4为自带动力的小船，航速控制根据消除蓝藻的效果和水面蓝藻的密度进行调整，速度档分设有0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0m/min。

Claims (2)

1.一种船载水电解消除蓝藻装置，其特征在于包括太阳能供电系统(1)、浮动式多组消除蓝藻电极板(2)、控制模块(3)和船体(4)；在船体(4)上设有太阳能供电系统(1)和控制模块(3)，由控制模块(3)控制太阳能供电系统(1)，浮动式多组消除蓝藻电极板(2)位于水中，通过导线与太阳能供电系统(1)连接；
所述浮动式多组消除蓝藻电极板(2)包括浮板(21)、铁质电极板(22)和电极间的隔板(23)，在浮板(21)上设有若干条铁质电极板(22)，在相邻的两条铁质电极板(22)间设有电极间的隔板(23)，浮动式多组消除蓝藻电极板(2)通过连接拉钩(24)与船体(4)相连接；
浮板(21)由栅状塑料板制成，规格2.0m*1.0m，5cm厚，栅槽为60cm长，3cm宽，栅槽间距1cm；每个槽口的两个端头留有螺口，固定铁质电极板，均匀布置在塑料板的中部；
所述铁质电极板为厚2cm，宽6cm，长度略小于栅槽的长度，两端头留有固定螺口，以便于固定在塑料栅板上。
2.一种如权利要求1所述的船载水电解消除蓝藻装置的水电解消除方法，其特征在于：将浮动式多组消除蓝藻电极板(2)通电后，水电解能杀死消除水体表面的蓝藻，铁质电极板在水中经电解后生成Fe(OH)3的胶液，该胶液将蓝藻尸体沉入湖泊河流的底泥中，并在表面形成Fe胶膜，对内部的Fe-P起到屏蔽作用，大大降低底泥中磷酸铁的溶解和磷对水体的释放，使水体净化；所述控制模块(3)调整太阳能电池输出功率和浮动式多组消除蓝藻电极板(2)电流大小，电流强度档分别设有为0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0A；电流大小的控制依据消除蓝藻的效果、水面蓝藻的密度和Fe(OH)3胶体蓝藻尸体下沉速度进行调整；
所述浮动式多组消除蓝藻电极板(2)，其供电由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池组成；
所述船体(4)为自带动力的小船，航速控制根据消除蓝藻的效果和水面蓝藻的密度进行调整，速度档分设有0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0m/min。
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