一种紫外线光催化除藻装置，属于水环境的保护与治理装置，克服现有技术的不足，能够在水体中漂浮，并加强紫外线照射水体的氧化反应。本发明专利技术由漂浮部分和水下部分通过支架连接构成，漂浮部分装设浮动气囊，并装有电源控制器、紫外灯发生器和空气压缩机；水下部分底端装有空气扩散板；在漂浮部分和空气扩散板之间装设紫外线反射板和Ｎ支紫外灯管，紫外灯管外套有紫外灯管套，紫外灯管与电源控制器、紫外灯发生器电气连接。本发明专利技术结构简单，操作方便，实用性强，在实现对水体藻类进行有效控制的同时，还能加速水体中有机物的降解，降低其危害性，适用于江河、水库、湖泊、海洋等含藻水域中抑制或阻止藻类生长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水环境的保护与治理装置，具体涉及一种除藻装置，适用于江 河、水库、湖泊、海洋等含藻水域中抑制或阻止藻类生长。
技术介绍
由于工农业的污染，各类水体(湖泊、河流及水库等)接纳了过量的N、 P等 营养物质，引起水体富营养化。据1999年调査，欧洲、非洲、北美洲和南美洲 湖泊富营养化的比例分别是53%， 28%, 48%和41%，而亚太地区更达到54%。水体 富含的N、 P等营养元素，使自养型浮游藻类(特别是蓝藻)在水体中逐渐建立 优势，大量繁殖生长，甚至在水体表面聚合成数厘米厚的蓝色的藻桨，即"水 华"。目前我国60 %以上的湖泊呈富营养化，主要湖泊富营养化问题突出，藻类 "水华"暴发的面积正逐年增加，其频度、强度，均有逐年增长之势。如滇池 多次出现严重的蓝藻暴发，"三湖"(滇池、太湖和巢湖)也都存在着不相上下 的蓝藻泛滥的态势，均己被列入国家环境治理的重点。而长江、黄河中下游的 许多湖泊和水库也都先后发生了不同程度的"水华"污染现象。1992年至今， 汉江下游也先后四次暴发了水华。如何清除并控制大面积水域有害藻类的过量 繁殖生长，恢复水体中健康的水生态系统，是我国乃至全世界的重大环境科学 前沿之一。近年来，在控制藻类治理中，采用了工程治理，如对水体藻类的捕捞清除 (自动水华清除船，专利号200620141281.3);生态治理，如对水体藻类进行摄 食消灭的生物链清除(可控性水库蓝藻水华快速消除方法，专利号 200510027403.6);化学处理，如对水体藻类投加化学药剂的化学清除(R. P. Adamson and M. R. Sommerfeld. Laboratory Comparison of the Effectiveness of Several Algicides on Isolated Swimming Pool Algae. Applied and Environmental Microbiology, 1980, 39(2): 348-353)。以上技术在清除藻体的过程中均面临不足，其中工程治理主要是工作量大，若治理不彻底又会导致处理后藻类的反弹生长； 生态治理虽然是一种好的除藻方法，但在治理除藻过程中具有除藻时间长和操 作困难等不足；而化学治理虽然处理效果较好，但是处理时也带来了水体的二 次污染。可以看出，在控制藻类治理中，寻求安全、方便和高效的控藻技术十 分必要。基于纳米颗粒的光催化反应，在反应中，有大量的0'/、 0H'和H2O2等活泼态 氧化物产生，会使反应中的有机物受到强氧化作用，在含藻水体中设计一种紫 外线光催化除藻装置，通过该装置，使含藻水体中在特定紫外线(波长253.7 nm) 的照射，高活性催化剂(惨杂摩尔浓度为5 % Ag-Ti02纳米颗粒)的合理投加和 含藻水体中保持足够的含氧量的条件下，实现对含藻水体的强氧化处理。然而，使用于流域水体藻类控制的紫外线除藻装置，由于紫外线对密度较 高的藻类去除率不高和灭藻时间较长等不足，目前该装置的使用还不常见。在 现有的装置中，如在一种防治"水华"和"赤潮"的紫外控制装置(专利号 02284195. 4)中，装置的构建为"对n支(n^1)置于耐紫外的轻质固定架上、波 长为200 400 nm的水银蒸汽石英紫外灯，紫外灯两端经防水和绝缘处理"，虽 然该装置也采用了紫外线灭藻，但在应用时，却面临一些不足，如装置在水域 位置的调节，装置在面积较大水域曝气的实施，装置仅仅通过紫外线处理所导 致的氧化强度不高和对藻密度较大水体的治理所需时间较长等。因此，探求合 理的装置设计，实施对含藻水体进行Ag-Ti02纳米颗粒光催化强氧化处理的装置 构建十分必要。
技术实现思路
本专利技术提供一种紫外线光催化除藻装置，克服现有技术的不足，能够在水 体中漂浮，并加强紫外线照射水体的氧化反应。本专利技术的一种紫外线光催化除藻装置，包括紫外线反射板和紫外灯管，所 述紫外灯管有N支，N为大于等于l的自然数；其特征在于其由漂浮部分和水下部分通过支架连接构成，漂浮部分装设浮动气囊，并装有电源控制器、紫外灯 发生器和空气压縮机；水下部分底端装有空气扩散板，空气扩散板通过空气输 送导管连接空气压縮机；在漂浮部分和空气扩散板之间装设紫外线反射板和紫 外灯管，紫外灯管外套有紫外灯管套，紫外灯管与电源控制器、紫外灯发生器 电气连接。所述的紫外线光催化除藻装置，其特征在于所述紫外灯管通过灯管固定 架平行固定于所述水下部分，位于空气扩散板上方，紫外灯管和空气扩散板之 间固定有紫外线反射板。所述的紫外线光催化除藻装置，其特征在于所述紫外灯管通过灯管固定 架平行固定于所述漂浮部分下表面，紫外灯管和漂浮部分下表面之间固定有紫 外线反射板。所述的紫外线光催化除藻装置，其特征在于所述一部分紫外灯管通过灯 管固定架平行固定于所述水下部分，位于空气扩散板上方，紫外灯管和空气扩 散板之间固定有紫外线反射板；另一部分紫外灯管通过灯管固定架平行固定于 所述漂浮部分下表面，紫外灯管和漂浮部分下表面之间固定有紫外线反射板。所述的紫外线光催化除藻装置，其特征在于所述漂浮部分装设光催化剂 投加箱，所述漂浮部分两侧或者下表面固定有光催化剂喷头，当漂浮部分下表 面同时固定有光催化剂喷头和紫外灯管时，光催化剂喷头穿过紫外线反射板、 位于紫外灯管套之间，光催化剂喷头通过管线与光催化剂投加箱连接。本专利技术设计结构简单，使用操作方便。同时，在紫外线光催化除藻装置中， 由于采用了纳米催化剂光催化反应，水体中藻类不仅受到了紫外线的直接损伤 作用，而且遭受了纳米催化剂光催化反应中所产生大量0'/、 0H'和H2O2等活泼态氧化物的强氧化作用，在两者的协同作用下，藻类的生长不断受到抑制，最 终导致藻类的致死，可以看出，该装置不仅能彻底地抑制藻体的生长，避免了 处理后生长反弹现象的发生，而且紫外线光催化反应中采用了无毒无害的Ag-Ti02纳米催化剂，避免了水体的二次污染。另外，由于对有机物进行了氧化 反应，可以有效地降低水体的有机负荷，减少了水体中的N源和P源含量，可 以降低因有机负荷而导致的藻类"水华"再次发生的几率。适用于各种含藻水 体，如江河、水库、湖泊、海洋等水域的除藻，尤其对藻类密度较大的水体， 如消除暴发的蓝藻"水华"和海洋"赤潮"，具有明显的清除效果。附图说明图l是本专利技术第一种实施例的结构示意图； 图2是本专利技术第二种实施例的结构示意图3是本专利技术第三种实施例的结构示意图4是本专利技术光催化剂在水面投加的结构示意图5是本专利技术光催化剂在水中投加的结构示意图6是本专利技术的纳米Ag-Ti02复合板的结构示意图。图中电源控制器l，电线2，紫外灯发生器3，紫外灯管4，紫外灯管套5，紫 外线反射板6，灯管固定架7，空气扩散板8，空气输送管9，空气压縮机IO，支 架ll，浮动气囊12，催化剂投加箱13，光催化剂喷头14，纳米Ag-Ti02复合板15， 水面线16，水体底部17。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图l、 2和3所示，本专利技术由漂浮部分和水下部分通过支架ll连接构成， 漂浮部分装设浮动气囊12，使装置上浮于水体的表面，并可调节装置在水体的 沉水位置，并装有电源控制器1、紫外灯发生器3和空气本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种紫外线光催化除藻装置，包括紫外线反射板和紫外灯管，所述紫外灯管有Ｎ支，Ｎ为大于等于１的自然数；其特征在于：其由漂浮部分和水下部分通过支架连接构成，漂浮部分装设浮动气囊，并装有电源控制器、紫外灯发生器和空气压缩机；水下部分底端装有空气扩散板，空气扩散板通过空气输送导管连接空气压缩机；在漂浮部分和空气扩散板之间装设紫外线反射板和紫外灯管，紫外灯管外套有紫外灯管套，紫外灯管与电源控制器、紫外灯发生器电气连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周明，廖兴盛，赵开弘，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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