一种自驱式超声絮凝水体净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种自驱式超声絮凝水体净化装置，包括壳体、太阳能电池板、蓄电池、以及超声波发生装置，所述壳体通过两块隔板分为上中下三部分腔体，所述太阳能电池板设于壳体顶部，蓄电池和超声波发生装置设于壳体的上部腔体内，太阳能电池板所发电量储存在蓄电池内，蓄电池为超声波发生装置供电，壳体的中部腔体为絮凝剂储存腔体，絮凝剂储存腔体的侧壁上设有絮凝剂投放口，壳体的下部腔体为配重腔体，所述配重腔体用于安装配重来保持整个装置在水中竖直漂浮。本装置摆脱电缆及电网，同时将超声波除藻与絮凝剂聚合藻类相结合，弥补了两者的缺陷，既可有效将藻细胞破坏，又可达到较好的清除范围，达到了更节能、更高效的水体净化效果。

Self driving ultrasonic flocculation water purification device

The utility model discloses a self drive type ultrasonic flocculation water purifying device, which comprises a shell, a solar panel, a battery, and the ultrasonic generator, the shell by two baffles is divided into three parts of the cavity, the solar cell board is arranged on the top of the shell, the upper cavity and an ultrasonic wave generating device is arranged on the battery shell in solar panels electricity stored in batteries, battery power supply for ultrasonic generating device, the middle part of the cavity cavity shell storage as flocculant, flocculant storage wall cavity is provided with flocculant, put in the mouth, the lower cavity shell for the counterweight cavity, the cavity for mounting the counterweight counterweight to keep the entire device floating in water vertical. The device can get rid of the cable and the power grid, and combine the ultrasonic algae removal and the flocculant polymerized algae to make up for the defects of the two, which can not only effectively destroy the algae cells, but also achieve a better clearance range, and achieve the more energy-saving and more efficient water purification effect.

【技术实现步骤摘要】
一种自驱式超声絮凝水体净化装置
本技术属于节能减排与水生态修复
，涉及一种藻类清除装置，具体涉及一种自驱式超声絮凝水体净化装置。
技术介绍
我国是一个水资源极为缺乏的国家。据统计，我国淡水资源总量为28000亿m³，占全球总量的6%，居世界第四位，人均只有2300m³。然而扣除难以利用的洪水径流和分部在偏远地区的水资源后，人均可利用的水资源总量约为900m³，并且水资源空间分布很不均衡。影响水资源不均匀分部的主要原因是降水，由于季风气候的影响，东部、南部和西南大部分地区降水较多，而西北内陆干旱少雨。据统计，全国降水量小于400mm地区的面积占全国总面积的42.2%，降水量仅占全国的11.1%；降水量400—800mm之间的地区占全国总面积的27.5%，降水量占全国的23.5%；降水量大于800mm的地区占全国总面积的30.3%，降水量却占全国的65.4%。同时，水资源较为丰富的地区也往往伴随的水环境安全的问题。根据2011年的《中国环境状况公报》显示，我国长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西南诸河和内陆诸河十大水系监测的469个国控断面中，Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为61.0%、25.3%和13.7%。2012年的水质断面比例为68.9%、20.9%、10.2%。2013年的水质情况相比2012年无明显变化，将三年的水质情况取平均值得断面比例为67.2%、21.8%、11%。由此可见，我国的淡水环境问题突出。同样，海洋环境形势也十分严峻。近岸海域监测点位代表面积共281012平方千米。其中，一类、二类、三类、四类和劣四类海水面积分别为64809平方千米、120739平方千米、39127平方千米、18008平方千米和38329平方千米。水体富营养化是指水体中氮、磷等有机盐增加，在湖泊引起藻类大量生长繁殖形成水华，在近海藻类与微生物相结合大量繁殖形成赤潮的现象。赤潮、水华的产生会破坏水体功能，降低水中溶解氧的含氧量，使水生动植物死亡。此外，大量油状水华产生还会降低水体透明度及影响光线照射入水体，导致水体生态系统破坏，丧失自我修复及净化功能。表征水体富营养化的指标有溶解氧、碳源和营养盐类（氮和磷）等。目前一般采用的指标是：水体中氮含量超过0.2~0.3ppm，生化需氧量大于10ppm，磷含量大于0.01~0.02ppm，pH值7~9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个，表征藻类数量的叶绿素a含量大于10μmg/L。水体富营养化常导致藻类暴发性生长，形成水华或赤潮（H.Kennethetal，2010）水华指的是在富营养化的水体中，藻类（尤其是蓝藻）的异常繁殖，某些藻种生物量（一般超过0.1mg/L）远超过其它藻种的平均水平的现象。湖库富营养化的最直接结果是导致水中蓝藻、绿藻等藻类大量生长，最终形成赤潮、水华等现象，造成水中动植物因缺少光照和氧气死亡，水生生态系统遭到破坏。据2010年《中国海洋环境质量公报》显示，2010年全年全海域发现赤潮69次，累计面积10892km2，赤潮发现次数与2009年（68次）基本持平，但对比过去二十年我国近岸赤潮发生频次，明显发现近十年比20世纪90年代十年间发生的频次增加。赤潮的发生不仅会对人类健康产生危害，而且会影响近海区域鱼、贝等海洋生物的繁殖，造成巨大的经济损失。所以说，对赤潮、水华等现象的治理与防治是维持和保护水体生态平衡的重要措施。水华发生时，藻类大量聚集在水体表层，不仅影响水体景观，而且会阻碍水生植物的光合作用，影响水-气界面间氧气的交换，而同时水体中的浮游生物则会大量消耗氧气，使得水体溶解氧急剧下降，最终导致水中生物如鱼类等因缺氧而窒息死亡，水生生物种类减少、水生生态系统紊乱、水生生物多样性遭到破坏（徐大伟等，2007；陈水勇等，1999；Diego-McGloneetal，2008）。此外很多藻类还会产生藻毒素、异味物质（土腥素、硫醇、吲哚、胺类、酮类等）和其它次生代谢的有毒有害物质，影响各种水生和半水生动物或通过食物链传递威胁人类的健康（Buryetal，2007；Chorusetal，1999），在1996年，巴西就发生了一起因藻毒素污染肾透析用水导致52人死亡的严重事件（Azevedoetal，2002）。还有一些藻类直接或间接对人类的健康产生严重威胁，世界卫生组织报告表明水华暴发时采集的水样60%都含有毒素，而当饮用水源水中藻密度大于105个/mL时，人类将产生长期的疾病（Bartrametal，2003）。现阶段除藻方法主要分为三大类：物理除藻、化学除藻、生物除藻。物理方法主要包括以下几种：机械去除法、紫外线照射法、超声波除藻、γ射线照射法、遮光法、过滤法、水体曝气等。水体曝气无二次污染，是现阶段较为理想的方法。机械除藻大多采用人工打捞的方式，而人工打捞不仅会耗费大量的人力、物理、财力、还是是治标不治本的，不能从根本上解决水体富营养现象。化学方法包括投加药剂法、粘土絮凝法、预氧化法及活性炭法等，但其对水生生态的破坏较大。虽然活性炭法的效果较好，但因成本过高不适宜大范围使用。生物方法包括水生生物法和水生植物法两种，但均会造成其它物种入侵，最终破坏生态平衡。现阶段三类水体富营养化处理措施的优缺点为：物理法可避免二次污染，但物理法的去除效果相对较低，且易受到外界条件的干扰。物理法还需耗费大量人力物力，往往需要依赖人工电网等。化学法可有效将藻类去除，但化学法存在试剂昂贵且易给水体带来二次污染物，破坏水生态环境的特点。生物法除藻效果也较为明显，但生物法有可能带来外来物种入侵，从而影响水生态平衡。现有技术中，絮凝剂投放麻烦，此外絮凝剂无法较好破坏藻细胞，往往絮凝好的藻团还需人工打捞，不能大范围使用，会耗费人力物力。现阶段物理方法中的超声波除藻法效果较为明显，但超声波除藻法主要利用人工电缆电网，此外超声波除藻范围也是有待考虑的问题之一。范围过大将无法将藻类进行有效去除，范围过小又很难实现大面积除藻。
技术实现思路
本技术的目的是将超声波除藻法和絮凝剂除藻法相结合，通过太阳能发电来为整个装置供电，既摆脱了超声波装置需要依赖人工电缆及电网的，又可使絮凝剂达到自动投放，省时省力。装置整体可漂浮在水面，随水流动进行藻类清理。装置工作时，首先通过太阳能电池板为蓄电池供电，由蓄电池将电能传递给絮凝剂投放口，控制絮凝剂投放的开闭，将絮凝剂投放入水体，达到将藻类絮凝的结果。同时，蓄电池通过将电能传递给超声波发生器，由超声波发生器将信号传递给超声波换能器，产生超声波，对絮凝好的藻团进行清理。通过絮凝剂将藻团絮集，克服超声波除藻范围有限，通过超声波将藻类清除，克服絮凝剂无法完全破坏藻细胞，二者相互结合，效率更高。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种自驱式超声絮凝水体净化装置，其特征在于：包括壳体、太阳能电池板、蓄电池、以及超声波发生装置，所述壳体通过两块隔板分为上中下三部分腔体，所述太阳能电池板设于壳体顶部，蓄电池和超声波发生装置设于壳体的上部腔体内，太阳能电池板所发电量储存在蓄电池内，蓄电池为超声波发生装置供电，壳体的中部腔体为絮凝剂储存腔体，絮凝剂储存腔体的侧壁上设有絮凝剂投放口，壳体的下部腔体为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自驱式超声絮凝水体净化装置，其特征在于：包括壳体、太阳能电池板、蓄电池、以及超声波发生装置，所述壳体通过两块隔板分为上中下三部分腔体，所述太阳能电池板设于壳体顶部，蓄电池和超声波发生装置设于壳体的上部腔体内，太阳能电池板所发电量储存在蓄电池内，蓄电池为超声波发生装置供电，壳体的中部腔体为絮凝剂储存腔体，絮凝剂储存腔体的侧壁上设有絮凝剂投放口，壳体的下部腔体为配重腔体，所述配重腔体用于安装配重来保持整个装置在水中竖直漂浮。

【技术特征摘要】
1.一种自驱式超声絮凝水体净化装置，其特征在于：包括壳体、太阳能电池板、蓄电池、以及超声波发生装置，所述壳体通过两块隔板分为上中下三部分腔体，所述太阳能电池板设于壳体顶部，蓄电池和超声波发生装置设于壳体的上部腔体内，太阳能电池板所发电量储存在蓄电池内，蓄电池为超声波发生装置供电，壳体的中部腔体为絮凝剂储存腔体，絮凝剂储存腔体的侧壁上设有絮凝剂投放口，壳体的下部腔体为配重腔体，所述配重腔体用于安装配重来保持整个装置在水中竖直漂浮。2.根据权利要求1所述一种自驱式超声絮凝水体净化装置，其特征在于：所述超声波发生装置包括超声波发生器和超声波换能器，所述蓄电池通过交直流转换器给超声波发生器供电，所述超声波发生器用于产生超声波信号，并将...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢新华，张煜华，曾洪涛，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42