本发明专利技术公开一种超声强化混凝应急除藻装置，包括超声发生装置和含藻水处理装置，超声发生装置电性连接功率放大装置，功率放大装置电性连接超声换能器；含藻水处理装置包括含藻水引流管，引流管底部固设有超声换能器，含藻水处理装置外部套接有冷却装置，冷却装置与所述引流管之间的夹层充满冷却水，冷却装置通过水泵连接有降温装置装；超声发生装置将电能转化与超声波换能器相匹配的交流电信号；功率放大装置将交流信号放大至所需电频；超声换能器将接受的交流电信号转化为超声波，并作用于含藻水体。本发明专利技术装置的结构简单、使用简便，能有效的解决水体富营养化引起的藻华给饮用水水质和给出处理厂工艺带来的影响。
An ultrasonic enhanced coagulation emergency algal removal device and its application method
【技术实现步骤摘要】
一种超声强化混凝应急除藻装置及其使用方法
本专利技术涉及水体处理
，具体为一种超声强化混凝应急除藻装置及其使用方法。
技术介绍
水体富营养化带来藻类大量繁殖，频繁引起有害的水华，严重影响到饮用水水质安全。目前许多水厂在处理含有大量藻类的原水时，存在混凝剂耗量大、堵塞滤池、增加消毒副产物等问题。因此，在爆发藻华时，提高混凝沉淀阶段的处理效率，减少藻毒素等有毒物质的释放，降低滤池堵塞的风险，降低消毒副产物的生成量，应急安全处理此类问题是保障饮用水安全的迫切需要。给水处理应急除藻主要有：物理法、化学法、生物法和组合工艺。紫外辐射法通过控制条件可使藻细胞达到破碎、灭活、失活和活性状态，通过作用于细胞的DNA上，造成DNA的损伤，但损伤后的细胞重新暴露于可见光下将会复活，目前该方法还处于研究阶段。化学法包括：投加除藻剂、化学预氧化法、电化学法等使藻类灭活，是国际上应用最广泛的除藻技术之一，通常会对藻细胞形态及结构产生破坏性影响，反应激烈且易产生二次污染。生物活性炭工艺可以去除水中的藻毒素以及嗅味等物质，与预氧化结合可提高水体的可生化性，当水厂增设生物滤池可以很好的控制消毒副产物的生成。上述方法不同程度的存在：去除效率与安全风险、常规应用与应急处理不协调的矛盾。目前，我国绝大多数水厂采用常规处理工艺，由于条件和经济的限制，难以实现大规模改造。为应对大规模藻类爆发问题，迫切需要快速捷、灵活、安全的应急处理技术。
技术实现思路
为解决以上现有问题，本专利技术提供一种超声强化混凝应急除藻装置及其使用方法。本专利技术通过以下技术方案实现。一种超声强化混凝应急除藻装置，包括超声发生装置和含藻水处理装置，所述超声发生装置电性连接功率放大装置，所述功率放大装置电性连接超声换能器；所述含藻水处理装置包括含藻水引流管，所述引流管底部固设有所述超声换能器，所述含藻水处理装置外部套接有冷却装置，所述冷却装置与所述引流管之间的夹层充满冷却水，所述冷却装置通过水泵连接有降温装置，所述降温装置为有降温效果的冷却水装置。所述超声发生装置将电能转化与超声波换能器相匹配的交流电信号；所述功率放大装置将交流信号放大至所需电频；所述超声换能器将接受的交流电信号转化为超声波，并作用于含藻水体；所述含藻水引流管能使含藻水通过引流管时在超声换能器作用下超声辐射水体，达到应急除藻目的。优选的，所述水泵为水循环泵。一种上述超声强化混凝应急除藻装置的使用方法，在藻华爆发期，将含藻水通过所述引流管，经过超声作用后进入后续混凝工艺，产生超声强化混凝作用，达到应急除藻目的。本专利技术的有益效果本专利技术的超声强化混凝应急除藻装置及方法与现有的应急除藻技术相比有以下优良效果：(1)本专利技术是将超声设备安置在引流管道内，当含藻水通过引流管道时发生超声作用，一方面通过超声到达控藻作用，直接应用在发生水华的水体中以达到控制水华的效果，另一方面作为一种预处理方式，应用在净水厂混凝前以达到强化混凝的效果；(2)本专利技术作为应急除藻一种手段，通过本专利技术抑制水华水体中藻细胞生长和显著增加低剂量的混凝剂下的去除效果，该装置成本低、易于水厂改造、操作方法简单、作用条件温和、反应速度快、安全无毒不会产生二次污染和其他有毒副产物；(3)本专利技术适用性强，对常规混凝剂处理含藻水的效果均有强化作用，尤其是提高低剂量混凝剂的混凝效果，可作为辅助设备应用于处理含藻水。总之，本专利技术一种超声强化混凝应急除藻装置采用超声强化混凝作为应急除藻技术手段，装置的结构简单、使用简便，能有效的解决水体富营养化引起的藻华给饮用水水质和给出处理厂工艺带来的影响，实现安全无毒害应急除藻目标，具有重要的理论意义和现实需要。附图说明图1为本专利技术具体实施例1的含藻水处理装置长度方向的剖视图；图2为本专利技术具体实施例1一种超声强化混凝应急除藻装置整体结构示意图。其中：1.超声发生装置；2.含藻水处理装置；3.功率放大装置；4.超能转换器；5.引流管；6.冷却装置；7.冷却水流动方向；8.水泵；9.降温装置。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术的技术方案作更为详细、完整的说明。具体实施例1一种超声强化混凝应急除藻装置，包括超声发生装置1和含藻水处理装置2，超声发生装置1电性连接功率放大装置3，功率放大装置3电性连接超声换能器4。含藻水处理装置2包括含藻水引流管5和冷却装置6，引流管5底部固设有超声换能器4，含藻水处理装置2外部套接冷却装置6，冷却装置6与引流管5之间的夹层充满冷却水，冷却水流动方7向如图2中箭头，冷却装置6通过水泵8连接有降温装置装9，冷却水通过水泵8，在含藻水引流管5周围形成动态水流，降低因超声作用引起的水温升高问题。在此实施例中水泵为水循环泵，降温装置为一独立设置的容器，降温装置9与冷却装置6以及水循环泵通过输水管连通。降温装置9为有降温效果的冷却水装置。其中，超声发生装置1将电能转化与超声波换能器相匹配的交流电信号；功率放大装置3将交流信号放大至所需电频；超声换能器4将接受的交流电信号转化为超声波，并作用于含藻水体；含藻水引流管5能使含藻水通过引流管时在超声换能器作用下超声辐射水体，达到应急除藻目的。一种上述超声强化混凝应急除藻装置的使用方法，在藻华爆发期，将含藻水通过所述引流管5，经过超声作用后进入后续混凝工艺，产生超声强化混凝作用，达到应急除藻目的。下面结合应用实例对本专利技术的做进一步说明，但不限于应用实例条件。以三峡库区水华爆发的优势种铜绿微囊藻研究对象。混凝试验采用藻液浓度：OD680：0.050±0.001，藻细胞密度约为1.5±0.5×106cell/mL将两种含藻水(未经超声的原水和经过超声预处理后的含藻水)进行混凝搅拌，设定搅拌程序分为四段：(1)50rpm混合2min；(2)加入混凝剂后200rpm快速混合2min；(3)50rpm慢速絮凝10min；(4)静置沉淀15min。混凝过程中的zeta电位的测量是在加入混凝剂快速搅拌1min后取样检测，水样的浊度使用浊度计待反应结束后从装置的取样口取样检测。应用实例1：选取500ml上述含藻水样，超声参数为频率为740kHz、声功率密度为0.02W/mL、作用时间为5min(实验最优超声参数)。选取聚合氯化铝(PAC，Al2O3含量30％，盐基度70％，水不溶物≤0.6％，河南盛威)为混凝剂，投药量为5mg/L、10mg/L、15mg/L。强化混凝效果如表1所示。表1应用实例2：选取500ml上述含藻水样，超声参数为频率为740kHz、声功率密度为0.02W/mL、作用时间为5min(实验最优超声参数)。选取氯化铁(AR，成都科隆)为混凝剂，投药量为5mg/L、10mg/L、15mg/L。强化混凝效果如表2所示。表2应用实例3：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声强化混凝应急除藻装置，包括超声发生装置(1)和含藻水处理装置(2)，所述超声发生装置(1)电性连接功率放大装置(3)，所述功率放大装置(3)电性连接超声换能器(4)，其特征在于：/n所述含藻水处理装置(2)包括含藻水引流管(5)，所述引流管(5)底部固设有所述超声换能器(4)，所述含藻水处理装置(2)外部套接有冷却装置(6)，所述冷却装置(6)与所述引流管(5)之间的夹层充满冷却水，所述冷却装置(6)通过水泵(8)连接有降温装置(9)；/n所述超声发生装置(1)将电能转化与超声波换能器相匹配的交流电信号；/n所述功率放大装置(3)将交流信号放大至所需电频；/n所述超声换能器(4)将接受的交流电信号转化为超声波，并作用于含藻水体；/n所述含藻水引流管(5)能使含藻水通过引流管时在超声换能器作用下超声辐射水体，达到应急除藻目的。/n
【技术特征摘要】
1.一种超声强化混凝应急除藻装置，包括超声发生装置(1)和含藻水处理装置(2)，所述超声发生装置(1)电性连接功率放大装置(3)，所述功率放大装置(3)电性连接超声换能器(4)，其特征在于：
所述含藻水处理装置(2)包括含藻水引流管(5)，所述引流管(5)底部固设有所述超声换能器(4)，所述含藻水处理装置(2)外部套接有冷却装置(6)，所述冷却装置(6)与所述引流管(5)之间的夹层充满冷却水，所述冷却装置(6)通过水泵(8)连接有降温装置(9)；
所述超声发生装置(1)将电能转化与超声波换能器相匹配的交流电信号；
所述功率...
【专利技术属性】
技术研发人员：张智，段庄，周莹莹，姚娟娟，石雪平，向平，彭亚洲，周邦玫，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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