【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于藻类治理，具体涉及一种藻类冻融用制冷系统及富营养化湖水处理系统、处理方法。
技术介绍
1、氮、磷等营养物质大量进入湖泊、水库等水体，会导致水生动植物赖以生存的环境恶化，例如水华暴发现象，严重影响了水生态系统的稳定和生物多样性的保护。对于富营养化严重湖泊而言，周年性水华灾害频发，基本丧失了水体生态功能。湖泊水华主要优势藻种有：微囊藻、拟柱孢藻、甲藻、束丝藻等，水华如不治理或治理效果甚微，其规模会日渐增大，甚至呈全年暴发的趋势。对于水华的治理，现有技术采用人工打捞、气浮分离、筛网过滤、离心分离等工艺措施去除水华藻类。由于季节的影响，不同季节湖泊水华优势种存在一定差异，优势藻种不同，而藻种的形态特征直接影响工艺措施的处置效果。如，现有技术的气浮法，其对有气囊组织、成团聚集的微囊藻、束丝藻有一定去除效果，但对单个细胞的拟柱孢藻、甲藻的絮凝聚集能力较差、去除效率较低。再如，筛网只能筛除微囊藻、束丝藻。还有，离心分离对自体较重的微囊藻、束丝藻分离有一定效果，但对极小、极轻的拟柱孢藻，分离效果较差。目前还没有针对富营养化严重，全年暴发，能够适应不同季节不同优势藻种的处理方法。为此，研发一种能够解决上述问题的藻类冻融用制冷系统及富营养化湖水处理系统、处理方法是非常必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种藻类冻融用制冷系统。
2、本专利技术的第二目的在于提供一种富营养化湖水处理系统。
3、本专利技术的第三目的在于提供一种富营养化湖水处理方法。
4、本专利技术的第一目的是这样实现的，包括预制冷装置、第一制冷装置、第二制冷装置；
5、所述预制冷装置包括预制冷塔体、横隔板、纵隔板、螺旋输送管、第一液氮喷嘴、涡流器、第一外循环装置、第二外循环装置，所述横隔板横向设于预制冷塔体内的中部，将预制冷塔体内分成上下两个空间，预制冷塔体上部空间及下部空间内的中部分别纵向设置有纵隔板，将预制冷塔体上部空间及下部空间均分成右喷射室、左回流室，所述预制冷塔体内自上而下布设有螺旋输送管，螺旋输送管管体穿过横隔板、纵隔板，所述预制冷塔体上部空间及下部空间的右喷射室内自上而下设有若干个第一液氮喷嘴，第一液氮喷嘴朝向螺旋输送管，所述预制冷塔体上部空间及下部空间的左回流室内自上而下设有若干个涡流器，所述预制冷塔体上部空间及下部空间的右喷射室之上部分别设有气体排出口，气体排出口与左回流室连通，所述预制冷塔体上部空间的左回流室下部出口通过第一外循环装置，与预制冷塔体下部空间的左回流室上部入口连通，所述预制冷塔体下部空间的左回流室下部出口通过第二外循环装置，与预制冷塔体上部空间的左回流室上部入口连通；
6、涡流器具体可以是涡流静态混合器，气流在经过混合器内的混合单元时，使二股或多股流体产生切割、剪切、旋转和重新混合，达到流体充分混合的目的；
7、第一外循环装置、第二外循环装置可配备保温管道以及循环风机，并根据需要配备储气罐；
8、所述第一制冷装置包括制冷塔体、第二液氮喷嘴、振动冷板、第一振动电机、导料斜板，所述制冷塔体内的顶部设有若干个第二液氮喷嘴，所述振动冷板有多个，分别横向设置于制冷塔体内的两侧，上下相邻两个振动冷板之间左右错位，振动冷板倾斜角度为1°~3°，每一振动冷板较高一端之底部均设有第一振动电机，每一振动冷板较低一端之底部均设有导料斜板，所述振动冷板与制冷塔体外的制冷器连接，所述第一破碎装置设于第一制冷装置内的底部，且第一破碎装置靠近第一制冷装置底部出口，第一破碎装置顶部与自上而下排列最后一个振动冷板的较低一端相对应；
9、所述第二制冷装置包括制冷通道、绞龙输送装置、第三液氮喷嘴，所述制冷通道呈横向，所述制冷通道内横向设置绞龙输送装置，沿制冷通道横向，在制冷通道内的顶部布设若干个第三液氮喷嘴，所述制冷通道右端下料口内设有第二破碎装置，下料口底部设有下料阀；
10、螺旋输送管下端出口通过管道与制冷塔体顶部入口连接，所述制冷通道左端上料口与第一制冷装置的出口连接。
11、对于第一液氮喷嘴、第二液氮喷嘴、第三液氮喷嘴而言，均为制冷领域常用的耐低温部件，第一液氮喷嘴、第二液氮喷嘴、第三液氮喷嘴配备有液氮输送与存储设施。
12、对于预制冷塔体、制冷塔体、制冷通道等部件，可使用本领域技术人员熟知的耐低温复合保温层，例如由聚四氟乙烯面层、中间隔热层以及外覆盖层组成，可耐超低温同时具备高耐压能力。
13、绞龙输送装置由绞龙以及电机组成，在绞龙转动过程中实现物料输送。
14、本专利技术的第二目的是这样实现的，包括所述藻类冻融用制冷系统，还包括监测装置、抽送装置、浓缩装置、加压装置、絮凝与过滤装置、调配装置、制热装置以及过滤装置，所述监测装置布设于湖泊中，所述抽送装置的进水端布设于湖泊中，出水端与浓缩装置进水口连接，所述浓缩装置的出水口通过管道与加压装置入口连接，所述加压装置的出口通过管道与絮凝与过滤装置的入口连接，所述絮凝与过滤装置的絮凝物排出口通过输送装置与调配装置连接，絮凝与过滤装置内设有搅拌装置，絮凝与过滤装置的排液口通过管道与调配装置连接，所述螺旋输送管上端入口通过管道与调配装置的出口连通，所述预制冷装置的出口通过管道与第一制冷装置的入口连接，所述第一制冷装置内的出口处设有第一破碎装置，所述第一制冷装置的出口与第二制冷装置的入口连接，所述第二制冷装置内的出口处设有第二破碎装置，所述第二制冷装置的出口与制热装置的入口连接，所述制热装置的出口通过管道与过滤装置的入口连接。
15、对于监测装置而言，可以使用本领域技术人员熟知的藻密度、叶绿素α监测设备和手段，可以定期取样送检，也可以便携检测仪，如叶绿素α测定仪；抽送装置可以由输送泵以及配套管道组成，利用输送泵将湖水沿管道输送；浓缩装置为本领域常见的藻水前处理设备，例如过滤式浓缩设备，用于将部分藻水过滤，从而提升藻密度，以便于降低后续工艺的处理量；对于加压装置而言，例如气压式加压设备、机械加压设备等，通过对藻水加压，使藻细胞中的气囊破裂，对于有建造条件的地区，也可以挖设加压深井；絮凝与过滤装置可以由絮凝池以及过滤器组成，絮凝池用于投加絮凝剂，通常搭配搅拌装置使用，絮凝后过滤器将絮凝物与滤液分离；调配装置为调配罐；预制冷装置用于调配料预降温；第一制冷装置、第二制冷装置用于进一步降温；第一破碎装置、第二破碎装置可以是辊式破碎机；制热装置用于升温，过滤装置可使用本领域技术人员熟知的常规过滤设备。
16、优选地，所述制热装置包括制热塔体、振动热板、第二振动电机、冷凝器，所述振动热板有多个，分别横向设置于制热塔体内的两侧，上下相邻两个振动热板之间左右错位，振动热板倾斜角度为1°~3°，每一振动热板较高一端之底部均设有第二振动电机，所述振动热板与制热塔体外的制热器连接，对于制热器，可使用本领域技术人员熟知的制热设备，如电热器，也可对用于振动冷板的制冷器产生的热量，使用本领域技术人员熟知的热能回收器回收热能，并用于振动热板制热，所述冷凝器设于制热塔体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种藻类冻融用制冷系统，包括预制冷装置（1）、第一制冷装置（2）、第二制冷装置（3），其特征在于：
2.一种富营养化湖水处理系统，其特征在于包括权利要求1所述藻类冻融用制冷系统，还包括监测装置（6）、抽送装置（7）、浓缩装置（8）、加压装置（9）、絮凝与过滤装置（10）、调配装置（11）、制热装置（12）以及过滤装置（13），所述监测装置（6）布设于湖泊中，所述抽送装置（7）的进水端布设于湖泊中，出水端与浓缩装置（8）进水口连接，所述浓缩装置（8）的出水口通过管道与加压装置（9）入口连接，所述加压装置（9）的出口通过管道与絮凝与过滤装置（10）的入口连接，所述絮凝与过滤装置（10）的絮凝物排出口通过输送装置与调配装置（11）连接，絮凝与过滤装置（10）内设有搅拌装置，絮凝与过滤装置（10）的排液口通过管道与调配装置（11）连接，所述螺旋输送管（104）上端入口通过管道与调配装置（11）的出口连通，所述第二制冷装置（3）的出口与制热装置（12）的入口连接，所述制热装置（12）的出口通过管道与过滤装置（13）的入口连接。
3.根据权利要求2所述富营养化湖水
4.一种富营养化湖水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述富营养化湖水处理方法，其特征在于S1步骤湖水抽送是当满足以下任一藻种密度及叶绿素条件时进行抽送；
6.根据权利要求4所述富营养化湖水处理方法，其特征在于S3步骤加压至0.4MPa~1.0MPa，保持100s~120s。
7.根据权利要求6所述富营养化湖水处理方法，其特征在于当藻液中微囊藻为优势种时，加压至0.5MPa，保持110s；
8.根据权利要求4所述富营养化湖水处理方法，其特征在于S4步骤调配料中絮凝物与滤液的质量比1:0.1~0.5。
9.根据权利要求4所述富营养化湖水处理方法，其特征在于S5步骤预降温是温度降至1℃~5℃，第一次破碎后将调配料温度降至-80℃~-20℃，保持温度是保持10s~20s。
10.根据权利要求9所述富营养化湖水处理方法，其特征在于第一次破碎后下降调配料温度具体是：
...【技术特征摘要】
1.一种藻类冻融用制冷系统，包括预制冷装置（1）、第一制冷装置（2）、第二制冷装置（3），其特征在于：
2.一种富营养化湖水处理系统，其特征在于包括权利要求1所述藻类冻融用制冷系统，还包括监测装置（6）、抽送装置（7）、浓缩装置（8）、加压装置（9）、絮凝与过滤装置（10）、调配装置（11）、制热装置（12）以及过滤装置（13），所述监测装置（6）布设于湖泊中，所述抽送装置（7）的进水端布设于湖泊中，出水端与浓缩装置（8）进水口连接，所述浓缩装置（8）的出水口通过管道与加压装置（9）入口连接，所述加压装置（9）的出口通过管道与絮凝与过滤装置（10）的入口连接，所述絮凝与过滤装置（10）的絮凝物排出口通过输送装置与调配装置（11）连接，絮凝与过滤装置（10）内设有搅拌装置，絮凝与过滤装置（10）的排液口通过管道与调配装置（11）连接，所述螺旋输送管（104）上端入口通过管道与调配装置（11）的出口连通，所述第二制冷装置（3）的出口与制热装置（12）的入口连接，所述制热装置（12）的出口通过管道与过滤装置（13）的入口连接。
3.根据权利要求2所述富营养化湖水处理系统，其特征在于所述制热装置（12）包括制热塔体（1201）、振动热板（1202）、第二振动电机（1203）、冷凝器（1204），所述振动热板（1202）有多个，分别横向设置于制热塔体（1201）内的两侧，上下相邻两个...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋为，李杰，陈异晖，赵世民，
申请(专利权)人：云南省生态环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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