【技术实现步骤摘要】
本技术属于蓝藻水华治理领域，具体涉及一种超声波辅助氧化除藻系统及包含其的除藻船。
技术介绍
1、蓝藻水华的暴发对水生态环境及生活用水产生极大的影响，严重时甚至造成供水危机。因此，寻求高效、可持续的蓝藻水华治理方法已成为当今社会亟待解决的问题。传统的治理蓝藻水华的方法有物理、化学和生物防治法,如混凝、砂滤、活性炭吸附、灭藻剂、打捞等物理或化学方法；然而，这些方法存在或成本高，或成效甚微，或对水体造成二次污染等问题。此外，这些处理方法还存在有效期短，无法在较大水面实现有效控制藻华的不足。
2、目前，一些藻华控制技术有效期短的主要原因包括：一、水华藻细胞去除比例低，导致短时间内藻华反弹；二、水华蓝藻细胞并没有死亡，只是失去活性，并很快恢复活性，导致除藻效率极不稳定。一些水华蓝藻细胞内存在“气囊”结构的伪空胞，具有浮力调节功能，是这些蓝藻在浮游植物群落竞争过程中获得优势的关键性状之一。针对此生物学特征，利用超声波产生的瞬时高压使蓝藻细胞的伪空胞破裂或直接死亡，细胞失去“气囊”或死亡后下沉，达到除藻目的。然而，单一超声波除藻实际作用效率往往仅限于小范围水域，并且藻华控制效果不稳定，同时蓝藻细胞死亡后还会释放对水体有害的藻毒素等有机物。因此，单一的超声波除藻并不能完全满足大水面除藻以及清洁水体的作用，常作为藻华应急处置的辅助措施。
3、专利cn204162536u提供一种超声波强化混凝沉淀蓝藻无破损水处理装置和方法，其通过均衡、适中的超声波强度，使蓝藻气囊破裂，而蓝藻细胞不破裂，一定程度上解决现有超声波除藻水处理装置
技术实现思路
1、本技术提供一种超声波辅助氧化除藻系统及包含其的除藻船，旨在将超声波与臭氧氧化耦合以有效克服现有技术中存在的上述不足。
2、本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种超声波辅助氧化除藻系统，其包括臭氧发生模块、臭氧投加模块和臭氧超声联合除藻模块，所述臭氧发生模块包括臭氧发生器及用于向所述臭氧发生器输送氧气的氧气储备机构，所述臭氧投加模块包括溶气泵和射流曝气器，所述溶气泵的出口与所述射流曝气器的液体进口连通，所述射流曝气器的气体进口与所述臭氧发生器的出气管道连通，所述臭氧超声联合除藻模块包括联合反应容器、超声波换能器和臭氧水喷头，所述联合反应容器具有供含藻水体进出的进水口和出水口，所述联合反应容器的内部和/或侧壁上设有多个所述超声波换能器和多个所述臭氧水喷头，所述射流曝气器的出口通过管道与各所述臭氧水喷头连通。
3、在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
4、进一步，所述氧气储备机构包括通过管道依次连通的空压机、一级储气罐、组合式干燥机、二级储气罐、吸附器和氧气储罐，所述氧气储罐通过管道与所述臭氧发生器进口连通。
5、进一步，还包括粉尘过滤器和消音器，所述氧气储罐内的氧气经所述粉尘过滤器过滤后的洁净氧气送入所述臭氧发生器，过滤后的废气通过所述消音器排出。
6、进一步，所述臭氧发生模块还包括板式换热器和臭氧控制柜，所述板式换热器与所述臭氧发生器连通，所述臭氧控制柜与所述臭氧发生器电连接。
7、进一步，所述联合反应容器内伸入有臭氧水主管道，所述臭氧水主管道通过多个支管道与所述臭氧水喷头一一对应连接，所述臭氧水主管道伸入所述联合反应容器内的一端封闭，另一端与所述所述射流曝气器的出口连通。
8、进一步，所述联合反应容器为长方体状且宽边所在的两端均敞口，两敞口分别为所述进水口和出水口，所述联合反应容器沿水流方向上下交错布置的有多个挡水格板以增长含藻水体在所述联合反应容器内的流程。
9、本技术还提供一种除藻船，包括船体，所述船体上设有权利要求1至6任一项所述的超声波辅助氧化除藻系统，所述联合反应容器设于所述船体底部并浸入水面以下，所述进水口位于所述船体底部前端，所述出水口位于所述船体底部后端。
10、进一步，所述联合反应容器从进水口至出水口分为前腔段和后腔段，所述前腔段的流道中间窄且向两端逐渐变宽，所述后腔段的流道由分隔板分隔成多个从前往后的分流道，每个分流道内均对应设有多个所述超声波换能器和/或臭氧水喷头，所述前腔段内的超声波换能器的功率高于所述后腔段内的超声波换能器的功率。
11、进一步，所述分隔板为从前往后延伸的折线状板，所述分流道内仅设有所述超声波换能器而未设置所述臭氧水喷头。
12、进一步，所述前腔段左右两侧壁上对应设有竖向延伸的滑道，两所述滑道间设有可沿所述滑道上下滑动并定位的超声振板，所述超声振板底面上间隔固定有多个所述超声波换能器，所述超声振板的前端上部垂直固定有向上伸展挡水块，所述超声振板上下滑动时，所述进水口随之变大或变小。
13、与现有技术相比，本技术的有益效果是：
14、本技术提供的除藻系统将超声波除藻和臭氧高级氧化除藻有效结合，极大的提升了除藻效率，适合对大水域藻华的处理，特别是将该系统与独特的半开放式船体结构结合后，船行驶时，含藻水体自动进出船体底部的联合反应容器并在反应容器内受到超声波和臭氧双重除藻作用处理，大幅度提高除藻工作效率，藻细胞破裂释放的藻毒素也被氧化无害化，不会对水体造成污染，双重灭杀作用后藻华反弹的潜在风险较小，从而满足大水域藻华控制的需求。
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1.一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，包括臭氧发生模块、臭氧投加模块和臭氧超声联合除藻模块，所述臭氧发生模块包括臭氧发生器(1)及用于向所述臭氧发生器(1)输送氧气的氧气储备机构，所述臭氧投加模块包括溶气泵(2)和射流曝气器(3)，所述溶气泵(2)的出口与所述射流曝气器(3)的液体进口连通，所述射流曝气器(3)的气体进口与所述臭氧发生器(1)的出气管道连通，所述臭氧超声联合除藻模块包括联合反应容器(4)、超声波换能器(5)和臭氧水喷头(6)，所述联合反应容器(4)具有供含藻水体进出的进水口和出水口，所述联合反应容器(4)的内部和/或侧壁上设有多个所述超声波换能器(5)和多个所述臭氧水喷头(6)，所述射流曝气器(3)的出口通过管道与各所述臭氧水喷头(6)连通。
2.根据权利要求1所述的一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，所述氧气储备机构包括通过管道依次连通的空压机(7)、一级储气罐(8)、组合式干燥机(9)、二级储气罐(10)、吸附器(11)和氧气储罐(12)，所述氧气储罐(12)通过管道与所述臭氧发生器(1)进口连通。
3.根据权利要求2所述的一
4.根据权利要求1所述的一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，所述臭氧发生模块还包括板式换热器(13)和臭氧控制柜(14)，所述板式换热器(13)与所述臭氧发生器(1)连通，所述臭氧控制柜(14)与所述臭氧发生器(1)电连接。
5.根据权利要求1所述的一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，所述联合反应容器(4)内伸入有臭氧水主管道(15)，所述臭氧水主管道(15)通过多个支管道(16)与所述臭氧水喷头(6)一一对应连接，所述臭氧水主管道(15)伸入所述联合反应容器(4)内的一端封闭，另一端与所述射流曝气器(3)的出口连通。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，所述联合反应容器(4)为长方体状且宽边所在的两端均敞口，两敞口分别为所述进水口和出水口，所述联合反应容器(4)沿水流方向上下交错布置的有多个挡水格板(17)以增长含藻水体在所述联合反应容器(4)内的流程。
7.一种除藻船，包括船体(18)，其特征在于，所述船体(18)上设有权利要求1至6任一项所述的超声波辅助氧化除藻系统，所述联合反应容器(4)设于所述船体(18)底部并浸入水面以下，所述进水口位于所述船体(18)底部前端，所述出水口位于所述船体(18)底部后端。
8.根据权利要求7所述的一种除藻船，其特征在于，所述联合反应容器(4)从进水口至出水口分为前腔段(19)和后腔段(20)，所述前腔段(19)的流道中间窄且向两端逐渐变宽，所述后腔段(20)的流道由分隔板(21)分隔成多个从前往后的分流道，每个分流道内均对应设有多个所述超声波换能器(5)和/或臭氧水喷头(6)，所述前腔段(19)内的超声波换能器(5)的功率高于所述后腔段(20)内的超声波换能器(5)的功率。
9.根据权利要求8所述的一种除藻船，其特征在于，所述分隔板(21)为从前往后延伸的折线状板，所述分流道内仅设有所述超声波换能器(5)而未设置所述臭氧水喷头(6)。
10.根据权利要求8所述的一种除藻船，其特征在于，所述前腔段(19)左右两侧壁上对应设有竖向延伸的滑道(22)，两所述滑道(22)间设有可沿所述滑道(22)上下滑动并定位的超声振板(23)，所述超声振板(23)底面上间隔固定有多个所述超声波换能器(5)，所述超声振板(23)的前端上部垂直固定有向上伸展挡水块，所述超声振板(23)上下滑动时，所述进水口随之变大或变小。
...【技术特征摘要】
1.一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，包括臭氧发生模块、臭氧投加模块和臭氧超声联合除藻模块，所述臭氧发生模块包括臭氧发生器(1)及用于向所述臭氧发生器(1)输送氧气的氧气储备机构，所述臭氧投加模块包括溶气泵(2)和射流曝气器(3)，所述溶气泵(2)的出口与所述射流曝气器(3)的液体进口连通，所述射流曝气器(3)的气体进口与所述臭氧发生器(1)的出气管道连通，所述臭氧超声联合除藻模块包括联合反应容器(4)、超声波换能器(5)和臭氧水喷头(6)，所述联合反应容器(4)具有供含藻水体进出的进水口和出水口，所述联合反应容器(4)的内部和/或侧壁上设有多个所述超声波换能器(5)和多个所述臭氧水喷头(6)，所述射流曝气器(3)的出口通过管道与各所述臭氧水喷头(6)连通。
2.根据权利要求1所述的一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，所述氧气储备机构包括通过管道依次连通的空压机(7)、一级储气罐(8)、组合式干燥机(9)、二级储气罐(10)、吸附器(11)和氧气储罐(12)，所述氧气储罐(12)通过管道与所述臭氧发生器(1)进口连通。
3.根据权利要求2所述的一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，还包括粉尘过滤器和消音器，所述氧气储罐(12)内的氧气经所述粉尘过滤器过滤后的洁净氧气送入所述臭氧发生器(1)，过滤后的废气通过所述消音器排出。
4.根据权利要求1所述的一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，所述臭氧发生模块还包括板式换热器(13)和臭氧控制柜(14)，所述板式换热器(13)与所述臭氧发生器(1)连通，所述臭氧控制柜(14)与所述臭氧发生器(1)电连接。
5.根据权利要求1所述的一种超声波辅助氧化除藻系统，其特征在于，所述联合反应容器(4)内伸入有臭氧水主管道(15)，所述臭氧水主管道(15)通过多个支管道(16)与所述臭氧水喷头(6)一一对应连接，所述臭氧水...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾云璐，戴国飞，杨平，邓晖，白芳，宋立荣，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：新型
国别省市：
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