申請日2014.10.27

　　公開(公告)日2015.02.18

　　IPC分類號C02F1/36; C02F9/04

　　摘要

　　超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。包括供水泵、無破損超聲器、水處理池、加藥裝置和超聲波電源，供水泵通過管道連接無破損超聲器，無破損超聲器、加藥裝置通過管道連接水處理池，無破損超聲器為柱形密閉容器，外壁固定超聲波振動子，內(nèi)壁固定有吸聲棉。供水泵將含藻水注入無破損超聲器后進(jìn)入水處理池，藻細(xì)胞內(nèi)的氣囊受超聲波作用而破裂，使藻類失去浮力，易于經(jīng)過混凝沉淀去除。采用了吸聲棉消除了超聲器內(nèi)聲波的反射，超聲器內(nèi)各處超聲波強度均衡，控制超聲器內(nèi)部超聲強度和水力停留時間，藻類受到均衡、適中、短時的超聲波作用，只使氣囊破裂，而藻細(xì)胞不破裂，藻毒素和藻液不外泄，供水更安全。

　　權(quán)利要求書

　　1.超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置，包括供水泵(1)、水處理池、加藥裝置和超聲波電源，加藥裝置通過管道連接水處理池，其特征是，設(shè)有使藍(lán)藻氣囊破裂的無破損超聲器(2)，無破損超聲器(2)兩端設(shè)有進(jìn)口(18)和出口(19)，進(jìn)口(18)連接所述供水泵出水管(8)，出口(19)通過水池進(jìn)水管(9)連接所述水處理池，所述無破損超聲器(2)為柱形密閉容器，包括容器壁(15)、吸聲棉(16)和超聲波振動子(17)，密閉容器橫斷面為多邊形，在其中一條邊的外壁上設(shè)有至少1行1列超聲波振動子(17)，超聲波振動子的頻率為120kHz，每個超聲波振動子的功率60W，超聲波振動子間距5~10cm，超聲波振動子(17)與超聲波電源(6)相連，在密閉容器的內(nèi)壁上除了超聲波振動子對應(yīng)區(qū)域以外的區(qū)域安裝有吸聲棉(16)，吸聲棉的厚度2cm，密閉容器安裝超聲波振動子的一條邊與其相對的一條邊的距離為5~10cm。

　　2.如權(quán)利要求1所述的超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置，其特征是，所述無破損超聲器(2)中的超聲波強度為0.03~0.05W/cm2。

　　3.如權(quán)利要求1所述的超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置，其特征是，所述水處理池包括反應(yīng)池、沉淀池，反應(yīng)池的進(jìn)口通過水池進(jìn)水管(9)連接無破損超聲器的出口，反應(yīng)池、沉淀池為開口的矩形水池;反應(yīng)池與沉淀池之間用開孔板分隔;反應(yīng)池中安裝有攪拌器，在沉淀池末端墻壁上安裝有水池出水管(11)。

　　4.如權(quán)利要求1所述的超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置，其特征是，所述加藥裝置由溶液箱、溶液管組成，溶液管連接所述反應(yīng)池。

　　說明書

　　超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實用新型涉及一種對含藻水的水處理裝置和方法，尤其涉及一種超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置和方法，是將含藻水經(jīng)無破損超聲器后再進(jìn)行混凝沉淀，去除水中藍(lán)藻的水處理裝置和方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，適用于自來水廠及藍(lán)藻處理站去除水華藍(lán)藻等具有上浮特性的藻類。

　　背景技術(shù)

　　水華藍(lán)藻是飲用水處理和水污染治理的難題，水華藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)存在氣囊，為藻類提供浮力，使藻類不能下沉分離。一般水華藍(lán)藻細(xì)胞為直徑4~6微米的球形，外部由細(xì)胞壁包裹，內(nèi)部有藻液和氣囊。氣囊為圓柱形，兩端為錐形，氣囊壁為蛋白質(zhì)。氣囊直徑約55納米，長度約350~630納米。為了使藍(lán)藻能沉淀去除，可向水中釋放超聲波，超聲波在水中傳播時引起質(zhì)點的交替壓縮和伸張，產(chǎn)生瞬時高壓使藻細(xì)胞內(nèi)氣囊壁被打破，藻細(xì)胞失去氣囊浮力而沉淀。專利文件CN200720121578、CN201220463575等公布的超聲波水處理裝置，在封閉容器的外壁上安裝超聲波振動子，向容器內(nèi)釋放超聲波，水流從容器內(nèi)流過，藍(lán)藻受到超聲波作用后再進(jìn)入后續(xù)處理流程。要使藍(lán)藻氣囊破裂，需要一定的超聲波強度和作用時間，但過大的超聲波強度和作用時間會使藻細(xì)胞壁破裂，細(xì)胞液流入到水中，使水中藻毒素、有機質(zhì)增加，污染水質(zhì)。超聲波在水容器中傳播時會發(fā)生衰減、反射等作用，使超聲波強度減小或增加。因此，容器中超聲波的強度并不是均勻的，尤其是超聲波遇到容器壁時的反射作用，使得靠近器壁附近會產(chǎn)生較大的超聲強度，正如在房間、山谷說話時會產(chǎn)生回聲一樣。容器壁對超聲波反射產(chǎn)生的局部過大的超聲波強度，不僅會使氣囊破裂，也會使藻細(xì)胞壁破裂，藻液和藻毒素釋放到水中，污染水質(zhì)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實用新型的目的是提供一種超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置和方法，產(chǎn)生均衡、適中的超聲波強度，使藍(lán)藻氣囊破裂，而藍(lán)藻細(xì)胞不破裂，解決現(xiàn)有超聲波除藻水處理裝置中超聲強度不均，導(dǎo)致藻細(xì)胞壁破裂、藻液泄漏、污染水質(zhì)的問題。通過本實用新型將含藻水經(jīng)無破損超聲波預(yù)處理，使藻類氣囊破裂而失去浮力，再經(jīng)過混凝沉淀去除;超聲波預(yù)處理中藻細(xì)胞壁不破裂，不會引起藻液外泄，安全環(huán)保。

　　本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置，包括供水泵、水處理池、加藥裝置和超聲波電源，加藥裝置通過管道連接水處理池，水處理池有水池出水管，其特征是，設(shè)有使藍(lán)藻氣囊破裂的無破損超聲器，無破損超聲器兩端設(shè)有進(jìn)口和出口，進(jìn)口連接所述供水泵出水管，出口通過水池進(jìn)水管連接所述水處理池，所述無破損超聲器為柱形密閉容器，包括容器壁、吸聲棉和超聲波振動子，密閉容器橫斷面為多邊形，在其中一條邊的外壁上設(shè)有至少1行1列超聲波振動子，超聲波振動子的頻率為120KHz，每個超聲波振動子的功率60W，超聲波振動子間距5~10cm，超聲波振動子與超聲波電源相連，在密閉容器的內(nèi)壁上除了超聲波振動子對應(yīng)區(qū)域以外的區(qū)域安裝有吸聲棉，吸聲棉的厚度2cm，密閉容器安裝超聲波振動子的一條邊與其相對的一條邊的距離5~10cm。

　　所述無破損超聲器中的超聲波強度為0.03~0.05W/cm2。

　　所述水處理池包括反應(yīng)池、沉淀池，反應(yīng)池的進(jìn)口通過水池進(jìn)水管連接無破損超聲器的出口，反應(yīng)池、沉淀池為開口的矩形水池;反應(yīng)池與沉淀池之間用開孔板分隔;反應(yīng)池中安裝有攪拌器，在沉淀池末端墻壁上安裝有水池出水管。

　　所述加藥裝置由溶液箱、溶液管組成，溶液管連接所述反應(yīng)池。

　　利用上述超聲波強化混凝沉淀藍(lán)藻無破損水處理裝置進(jìn)行含藻水處理，含藻水在進(jìn)入水處理池前流經(jīng)無破損超聲器，水流在無破損超聲器中的停留時間介于5~10秒之間，調(diào)節(jié)超聲波電源的輸出功率，使得無破損超聲器中的超聲波強度介于0.03~0.05W/cm2之間。

　　本實用新型的有益效果是：含藻水流經(jīng)無破損超聲器，受到短時、適中的超聲波作用，使藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)氣囊破裂，藍(lán)藻失去浮力，容易通過混凝沉淀法去除，效果好;采用了吸聲棉消除了超聲器內(nèi)聲波的反射，超聲器內(nèi)各處超聲波強度均衡，由于超聲器內(nèi)超聲波強度均衡，強度適中，作用時間短，藍(lán)藻細(xì)胞壁不破損，藍(lán)藻細(xì)胞液及藻毒素不外泄，不污染水質(zhì)，水處理更安全。