一种模仿鲢鱼滤食水中浮游生物原理研发的大型水面蓝藻清除装置：以２１ｍ×６ｍ动力平台为载体，５０ＫＷ柴油发电机组为动力；前端安装宽度１０ｍ分离铲在行进中分离富含蓝藻的表层水，由１０个分支的泵－管系统从分离铲中汲取藻水，送至６００ｍ↑［２］鳃式过滤器进行初级过滤，再以摇振筛浓缩，３ｍ↑［３］缓存池暂存藻浆；一台后置１１ＫＷ电动挂浆机提供非作业驱动，一台后置５．５ＫＷ调频电动挂浆机提供作业驱动，一台前置２．２ＫＷ喷水推进器提供辅助转向动力。作业幅宽１０ｍ，最大作业航速５ｋｍ／ｈ，汲取、过滤藻水能力１０００ｍ↑［３］／ｈ。本项技术可用于湖面蓝藻大规模清除，具有高效率、低能耗的优势。
【技术实现步骤摘要】
大水面环保(蓝藻突害控制)技术。本专利技术涉及一种模仿鲢鱼滤食水中浮游生物原理研 发的大型水面蓝藻清除装置，适用于湖面蓝藻大规模清除，具有高效率、低能耗的优势。
技术介绍
在我国湖泊蓝藻污染问题出现后，各种蓝藻收集设备应运而生， 一般采用带筛机过滤、 斜面过滤、振动斜筛过滤、絮凝气浮分离、电磁分离等传统的藻水初级分离^t术，普遍存在 效率低、能耗高的问题，单机每小时汲取处理藻水几十立方米，运行功率几十千瓦，远远不 能满足太湖、巢湖、溴池等大型湖泊的蓝藻灾害控制需求，每年数十万吨的蓝藻清除主要靠 人工打捞，迫切需要类似于"康拜因联合收割机"那样的大型水面蓝藻清除设备。
技术实现思路
本专利技术的目标在于仿照鲢鱼高效滤食水体中浮游生物的原理，以高效率、低能耗为目 标，组装式内陆水体水上工作平台(授权号ZL 02258481.1 )和鳃式过滤器(受理号20091003 1268.0)为基础，研发高效分离、汲取、处理富含蓝藻表水层的大型设备，必须解决以下技 术问题。 研发宽幅分离铲，工作幅宽达到10m,能够在静态或匀速行进状态有效分离富含蓝藻 的表水层。 研发多分支汲藻泵管系统，能够从深度仅有0.2m的宽幅分离铲中以1000mS/h的流量汲 取藻水。 研制船载鳃式过滤器，能够对1000n^/h的藻水流进行初级过滤，浓缩比大于20:1。研制与鳃式过滤器配套的摇振浓缩筛，进液流量〉50m3/11,排出藻浆自由7]<含量50°/0 左右。 研制符合大型仿生式水面蓝藻清除设备技术需求的载体平台，面积、载荷、平稳性、可操控性达到相关要求。 为解决以上技术问题并达到研发目标，采取了以下技术方案。 (1)载体平台及动力系统载体平台基本结构借鉴"组装式内陆水体水上工作平台(授权号ZL 02258481.1 )"，规格 按照大型仿生式水面蓝藻清除设备技术需求进行调整和改进，动力系统根据需要研发。如图1示，以14道18#工字钢横梁(l)通过28个鞍座(2)将两个直径1.5m的钢质浮筒(3)连接 成一个宽度6m、长度21m的载体平台，两侧以18#槽钢舷板(4)连接各横梁顶端。浮筒内对应 于横梁处设有横隔板(5)以增加强度，浮筒两端做成侧扁楔形以减小行进阻力。尾部中央装 50kw柴油发电机组(6)，左侧安装llkw电动挂浆机(7),右侧安装5. 5kw调频电动挂浆机(8)。 前部两道横梁之间中央安装2. 2kw万向喷7jc推进器(9),左侧安装驾驶室(10)。由柴油发电机組提供电力，自驾驶室进行驾控，llkw电动挂浆机提供非作业行进动力， 5. 5kw调频电动挂浆机提供作业行进动力，万向喷水推进器提供辅助转向和作业行进姿态控 制动力。(2) 宽幅分离铲和汲藻泵管系统 宽度10m的钢质分离伊体(ll)附着安装在三棱框架(12)的下面，水平悬挂在载体平台两个浮筒(3)前端的竖向滑轨(l3)上，通过两个同步电动螺旋升降机(14)和链条(15)来控制分离妒的 高度。10台口径6英寸的潜水电泵(16)均匀地垂直安装在分离伊底部，以钢丝软管(17)与架设 在上方的"T"形总管(18)连"t姿。分离4产下降至作业高度后，启动潜水电泵，IO台水泵自分离伊中汲取藻水，经钢丝软管 汇集至"T"形总管。(3) 船载鳃式过滤器船载鳃式过滤器(19)采用鳃式过滤器技术(受理号20091003 1268.0)，过滤面积600m2， 滤网采用200目特制不锈钢筛绢，安装在载体平台中央。进液总管(20)与汲藻泵管系统的"T" 形总管(18)尾部连接，总集液槽(21)将浓藻液排出，滤过液落入作业7jC体。(4) 摇振浓缩筛及藻浆緩存池畚箕形全不锈钢筛体(22)由四根悬臂(23)悬挂在支撑框架(24)下方，由调频-调幅曲轴机 (25)及连杆(26)驱动，水平方向(左右)摇振，频率每秒1 10次，振幅200 500mm。摇振浓缩筛安装在第11 12横梁之间，承接鳃式过滤器集液槽(21)的浓藻液，经摇振过滤 浓缩后的藻浆自流进入第12~13横梁之间的钢质藻浆緩存池(27),滤过液落入作业水体。(5) 装配集成将以上载体平台(28)、动力系统、宽幅分离铲(29)、汲藻泵管系统(30)、鳃式过滤器(19)、 摇振筛(31)、緩冲池(27)进行装配集成，就形成图5所示的大型仿生式水面蓝藻清除设备，作 业幅宽10m,最大作业航速5km/h、汲取处理藻水1000m3/11。本专利技术主要有以下优点(1) 高效。作业幅宽达10m,汲取处理藻水1000m3/11，与同类设备相比单机作业能力提高了 一个数量级。(2) 节能。动力总装机50kw，汲取处理藻水1000m3/11，单位能耗0.02kw/m3，与同类设备相 比单位能耗降低了 一个数量级。(3) 适应大水面作业。p乞水深度0.8m,作业幅宽10m，最大作业航速5km/h,配备DGPS导航 系统后可昼夜连续作业，日清扫水面lkm2,适用于大型湖泊、水库的蓝藻规模化清除。应用举例本专利技术已经制作出"大型仿生式水面蓝藻清除装置"(见图5),在太湖蓝藻灾害控制中投 入使用。附图说明图1 (a)——载体平台及动力系统侧面图图1 (b)——载体平台及动力系统俯视图图l(c)——栽体平台横断面图图2(a)——宽幅分离伊和汲藻泵管系统侧面图图2(b)——宽幅分离妒和汲藻泵管系统正面图图3(a)——鳃式过滤器安装位置侧面图图3(b)——鳃式过滤器安装位置俯视图图4(a)——摇振浓缩筛及藻浆緩存池侧面图图4(b)——摇振浓缩篩及藻浆緩存池俯视图图5(a)——大型仿生式水面蓝藻清除装置侧面图图5(b)——大型仿生式水面蓝藻清除装置建成图(实物照片)图中1.横梁，2.鞍座，3.浮筒，4.舷板，5.横隔板，6.柴油发电机组，7.电动挂 浆机，8.调频电动挂浆机，9.万向喷水推进器，10.驾驶室，11.钢质分离伊体，12.三棱 框架，13.滑轨，14.螺旋升降机，15.链条，16.潜水电泵，17.钢丝软管，18. "T"形总 管，19.鳃式过滤器，20.进液总管，21.总集液槽，22.筛体，23.悬臂，24.支撑框架，25. 调频-调幅曲轴机，26.连杆，27.藻浆緩存池，28.载体平台，29.分离伊，30.汲藻泵管系统，31.摇振筛。具体实施例方式本专利技术按照以下步骤进行作业使用(1) 启动柴油发电冲几组。(2) 启动调频电动挂浆机和万向喷水推进器，将本装置驶离码头。(3) 启动电动挂浆机，将本装置驶入作业水域。(4) 关闭推进系统，进入静止状态。(5) 启动同步电动螺旋升降机，使分离伊下落至作业位。(6) 依次启动10台水泵和摇振篩，进入作业状态。(7) 调整分离铲至适当的作业高度。(8) 启动调频电动挂浆机和万向喷水推进器，按照预定的航线和速度行进作业。(9) 必要时将緩存池藻浆泵送至随从运输船(在行进作业中完成)。(10) 作业完毕后，依次关闭万向喷水推进器、调频电动挂浆机、水泵和摇振筛，放空汲水 泵管系统，清洗篩面。(11) 启动同步电动螺旋升降机，将分离4产提升至待机位。(12) 将本装置开回码头内停泊。(13) 关闭柴油发电机组。(14) 维护保养。权利要求1.一种大型仿生式水面蓝藻清除装置，模仿鲢鱼滤食水中浮游生物原理，由载体平台、动力系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大型仿生式水面蓝藻清除装置，模仿鲢鱼滤食水中浮游生物原理，由载体平台、动力系统、分离铲、汲藻泵管系统、鳃式过滤器、摇振浓缩筛、缓存池等组成，其特点为：以２１ｍ×６ｍ动力平台为载体，５０ＫＷ柴油发电机组为动力；前端安装宽度１０ｍ分离铲在行进中分离富含蓝藻的表层水，由１０个分支的泵－管系统从分离铲中汲取藻水，送至６００ｍ２鳃式过滤器进行初级过滤，再以摇振筛浓缩，３ｍ３缓存池暂存藻浆；一台后置１１ＫＷ电动挂浆机提供非作业驱动，一台后置５．５ＫＷ调频电动挂浆机提供作业驱动，一台前置２．２ＫＷ喷水推进器提供辅助转向动力，前置驾驶室。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李文朝，杨清心，潘继征，冯慕华，
申请(专利权)人：中国科学院南京地理与湖泊研究所，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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