一種模仿鰱魚濾食水中浮游生物原理研發的大型水面藍藻清除裝置：以２１ｍ×６ｍ動力平臺為載體，５０ＫＷ柴油發電機組為動力；前端安裝寬度１０ｍ分離鏟在行進中分離富含藍藻的表層水，由１０個分支的泵－管系統從分離鏟中汲取藻水，送至６００ｍ↑［２］鰓式過濾器進行初級過濾，再以搖振篩濃縮，３ｍ↑［３］緩存池暫存藻漿；一臺后置１１ＫＷ電動掛漿機提供非作業驅動，一臺后置５．５ＫＷ調頻電動掛漿機提供作業驅動，一臺前置２．２ＫＷ噴水推進器提供輔助轉向動力。作業幅寬１０ｍ，最大作業航速５ｋｍ／ｈ，汲取、過濾藻水能力１０００ｍ↑［３］／ｈ。本項技術可用于湖面藍藻大規模清除，具有高效率、低能耗的優勢。
【技術實現步驟摘要】
大水面環保(藍藻突害控制)技術。本專利技術涉及一種模仿鰱魚濾食水中浮游生物原理研 發的大型水面藍藻清除裝置，適用于湖面藍藻大規模清除，具有高效率、低能耗的優勢。
技術介紹
在我國湖泊藍藻污染問題出現后，各種藍藻收集設備應運而生， 一般采用帶篩機過濾、 斜面過濾、振動斜篩過濾、絮凝氣浮分離、電磁分離等傳統的藻水初級分離^t術，普遍存在 效率低、能耗高的問題，單機每小時汲取處理藻水幾十立方米，運行功率幾十千瓦，遠遠不 能滿足太湖、巢湖、溴池等大型湖泊的藍藻災害控制需求，每年數十萬噸的藍藻清除主要靠 人工打撈，迫切需要類似于"康拜因聯合收割機"那樣的大型水面藍藻清除設備。
技術實現思路
本專利技術的目標在于仿照鰱魚高效濾食水體中浮游生物的原理，以高效率、低能耗為目 標，組裝式內陸水體水上工作平臺(授權號ZL 02258481.1 )和鰓式過濾器(受理號20091003 1268.0)為基礎，研發高效分離、汲取、處理富含藍藻表水層的大型設備，必須解決以下技 術問題。 研發寬幅分離鏟，工作幅寬達到10m,能夠在靜態或勻速行進狀態有效分離富含藍藻 的表水層。 研發多分支汲藻泵管系統，能夠從深度僅有0.2m的寬幅分離鏟中以1000mS/h的流量汲 取藻水。 研制船載鰓式過濾器，能夠對1000n^/h的藻水流進行初級過濾，濃縮比大于20:1。研制與鰓式過濾器配套的搖振濃縮篩，進液流量〉50m3/11,排出藻漿自由7]<含量50°/0 左右。 研制符合大型仿生式水面藍藻清除設備技術需求的載體平臺，面積、載荷、平穩性、可操控性達到相關要求。 為解決以上技術問題并達到研發目標，采取了以下技術方案。 (1)載體平臺及動力系統載體平臺基本結構借鑒"組裝式內陸水體水上工作平臺(授權號ZL 02258481.1 )"，規格 按照大型仿生式水面藍藻清除設備技術需求進行調整和改進，動力系統根據需要研發。如圖1示，以14道18#工字鋼橫梁(l)通過28個鞍座(2)將兩個直徑1.5m的鋼質浮筒(3)連接 成一個寬度6m、長度21m的載體平臺，兩側以18#槽鋼舷板(4)連接各橫梁頂端。浮筒內對應 于橫梁處設有橫隔板(5)以增加強度，浮筒兩端做成側扁楔形以減小行進阻力。尾部中央裝 50kw柴油發電機組(6)，左側安裝llkw電動掛漿機(7),右側安裝5. 5kw調頻電動掛漿機(8)。 前部兩道橫梁之間中央安裝2. 2kw萬向噴7jc推進器(9),左側安裝駕駛室(10)。由柴油發電機組提供電力，自駕駛室進行駕控，llkw電動掛漿機提供非作業行進動力， 5. 5kw調頻電動掛漿機提供作業行進動力，萬向噴水推進器提供輔助轉向和作業行進姿態控 制動力。(2) 寬幅分離鏟和汲藻泵管系統 寬度10m的鋼質分離伊體(ll)附著安裝在三棱框架(12)的下面，水平懸掛在載體平臺兩個浮筒(3)前端的豎向滑軌(l3)上，通過兩個同步電動螺旋升降機(14)和鏈條(15)來控制分離妒的 高度。10臺口徑6英寸的潛水電泵(16)均勻地垂直安裝在分離伊底部，以鋼絲軟管(17)與架設 在上方的"T"形總管(18)連"t姿。分離4產下降至作業高度后，啟動潛水電泵，IO臺水泵自分離伊中汲取藻水，經鋼絲軟管 匯集至"T"形總管。(3) 船載鰓式過濾器船載鰓式過濾器(19)采用鰓式過濾器技術(受理號20091003 1268.0)，過濾面積600m2， 濾網采用200目特制不銹鋼篩絹，安裝在載體平臺中央。進液總管(20)與汲藻泵管系統的"T" 形總管(18)尾部連接，總集液槽(21)將濃藻液排出，濾過液落入作業7jC體。(4) 搖振濃縮篩及藻漿緩存池畚箕形全不銹鋼篩體(22)由四根懸臂(23)懸掛在支撐框架(24)下方，由調頻-調幅曲軸機 (25)及連桿(26)驅動，水平方向(左右)搖振，頻率每秒1 10次，振幅200 500mm。搖振濃縮篩安裝在第11 12橫梁之間，承接鰓式過濾器集液槽(21)的濃藻液，經搖振過濾 濃縮后的藻漿自流進入第12~13橫梁之間的鋼質藻漿緩存池(27),濾過液落入作業水體。(5) 裝配集成將以上載體平臺(28)、動力系統、寬幅分離鏟(29)、汲藻泵管系統(30)、鰓式過濾器(19)、 搖振篩(31)、緩沖池(27)進行裝配集成，就形成圖5所示的大型仿生式水面藍藻清除設備，作 業幅寬10m,最大作業航速5km/h、汲取處理藻水1000m3/11。本專利技術主要有以下優點(1) 高效。作業幅寬達10m,汲取處理藻水1000m3/11，與同類設備相比單機作業能力提高了 一個數量級。(2) 節能。動力總裝機50kw，汲取處理藻水1000m3/11，單位能耗0.02kw/m3，與同類設備相 比單位能耗降低了 一個數量級。(3) 適應大水面作業。p乞水深度0.8m,作業幅寬10m，最大作業航速5km/h,配備DGPS導航 系統后可晝夜連續作業，日清掃水面lkm2,適用于大型湖泊、水庫的藍藻規模化清除。應用舉例本專利技術已經制作出"大型仿生式水面藍藻清除裝置"(見圖5),在太湖藍藻災害控制中投 入使用。附圖說明圖1 (a)——載體平臺及動力系統側面圖圖1 (b)——載體平臺及動力系統俯視圖圖l(c)——栽體平臺橫斷面圖圖2(a)——寬幅分離伊和汲藻泵管系統側面圖圖2(b)——寬幅分離妒和汲藻泵管系統正面圖圖3(a)——鰓式過濾器安裝位置側面圖圖3(b)——鰓式過濾器安裝位置俯視圖圖4(a)——搖振濃縮篩及藻漿緩存池側面圖圖4(b)——搖振濃縮篩及藻漿緩存池俯視圖圖5(a)——大型仿生式水面藍藻清除裝置側面圖圖5(b)——大型仿生式水面藍藻清除裝置建成圖(實物照片)圖中1.橫梁，2.鞍座，3.浮筒，4.舷板，5.橫隔板，6.柴油發電機組，7.電動掛 漿機，8.調頻電動掛漿機，9.萬向噴水推進器，10.駕駛室，11.鋼質分離伊體，12.三棱 框架，13.滑軌，14.螺旋升降機，15.鏈條，16.潛水電泵，17.鋼絲軟管，18. "T"形總 管，19.鰓式過濾器，20.進液總管，21.總集液槽，22.篩體，23.懸臂，24.支撐框架，25. 調頻-調幅曲軸機，26.連桿，27.藻漿緩存池，28.載體平臺，29.分離伊，30.汲藻泵管系統，31.搖振篩。具體實施例方式本專利技術按照以下步驟進行作業使用(1) 啟動柴油發電沖幾組。(2) 啟動調頻電動掛漿機和萬向噴水推進器，將本裝置駛離碼頭。(3) 啟動電動掛漿機，將本裝置駛入作業水域。(4) 關閉推進系統，進入靜止狀態。(5) 啟動同步電動螺旋升降機，使分離伊下落至作業位。(6) 依次啟動10臺水泵和搖振篩，進入作業狀態。(7) 調整分離鏟至適當的作業高度。(8) 啟動調頻電動掛漿機和萬向噴水推進器，按照預定的航線和速度行進作業。(9) 必要時將緩存池藻漿泵送至隨從運輸船(在行進作業中完成)。(10) 作業完畢后，依次關閉萬向噴水推進器、調頻電動掛漿機、水泵和搖振篩，放空汲水 泵管系統，清洗篩面。(11) 啟動同步電動螺旋升降機，將分離4產提升至待機位。(12) 將本裝置開回碼頭內停泊。(13) 關閉柴油發電機組。(14) 維護保養。權利要求1.一種大型仿生式水面藍藻清除裝置，模仿鰱魚濾食水中浮游生物原理，由載體平臺、動力系統本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種大型仿生式水面藍藻清除裝置，模仿鰱魚濾食水中浮游生物原理，由載體平臺、動力系統、分離鏟、汲藻泵管系統、鰓式過濾器、搖振濃縮篩、緩存池等組成，其特點為：以２１ｍ×６ｍ動力平臺為載體，５０ＫＷ柴油發電機組為動力；前端安裝寬度１０ｍ分離鏟在行進中分離富含藍藻的表層水，由１０個分支的泵－管系統從分離鏟中汲取藻水，送至６００ｍ２鰓式過濾器進行初級過濾，再以搖振篩濃縮，３ｍ３緩存池暫存藻漿；一臺后置１１ＫＷ電動掛漿機提供非作業驅動，一臺后置５．５ＫＷ調頻電動掛漿機提供作業驅動，一臺前置２．２ＫＷ噴水推進器提供輔助轉向動力，前置駕駛室。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李文朝，楊清心，潘繼征，馮慕華，
申請(專利權)人：中國科學院南京地理與湖泊研究所，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]
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