一种基于混频技术的超声波除藻系统

本发明属于发明超声波除藻用设备，具体涉及一种超声波除藻装置。

背景技术：

1、水体富营养化是指生物所需营养物质大量流入河流、湖泊、海湾等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，导致水体溶氧量下降、水质恶化，鱼类及其它生物大量死亡的现象。水体富营养化造成藻类的大量繁殖，给生态环境和人类健康造成严重危害，已成为全球性的环境问题。同时，蓝藻的存在使得水体中鱼类等经济作物无法生存，该水体也无法对农业作物进行灌溉，畜牧业赖以生存的水源无法得到满足，由此对农林牧渔的经济发展产生了极大的抑制作用。一些依赖自然资源开展的旅游产业因为水体的污染逐渐消失，造成社会经济损失严重。因此，对于富营养化水体以及水华藻类的治理仍然显得十分迫切。

2、传统的蓝藻治理方法有三种，物理法、化学法、生物法，这三类方法各有缺陷，在安全性、经济性和除藻效率等方面不能完全达到要求。物理法主要包括人工打捞、絮凝沉淀、气浮等，效果普遍较好,但成本高；化学法常采用硫酸铜、高锰酸钾等化学药剂以及臭氧氧化法等，见效快，但易造成二次污染且很难彻底去除水中藻类；生物法包括微生物治理、水生植物抑藻和食藻生物防治等，具有无污染、成本低、处理效果明显等优点，但目前筛选出的藻类天敌种类少，各种病理真菌或噬菌体的适用范围狭窄、专一性强，对水体中复杂多样的藻类，则难以奏效。因此，有必要设计一种全新的系统来优化传统的蓝藻治理方法的不足。

技术实现思路

1、有鉴于此，本基于混频技术的超声波除藻系统，针对传统的蓝藻治理方法所存在的上述不足而提供的解决方法。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种基于混频技术的超声波除藻系统，包括第一超声作用腔单元，物理法分离腔单元，第二超声作用腔单元，化学法沉降腔单元；其中第一超声作用腔单元，物理法分离腔单元，第二超声作用腔单元的结构相似，其整体尺寸均相同；四个处理单元按顺序通过输藻管连接；输藻管的半径与进藻口和出藻口半径相同，通过连接器严密的与进藻口和出藻口相连。

4、进一步的，第一超声作用腔单元的内腔为高200cm，半径60cm的圆柱体；腔体整体横向放置，腔壁的厚度为2cm；进藻口与出藻口内腔半径20cm，长度50cm，厚度2cm，分别位于腔体的左上方和右下方，整个腔体由钛合金构成。

5、进一步的，腔体的两个超声探头分别位于腔体左右两端的正中心；超声换能器的尺寸为7cm*7cm，最大超声输出功率为200w，超声占空比为50％，频率为1hz；周围有水冷装置。

6、进一步的，物理法分离腔单元的内径为高200cm，半径60cm的圆柱体；腔体整体横向放置，腔壁的厚度为2cm；进藻口与出藻口内腔半径25cm，长度50cm，厚度2cm，分别位于腔体的左下方和右上方；整个腔体由钛合金构成。

7、进一步的，腔体内部设有一级挡板、二级挡板、三级挡板、四级挡板，高度依次为40cm，60cm，80cm，100cm，一级挡板、二级挡板、三级挡板、四级挡板依次与进藻口端相距40cm、80cm、120cm、160cm、厚度为2cm。

8、进一步的，第二超声作用腔单元的结构与第一超声作用腔单元的结构完全一致。

9、进一步的，化学法分离腔单元的内腔为长1500cm，宽600cm，高为200cm的方形池，分离腔的壁厚为3cm。

10、进一步的，分离池无顶，进藻口位于腔侧面正中央，出藻口位于腔的侧面正下方。

11、进一步的，化学法分离腔的进藻口尺寸为，内腔半径35cm，长度100cm，厚度2cm，出水口的尺寸为，内腔半径35cm，长度100cm，厚度2cm。

12、相对于现有的传统技术，本发明所述的一种新型超声波除藻系统具有以下优势：

13、相比于传统物理除藻技术，超声波除藻系统的效率更高，人力物力成本更低，并且传统物理除藻技术只能在蓝藻爆发的时候进行打捞，而超声波除藻系统可以在蓝藻爆发之前就投入使用，消灭蓝藻活性，使其无法爆发，从而对环境更加友好，除藻成本也大大降低。

14、相比于传统化学除藻技术，超声波除藻系统添加了超声除藻和物理沉降的步骤，大大减少了所需的化学试剂的用量，并且可以进行多次级联，重复除藻，对水体几乎没有二次污染。

15、相比于传统生物除藻技术，超声波除藻系统不仅更加高效，能够处理的蓝藻种类也更多，用时更短，节约了时间成本和投入成本，效果也更好。

技术特征：

1.一种基于混频技术的超声波除藻系统，其特征在于：包括第一超声作用腔单元，物理法分离腔单元，第二超声作用腔单元，化学法沉降腔单元；其中第一超声作用腔单元，物理法分离腔单元，第二超声作用腔单元的结构相似，其整体尺寸均相同；四个处理单元按顺序通过输藻管连接；输藻管的半径与进藻口和出藻口半径相同，通过连接器严密的与进藻口和出藻口相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于混频技术的超声波除藻系统，第一超声作用腔单元的内腔为高200cm，半径60cm的圆柱体；腔体整体横向放置，腔壁的厚度为2cm；进藻口与出藻口内腔半径20cm，长度50cm，厚度2cm，分别位于腔体的左上方和右下方；整个腔体由钛合金构成，腔体的两个超声探头分别位于腔体左右两端的正中心；超声换能器的尺寸为7cm*7cm，最大超声输出功率为200w，超声占空比为50％，频率为1hz；周围有水冷装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于混频技术的超声波除藻系统，物理法分离腔单元的内径为高200cm，半径60cm的圆柱体；腔体整体横向放置，腔壁的厚度为2cm；进藻口与出藻口内腔半径25cm，长度50cm，厚度2cm，分别位于腔体的左下方和右上方；整个腔体由钛合金构成；腔体内部设有一级挡板、二级挡板、三级挡板、四级挡板，高度依次为40cm，60cm，80cm，100cm，一级挡板、二级挡板、三级挡板、四级挡板依次与进藻口端相距40cm、80cm、120cm、160cm、厚度为2cm。

4.根据权利要求1所述的一种基于混频技术的超声波除藻系统，第二超声作用腔单元的结构与第一超声作用腔单元的结构完全一致。

5.根据权利要求1所述的一种基于混频技术的超声波除藻系统，化学法分离腔单元的内腔为长1500cm，宽600cm，高为200cm的方形池，分离腔的壁厚为3cm；分离池无顶，进藻口位于腔侧面正中央，出藻口位于腔的侧面正下方；化学法分离腔的进藻口尺寸为，内腔半径35cm，长度100cm，厚度2cm，出水口的尺寸为，内腔半径35cm，长度100cm，厚度2cm。

技术总结本发明提供了一种新型超声波除藻系统，包括第一超声作用腔单元，物理法分离腔单元，第二超声作用腔单元，化学法沉降腔单元；其中第一超声作用腔单元，物理法分离腔单元，第二超声作用腔单元的结构相似，其整体尺寸均相同；每个单元由输藻管按顺序连接，被蓝藻污染的待处理水通过第一超声作用腔单元进行超声处理，然后流入物理法分离腔单元进行物理沉积，再将水通过第二超声作用腔单元，用同样频率的超声波处理残余蓝藻，最后流入化学法沉降腔单元，经过化学沉降与过滤后得到处理后的干净水体。技术研发人员：张榆,吴丰民,杨洋,刘恒森,肖茗予,丛佳文,刘喆受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18