一种基于太阳能发电的超声除藻设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于太阳能发电的超声除藻设备，包括由太阳能发电组，蓄电池、逆变器和电源控制器组成的电力单元、藻类收集单元、藻类过滤单元、藻类干化单元、干化藻存储仓和用于支承上述部件的承重体，藻类收集单元包括储水槽、钳夹和除藻槽，藻类过滤单元从下至上依次为排水槽、摇床、过滤槽，过滤槽中设有刮板并且铺设有过滤层，藻类干化单元由预热干化槽、干化箱和带气泵的蒸汽导出管构成；本实用新型提供的除藻设备使用太阳能发电板作为船帆，设备行驶和除藻均不需消耗化石能源，可持续除藻，该设备集灭藻、藻类烘干、藻类收集功能为一体，除藻彻底并且除藻成本低，不会对水体产生二次污染。
【专利说明】一种基于太阳能发电的超声除藻设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种除藻设备，特别涉及一种以太阳能作为电力来源的超声除藻设备。
【背景技术】
[0002]近十几年，由于水体富营养化，而引起大面积的蓝藻水华诞生，对水中生物及饮用水水源产生重大威胁，藻类腐烂时降解产生的藻毒素对人类及生物健康造成威胁，目前，国内外也开发了很多除藻去水华的方法，根据其去除原理可分为物理方法、化学方法和生物方法。
[0003]物理方法主要是对蓝藻进行收集处理，如人工打捞、除藻船等，该方法具有见效速度快，比较适用于藻浓度较高时，已形成严重蓝藻水华时，适用性较强，但针对还未形成蓝藻水华时低浓度蓝藻并不具有适用性，而且在除藻的过程中，一部分除藻船采用燃油动力系统，其产生的废气对环境不可避免的造成污染，且耗费不可再生能源，而一部分用电能，限制了其使用移动灵活性。
[0004]化学方法是根据蓝藻水华的化学生物特性，往水体中喷洒各种消毒剂等，但该法容易对水体造成二次污染，不能适用于养殖区域蓝藻水华的去除。
[0005]生物方法，是通过水体中食物链,往水体中放养鲢鱼、鳙鱼及蛘类等滤食浮游生物等，可抑制微囊藻的繁殖，但此类生物对水体环境有一定要求，其对藻类的摄食没有选择性，去除蓝藻的能力有限，只能作为辅助性的一种去除方法。寻找一种清洁、快速有效去除蓝藻水华的方法，而且在藻浓度不高时进行除藻，成为水体治理领域解决亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种基于太阳能发电的超声除藻设备，在发生水华时可快速有效且清洁的去除大面积蓝藻，除藻效果好并且不会对治理的水域产生二次污染。
[0007]实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种基于太阳能发电的超声除藻设备，至少包括由太阳能发电组，蓄电池、逆变器和电源控制器组成的电力单元、超声波发生器和用于支承上述部件的承重体，电源控制器连接逆变器的输入端和太阳能发电组，承重体上设有支撑板，电力单元安装在支撑板上，支撑板和承重体组成除藻仓，除藻仓中从前往后依次安装有藻类收集单元，藻类过滤单元，藻类干化单元和干化藻存储仓，超声波发生器安装在藻类收集单元中；所述藻类收集单元包括安装在承重体前端的储水槽，和通过进水管道与储水槽连通的除藻槽，储水槽的盒体由圆管和圆台型的底部构成，圆管上设有孔径为3?10 cm的网孔，超声波发生器位于除藻槽外并与除藻槽的底面连接，除藻槽与藻类过滤单元连通；所述藻类过滤单元从下至上依次为排水槽、摇床和过滤槽，过滤槽的入料口通过水管与除藻槽的出水口连通，过滤槽位于除藻槽的出水口下方并且固定在摇床上，过滤槽中设有刮板并且铺设有过滤层，刮板位于过滤层上方并且与过滤层的表面接触，过滤槽的底端设有带水管的出水口，过滤槽通过水管与排水槽连通，排水槽上设有伸向承重体外的出水管道；所述藻类干化单元由预热干化槽、干化箱和带气泵的蒸汽导出管构成，预热干化槽位于过滤槽的出料口与干化箱的进料口之间，预热干化槽中设有推板，干化箱中设有可移动的搅拌器，干化箱箱体中安装有发热电阻丝，蒸汽导出管紧密缠绕在预热干化槽的槽壁外，一端连通干化箱，另一端伸入排水槽中；干化藻存储仓的进料口连通干化箱的出料□。
[0008]所述太阳能发电组包括太阳能电池板和安装在桅杆上的太阳能船帆，太阳能电池板安装在太阳能船帆的下方。
[0009]所述桅杆为伸缩杆，桅杆底端通过滚动轴承固定在支撑板上。
[0010]承重体前端设有钳夹，钳夹安装在储水槽下方。
[0011]所述钳夹的钳嘴为两个开口相对的半圆球壳，钳夹的钳嘴位于储水槽的前方。
[0012]过滤槽和预热干化槽的出料口上均对称设有两扇门板，两扇门板通过弹簧连接。
[0013]进水管道和出水管道上均设有水泵。
[0014]所述承重体为小型渔船，船体前端设有支架，储水槽和钳夹均固定在支架上。
[0015]除藻槽的出水口上设有电动阀。
[0016]所述过滤层为三层层叠结构，从下至上依次为鹅卵石层、细沙层和植物纤维层。
[0017]由上述技术方案可知，本实用新型提供的基于太阳能供电的超声除藻设备，包括由太阳能发电组，蓄电池、逆变器和电源控制器组成的电力单元、藻类收集单元、藻类过滤单元、藻类干化单元、干化藻存储仓和用于支承上述部件的承重体，电力单元中的太阳能船帆的桅杆为伸缩杆，桅杆安装在滚动轴承中，太阳能船帆可升降和改变方向，发电的同时利用风能驱动设备前进。
[0018]安装在船体前的g水钳可将设备前进方向及其两侧的藻类聚集在储水槽中，提高超声除藻的效率，储水槽的槽壁上设有网孔，网孔可将水体中体积较大的污染物阻隔在储水槽外，避免损坏除藻设备。
[0019]使用从下至上依次铺设的鹅卵石层、细沙层和植物纤维层作为过滤层，植物纤维层可有效粘附水体中破碎的藻类，细沙层可将穿过植物纤维层的藻类粘附在细沙表面，底层鹅卵石之间的空隙较大，可使滤出的水快速排出，植物纤维层上的刮板可将滤出的藻类及时刮离植物纤维层，避免藻体堵塞过滤层，影响过滤效果。
[0020]干化预热槽外紧密缠绕蒸汽导出管，利用蒸汽导出管中蒸汽含带的热量对滤出的藻类进行预热，预热不耗能，干化预热槽同时对蒸汽导出管中的热蒸汽进行冷却，加快蒸汽的流速，干化箱中设有搅拌器，搅拌器可翻转干化箱中的藻类，是藻类受热均匀，提高烘干效率，将干化后的藻类存储在干化藻存储仓中，避免破碎的藻类污染水体，防止水体二次污染。
[0021]与现有技术相比，本实用新型提供的除藻设备使用太阳能发电板作为船帆，设备行驶和除藻均不需消耗化石能源，可持续除藻，该设备集灭藻、藻类烘干、藻类收集功能为一体，除藻彻底并且除藻成本低，不会对水体产生二次污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型提供的基于太阳能供电的超声除藻设备结构示意图。
[0023]图2为藻类干化单元的结构示意图。
[0024]图3为过滤槽的结构示意图。
[0025]其中，1-支架，2-超声波发生器，3-电动阀，4-排水槽，5-蒸汽导出管，6-摇船，7_预热干化槽，8-推板，9-干化箱，10-搅拌器，11-干化藻存储仓，12-水泵，13-出水管道，14-太阳能船帆，15-桅杆，16-滚动轴承，17-刮板，18-过滤槽，19-除藻槽，20-进水管道，21-储水槽，22-钳夹，23-气泵，24-门板，25-横梁，26-弹簧，27-植物纤维层，28-细沙层，29-鹅卵石层，30-支撑板，31-太阳能电池板，32-电源控制器，33-蓄电池，34-逆变器。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细具体说明。
[0027]本实用新型提供的基于太阳能供电的超声除藻设备，其结构如图1所示，承重体上设有支撑板30，承重体为小型渔船，太阳能发电组，蓄电池33、逆变器34和电源控制器32组成电力单元，电源控制器连接逆变器的输入端和太阳能发电组，电力单元安装在支撑板上，支撑板和承重体组成除藻仓，除藻仓中从前往后依次安装有藻类收集单元，藻类过滤单元，藻类干化单元和干化藻存储仓，超声波发生器2安装在藻类收集单元中；所述太阳能发电组包括太阳能电池板31和安装在桅杆15上的太阳能船帆14，太阳能电池板安装在太阳能船帆的下方，桅杆为伸缩杆，桅杆底端通过滚动轴承16固定在支撑板上。
[0028]藻类收集单元包括安装在承重体前端的藻类收集器，和通过进水管道20与藻类收集器连通的除藻槽19，藻类收集器包括储水槽21和钳夹22，船体前端设有支架1，储水槽和钳夹均固定在支架上，储水槽的盒体由圆管和圆台型的底部构成，圆管上设有孔径为3?10 cm的网孔，钳夹安装在储水槽下方，钳夹的钳嘴位于储水槽的前方，所述钳夹的钳嘴为两个开口相对的半圆球壳，超声波发生器2位于除藻槽外并与除藻槽的底面连接，除藻槽的出水口上设有电动阀3。
[0029]藻类过滤单元从下至上依次为排水槽4、摇床6和过滤槽18，过滤槽的入料口通过水管与除藻槽的出水口连通，过滤槽位于除藻槽的出水口下方并且固定在摇床上，过滤槽的结构如图3所示，过滤槽中设有刮板17并且铺设有过滤层，刮板位于过滤层上方并且与过滤层的表面接触，过滤层为三层层叠结构，从下至上依次为鹅卵石层29、细沙层28和植物纤维层27，过滤槽的出料口上对称设有两扇门板24，两扇门板通过弹簧26连接，过滤槽的底端设有带水管的出水口，过滤槽通过水管与排水槽连通，排水槽上设有伸向承重体外的出水管道13，进水管道和出水管道上均设有水泵12.
[0030]藻类干化单元的结构如图2所示，由预热干化槽7、干化箱9和带气泵23的蒸汽导出管5构成，预热干化槽位于过滤槽的出料口与干化箱的进料口之间，预热干化槽中设有推板8，预热干化槽的出料口上对称设有两扇门板24，两扇门板通过弹簧26连接，干化箱中设有可移动的搅拌器10，搅拌器的顶端固定在横梁上25，干化箱箱体中安装有发热电阻丝，蒸汽导出管紧密缠绕在预热干化槽的槽壁外，一端连通干化箱，另一端伸入排水槽中；干化藻存储仓11的进料口连通干化箱的出料口。
[0031]使用上述除藻设备在可发生蓝藻水华时，快速有效且清洁的去除大面积蓝藻水华，在蓝藻浓度低时可阻碍蓝藻发展，具体使用方式如下:
[0032]使用方式1:在蓝藻水华爆发水域进行除藻。
[0033]将设备至于蓝藻水华爆发区，正对太阳升起太阳能船帆和太阳能板，启动太阳能发电系统，调整储水槽的高度，使得储水槽锥形底部的开口略高于水面，打开钳夹的控制开关，钳夹不断开阖，将设备前进方向及其两侧水面上的藻类聚集在储水槽中，储水槽的锥形底部装满富藻水时，打开水泵开关，富藻水被送入除藻槽中，打开超声波发生器开关，超声除藻10分钟后，打开电动阀开关，富藻水进入过滤槽，打开可变速摇床开关，摇动过滤30?40分钟后打开刮板控制开关，刮板将藻类刮向出口端，藻类在出口端聚集到一定程度后挤开门板，过滤后的藻类进入预热干化槽，藻类在预热干化槽中预热15?20分钟，打开预热干化槽的自动推板开关，推板将藻类推向出口端，藻类在出口端聚集到一定程度后挤开门板，预热后的藻类进入干化箱，打开干化箱开关、搅拌器开关，将预热后的藻类在干化箱中烘干20?30分钟，将干化藻存储于干化藻储存仓中，干化藻充满干化藻存储仓后将设备驶回岸边，干化藻运至岸上。
[0034]使用方式2:在蓝藻未形成水华的水域进行除藻。
[0035]将设备放置在至于水面上，将超声波发生器置于水体中，启动太阳能发电系统，打开电源控制器中的超声波发生器开关，其余装置均不运行，结束作业时，关闭超声波发生器开关和太阳能发电组。
【权利要求】
1.一种基于太阳能发电的超声除藻设备，至少包括由太阳能发电组，蓄电池、逆变器和电源控制器组成的电力单元、超声波发生器和用于支承上述部件的承重体，电源控制器连接逆变器的输入端和太阳能发电组，其特征在于:承重体上设有支撑板，电力单元安装在支撑板上，支撑板和承重体组成除藻仓，除藻仓中从前往后依次安装有藻类收集单元，藻类过滤单元，藻类干化单元和干化藻存储仓，超声波发生器安装在藻类收集单元中；所述藻类收集单元包括安装在承重体前端的储水槽，和通过进水管道与储水槽连通的除藻槽，储水槽的盒体由圆管和圆台型的底部构成，圆管上设有孔径为3?10 Cm的网孔，超声波发生器位于除藻槽外并与除藻槽的底面连接，除藻槽与藻类过滤单元连通；所述藻类过滤单元从下至上依次为排水槽、摇床和过滤槽，过滤槽的入料口通过水管与除藻槽的出水口连通，过滤槽位于除藻槽的出水口下方并且固定在摇床上，过滤槽中设有刮板并且铺设有过滤层，刮板位于过滤层上方并且与过滤层的表面接触，过滤槽的底端设有带水管的出水口，过滤槽通过水管与排水槽连通，排水槽上设有伸向承重体外的出水管道；所述藻类干化单元由预热干化槽、干化箱和带气泵的蒸汽导出管构成，预热干化槽位于过滤槽的出料口与干化箱的进料口之间，预热干化槽中设有推板，干化箱中设有可移动的搅拌器，干化箱箱体中安装有发热电阻丝，蒸汽导出管紧密缠绕在预热干化槽的槽壁外，一端连通干化箱，另一端伸入排水槽中；干化藻存储仓的进料口连通干化箱的出料口。
2.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:所述太阳能发电组包括太阳能电池板和安装在桅杆上的太阳能船帆，太阳能电池板安装在太阳能船帆的下方。
3.根据权利要求2所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:所述桅杆为伸缩杆，桅杆底端通过滚动轴承固定在支撑板上。
4.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:承重体前端设有钳夹，钳夹安装在储水槽下方。
5.根据权利要求4所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:所述钳夹的钳嘴为两个开口相对的半圆球壳，钳夹的钳嘴位于储水槽的前方。
6.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:过滤槽和预热干化槽的出料口上均对称设有两扇门板，两扇门板通过弹簧连接。
7.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:进水管道和出水管道上均设有水泵。
8.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:所述承重体为小型渔船，船体前端设有支架，储水槽和钳夹均固定在支架上。
9.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:除藻槽的出水口上设有电动阀。
10.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的超声除藻设备，其特征在于:所述过滤层为三层层叠结构，从下至上依次为鹅卵石层、细沙层和植物纤维层。
【文档编号】B01D24/10GK204162466SQ201420604098
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】孙晨旭, 杨金艳 申请人:武汉橄石代环境资源科技有限公司