一种全自动大水域藻类污染物处理平台的制作方法

1.本实用新型涉及一种大型环境治理设备，尤其为一种全自动大水域藻类污染物处理平台。


背景技术：

2.天然湖泊中，蓝藻、绿藻和硅藻是最为主要的三类水藻，其中蓝藻危情危害最为严重。在富营养化水体中水华频繁发生，水华的发生会导致水体异味、堵塞供水系统、影响景观，而且蓝藻产生的毒素会对水生生态、牲畜甚至人类的安全产生威胁。由于藻类暴发周期短，生长速度快，实时快速地监测、预警，及时采取有效措施处理，就能有效抑制其大面积暴发。
3.目前，卫星遥感技术为大水域藻类的实时监测和预警提供了技术手段，除藻方法也出现了诸如化学法、机械法、生物法、生态法、人工打捞法、电磁场法和超声波法，而采用等离子体来灭藻也越来越被人们所关注。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是构建一种高效的、环境适应性好的全自动大水域藻类污染物处理平台。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是，一种全自动大水域藻类污染物处理平台，该平台包括有自动驾驶船舶、动力装置，藻类收集装置、超声预处理装置，所述低温等离子体及涡旋微纳米能量泡综合处理系统，水体快速检测装置，自动驾驶船舶集合了动力装置、藻类收集装置、超声预处理装置、所述低温等离子体及涡旋微纳米能量泡综合处理系统、水体快速检测装置，形成一个全自动大水域藻类污染物处理平台，其特征在于：所述藻类收集装置、超声波预处理装置、所述低温等离子体、涡旋微纳米能量泡综合处理系统依次设置，形成藻类处理通道，水体快速检测装置在该通道末端处对处理后的水体进行检测，符合排放标准水体经一个外排通道排出，不符合排放标准水体经返回通道返回到所述低温等离子体及涡旋微纳米能量泡综合处理系统所处在的通道中。
6.在上述技术方案中，其构成还包括有固液分离装置、水体旋扫装置和固体收集装置，所述固液分离装置的进口与所述外排通道出口连通，该固液分离装置的固态物出口与固态物收集装置连通，该固液分离装置的水液出口与所述水体旋扫装置入口连通，该水体旋扫装置的出口与公开水域连通。
7.在上述技术方案中，所述动力装置由自动驾驶船舶自身动力源提供电能，也可以由自动驾驶船舶所承载风力发电装置或太阳能发电装置提供电能。
8.在上述技术方案中，所述低温等离子体及涡旋微纳米能量泡综合处理系统是由低温等离子体发生装置、涡旋磁场发生装置和微纳米能量泡发生装置组成。
9.在上述技术方案中，所述等离子体发生装置的放电方式采用介电阻挡放电，或采用辉光放电，或采用电晕放电。
10.在上述技术方案中，所述介电阻挡放电方式等离子体发生装置采用单介质筒式结构，或采用双介质针式阵列结构。
11.在上述技术方案中，所述涡旋磁场发生装置是由多点环装布置的电感式电磁场发生器及涡旋电控器构成。
12.在上述技术方案中，所述微纳米能量泡发生装置是由文丘里管和水分子切割器组成。
13.在上述技术方案中，所述固液分离装置采用离心分离机。
14.本实用新型的优点是
15.1、本实用新型依托卫星遥感和定位导航系统，既是一个自动寻踪的移动载体，又是一个信息采集汇总加工系统，还是一个灭藻及综合利用处理中心。
16.2、本实用新型采用低温等离子体及涡旋微纳米能量泡综合处理系统来灭藻，其中，低温等离子体发生装置可使藻细胞内含物先释放到细胞外，然后逐渐被氧化、降解、去除，而涡旋磁场发生装置和微纳米能量泡发生装置能提高藻细胞被等离子体所氧化、降解的效率。
17.3、对灭藻过程的实时在线检测，可使藻类彻底降解。
18.4、采用放电等离子体技术作为一种高效的杀灭有害藻类的高级氧化技术，在杀灭藻细胞的同时还能降解去除释放到水体中的藻毒素，具有很好的环境兼容性，因而具有广泛的应用前景。
附图说明
19.图1是本实用新型平台构成示意图。
20.以上附图中，1是卫星遥测定位系统，2是船舶自动驾驶系统，3是船舶动力系统移动式水面船舶平台船舶电力系统，4是系统动力电源，5是风能、太阳能辅助供电系统，6是藻类收集装置、7是超声波预处理装置、8是低温等离子体及涡旋微纳米能量泡系统，9是水体检测装置，10是固液分离装置，11是固态物收集装置，12是运输船舶，13是旋扫装置，14是公开水域。
具体实施方式
21.实施例一，本实施例系统构成如附图1所示。
22.在本实施例中，船舶是灭藻处理的水面移动基础平台3，该船舶自动驾驶系统2通过卫星遥测定位系统1航行并定位于藻类暴发水域。
23.当卫星遥测到某一水域即将有蓝藻爆发迹象时，该水面处理平台自动行驳到此水域，随即按网格轨迹进行扫描行进，该处理平台上的各类子系统相继启动工作，从而达到快速、有效、全自动处理完此水域藻类污染物的目的，之后该平台自动返回就近停泊地，进行能源及相关物品的补充和交换或该平台的保养维护。
24.在本实施例中，全自动大水域藻类污染物处理平台由自动驾驶船舶2、船舶动力系统移动式水面船舶平台船舶电力系统3、动力电源4，风能、太阳能辅助供电系统5、藻类收集装置6、超声预处理装置7、低温等离子体及涡旋微纳米能量泡综合处理系统9、水体检测装置9等构成。其中，藻类收集装置6、超声波预处理装置7、低温等离子体、涡旋微纳米能量泡
综合处理系统8依次设置，形成藻类处理通道，水体快速检测装置9在该通道末端处对处理后的水体进行检测，符合排放标准水体经一个外排通道排出，不符合排放标准水体经返回通道返回到所述低温等离子体及涡旋微纳米能量泡综合处理系统所处在的通道中。参见附图1。
25.在本实施例中，在藻类处理通道的符合排放标准外排通道出口处设置有固液分离装置10、固体收集装置11、运输船舶12、水体旋扫装置13，该固液分离装置10的固态物出口与固态物收集装置11连通，固态物由运输船舶12装载运输，水体旋扫装置13将固液分离装置排出的液体做进一步旋，然后再排入到公开水域14。
26.在本实施例中，由自动驾驶船舶自身动力源提供电能，也可以由自动驾驶船舶所承载风力发电装置或太阳能发电装置提供电能。动力装置所提供的电能为藻类收集装置、超声波预处理装置、低温等离子体与涡旋微纳米能量泡发生装置、水体检测装置、固液分离装置、水体旋扫装置及固体收集装置提出动力源。
27.在本实施例中，低温等离子体及涡旋微纳米能量泡综合处理系统是藻类处理的关键装置，经研究发现，等离子体放电是得到低能带电粒子的一种重要方式，其放电过程产生带正电的离子和带负电的电子，能量可达上千电子伏特，它们与水分子碰撞可以产生活性氧和自由基等，并且伴有紫外线，能氧化降解水中的多种有毒有害物质，是一种高级氧化水处理技术。等离子体不仅能杀灭藻类细胞或去除藻类毒素，同时还能藻类细胞释放的毒素降解去除。
28.基于上述等离子体灭藻机理，本实施例中等离子体发生装置的放电方式采用介质阻档放电，具体放电极结构形式为单介质筒式结构，或采用双介质针式阵列结构。
29.经实验证明，在介质阻挡放电（dbd）处理藻类过程中，藻类细胞先向水体释放藻蓝蛋白、叶绿素及光合色素类化合物、类腐殖酸类物质等可溶性有机物，随着放电时间的延长，细胞荧光类内含物全部释放，并且释放了内含物逐渐被氧化降解。
30.在本实施例中，涡旋磁场发生装置是由多点环装布置的电感式电磁场发生器及涡旋电控器构成。微纳米能量泡发生装置是由文丘里管和水分子切割器组成。而涡旋磁场发生装置和微纳米能量泡装置与等离子体发生装置的综合作用，有效地提升了等离子体的灭藻效果及环境兼容性。
31.本实施例中，固液分离装置采用离心分离机，分离出的固态物被收集、装船、运输到肥料生产厂家，制作肥料。分离出的液体经旋扫装置处理后排至公开水域。