CN102020376A - 利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置，其用于清除水库、湖泊、江河等自然水系和高尔夫球场等人工水系中的藻类，该藻类可在上述水系中急剧繁殖并且容易引起红藻和绿藻现象。具体而言，其特点在于先抽吸自然水系和人工水系中的水体之后，对原水中含有的藻类经第一次固液分离处理，将经第一次固液分离处理的放流水供至过滤装置中进行第二次固液分离处理用以分离该放流水中残留的藻类，再在流入过滤装置的放流水中通入二氧化氯用以抑制生成生物膜以及清除过滤装置中的生物膜，由此提高过滤效率。最后向过滤装置排放的放流水中通入二氧化氯，用以清除排到自然水系和人工水系中的放流水中的残留藻类并提高溶解氧浓度。

Description

利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置，其用于清除水库、湖泊、江河等自然水系和高尔夫球场等人工水系中的藻类，该藻类可在上述水系中急剧繁殖并且容易引起红藻和绿藻现象。

背景技术

通常情况下，如果水库、湖泊、江河等自然水系和高尔夫球场等人工水系中的有机物、氮、磷等营养盐类含量过多而出现富营养化现象时，摄取该营养物质的植物性浮游生物或藻类就会在短时间内急剧繁殖，从而把整个水系染成红色或黄绿色，由此引发红藻或绿藻现象。

当氮(N)、磷(P)等藻类繁殖所需的营养成分物质过多地积蓄在湖沼(湖泊、水库)中时会出现上述富营养化现象。即，营养盐类含量可适当地经稀释、沉淀、生物分解等过程而得到自然净化，但是如果一次性过多地供应营养盐类而使湖沼失去自净能力时，就会出现各种藻类的大量繁殖，而且会重复出现藻类分解物再次成为其它藻类的营养物质的恶性循环。

处于富营养化状态的湖沼中出现的红藻或绿藻现象可以使水系水体的颜色发生变化，同时会显著降低水体透明度而危害周边景观，还会使水系内部的氧气枯竭而致使水生生物死亡。被杀灭的繁殖藻类的残骸在沉底之后会逐渐腐烂而产生有毒物质及发出恶臭气味，从而导致水质恶化。尤其是如果自来水源出现绿藻现象时，不仅很难处理而且经过处理的自来水中会有异味。

清除红藻及绿藻的方法有多种，比如包括如下方法：黄土抛撒法，向水中抛撒黄土，利用黄土所具有的吸附作用及絮凝力来吸附水中的营养盐类及急剧繁殖的藻类，之后再进行絮凝处理；絮凝剂投入法，向水中投入絮凝剂用以凝聚营养盐类及急剧繁殖的藻类并进行絮凝处理；利用水生植物法，在水中种植水生植物，通过其根部吸收营养盐类以达到清除它的目的；溶解空气漂浮法，向水中通入高压空气以使水中的溶解空气产生漂浮，与此同时，带动营养盐类及藻类而使其漂浮，进而达到清除它们的目的；利用臭氧杀灭微生物的方法；利用电解反应所产生的气泡对其进行分离的漂浮分离法；通入电解海水时所产生的氯气来清除藻类的方法等。

但是，上述黄土抛撒法只是能够在短时间内进行迅速处理的一个应急措施而已，经过一段时间之后，因浮游生物和混浊度会逐渐增加，所以仍然会使水质恶化。采用上述絮凝剂投入法时，不仅会因购买絮凝剂而花费高额絮凝剂费用，而且水中污染物与絮凝剂发生化学反应后还有可能产生2次污染。采用利用水生植物法时的处理费用虽然较低，但由于水生植物对季节和外界温度条件较为敏感，所以不仅应用受到限制，而且由于水生植物死后的残留物本身也是有机物，所以它还会成为水质污染源。采用溶解空气漂浮法时，由于仅靠溶解空气微粒而难以使水中繁殖藻类漂浮起来，所以该方法不仅难以提高清除效率，而且还需要从水系外部通入高压空气，从而会需要高额装备费用以及相关维护费用，现场被杀灭而漂浮的浮游生物会严重损坏周边景观。臭氧处理法是通过臭氧发生器向水中通入臭氧而灭菌的方法，但臭氧发生器本身属于高价装备，其还有一定的危险性并会发出臭氧所特有的恶臭。利用电解反应的漂浮分离法则利用电解过程中所产生的细微气泡使藻类浮到水面上，但是大型电解装置的能耗高、风险大。通入电解海水时所产生的氯气的方法只能在海中使用，而且由于该法直接向海水中通入电解反应所产生的氯气，因此其经济性较低。

如上所述，到目前为止，人们提出的清除藻类的方法及装置各有优缺点，所以人们很难只应用其中的某一个方法。例如，采用直接向湖沼中抛撒黄土、絮凝剂或消毒剂等清除藻类和营养盐类的方法时，虽然效果快但不能持久，由于已被杀灭的藻类经再分解后还会产生大量有机物，所以还会出现红藻、绿藻等并形成严重的恶性循环。

然而，采用抽吸湖沼水之后在另设的其它处理装置中清除藻类和营养盐类并重新向湖沼排放放流水的方法时，由于利用离心分离、漂浮分离、微量应变(microstraining)等固液分离法清除藻类，所以采用该方法时，虽然能从水系水体中完全分离出藻类，但其不仅需要高价装备，而且能源和各种消耗品的用量也较多。

另外，利用紫外线、臭氧或氯气等杀灭藻类时，虽然该方法可以迅速清除红藻及绿藻，但过多地进行消毒时，消毒剂的毒性会对其它水生植物产生恶劣影响。反之，利用微生物或水生植物净化水体水质时，虽然该方法在清除红藻和绿藻的根源物质、即营养盐类方面具有优势，但是由于该方法在大范围水系中很难实施，所以其不仅收效甚微而且清除速度缓慢，因此该方法只能当作辅助技术来使用。

就此，最近人们开发出一些利用化学及物理特性进行固液分离处理的方法和利用紫外线、臭氧或氯气等一同处理的方法。有人提出了例如利用絮凝-漂浮的固液分离法清除藻类之后，在放流水中通入氯气的方法。但是氯气会与水系水体中的有机物发生化学反应而生成致癌物质。反之，利用紫外线或臭氧进行处理时的致癌物质生成量虽少，但放流水的清除效果不持久。因此若接触紫外线或臭氧的时间不充足，放流水中所含有的藻类或孢子还会再次繁殖。

另外，作为对湖沼中的藻类进行固液分离处理的方法而言，有人提出了絮凝-过滤方法。在其过滤工序中，可根据过滤器空隙而清除较为细微的絮凝物，该过滤工序看似很有用，但实际中真正处理含有藻类的原水时，该方法存在过滤效率较差的问题。

即，图4表示采用现有技术中利用絮凝-过滤方法的清除藻类装置。如图所示，现有技术中的清除藻类装置包括：人工浮床150，其安装在提供浮力的装置的下部，以保持该装置处于漂浮状态；絮凝剂存储罐121，其安装在人工浮床150的上部，内部存储的絮凝剂用于凝聚污染物；絮凝剂输送泵122，由其从絮凝剂存储罐中输出絮凝剂；原水供水泵110，其与贯穿人工浮床150的管道连接并用来引入原水；三通阀160，其安装在原水供水泵110输出管线和絮凝剂输送泵122输出管线的连接部位上，以排出沉淀下来的原水中的污染物；过滤器130，其对通过三通阀的未沉淀污染物进行过滤并排出。

但是，采用现有技术中利用絮凝-过滤方法的清除藻类装置的过滤工序在运行一段时间之后，在其过滤器130中易形成生物膜(biofilm)。如果在过滤器130中形成生物膜，就会堵塞过滤器的空隙而降低过滤效率。因此在现有技术中过滤器130的上部安装有压力表131，一旦显示的压力值超出过滤标准压力值时就在其管线中间位置进行分流，以保证流经过滤器130的原水的量均匀。因被分流的污染物(絮凝剂)不会流经过滤器130而直接排到水系中，所以会降低藻类清除效率。反之，如果要提高藻类清除效率，则需每隔一段时间人工更换一次过滤器130。由于形成的生物膜不仅会缩短过滤器130的寿命，该方法还会因频繁更换过滤器130而使费用上涨，因此利用絮凝-过滤方法的清除藻类装置难以实现实用化。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置，其特点在于采用向流入过滤装置的放流水中通入二氧化氯的方法来杀灭藻类，本发明还可防止过滤装置中形成生物膜以延长过滤器的使用寿命，这样可以防止费用上涨。本发明还采用向从过滤装置排放的放流水中通入二氧化氯的方法来杀灭藻类，以防止未被处理的藻类再次流入水系中，并且以此提高藻类清除效率。

具体而言，本发明的特点在于先抽吸自然水系和人工水系中的水体后，对原水中含有的藻类进行第一次固液分离处理，将经第一次固液分离处理的放流水供应到过滤装置中后进行第二次固液分离处理用以过滤该放流水中残留的藻类，再向流入过滤装置的放流水中通入二氧化氯用以抑制生成生物膜以及清除过滤装置中的生物膜，据此来提高过滤效率。最后向过滤装置排放的放流水中通入二氧化氯，以清除排到自然水系和人工水系的该放流水中的残留藻类并提高溶解氧浓度。

还有，在本发明中，向流入过滤装置的原水中投入絮凝剂，利用漂浮物分离槽获取浮在其水面的漂浮物并将其排到外部，漂浮物分离槽排放的放流水供至过滤装置中以减轻过滤装置的负荷，因此，本发明不仅可延长过滤器的使用寿命还能减少二氧化氯使用量。

为了实现上述目的，本发明所述的利用二氧化氯清除藻类的方法包括：从水系中抽吸含有藻类的原水的原水吸入阶段；对吸入原水中的藻类进行固液分离处理并且清除的第1固液分离阶段；向在第1固液分离阶段排放的放流水中通入二氧化氯的第1二氧化氯投入阶段；对在第1二氧化氯投入阶段中已含有二氧化氯的放流水进行固液分离处理并且过滤的过滤阶段；向在过滤阶段排放的放流水中通入二氧化氯的第2二氧化氯投入阶段；将第2二氧化氯投入阶段中已含有二氧化氯的放流水排到水系中的放流水排放阶段。

上述第1固液分离阶段包括：向吸入的原水中投入絮凝剂而形成含有藻类的絮凝物的絮凝阶段；利用漂浮气泡使在絮凝阶段中所形成的絮凝物浮到水面上并进行分离处理的漂浮分离阶段。

在第1固液分离阶段和过滤阶段被分离出的污泥，经过用来压缩污泥的污泥压缩阶段和用来挤压压缩污泥而制成污泥饼的脱水阶段。

在污泥压缩阶段和脱水阶段排放的放流水循环到第1固液分离阶段进行再次处理。

第1及第2二氧化氯投入阶段中所使用的二氧化氯由现场安装的二氧化氯发生器供应。

同时，本发明所述的一种利用二氧化氯清除藻类的装置，其特点在于，包括：从水系中抽吸含有藻类的原水的原水吸入装置；对吸入原水中藻类进行固液分离处理并且清除的第1固液分离装置；向第1固液分离装置排放的放流水中通入二氧化氯的第1二氧化氯投入装置；对第1二氧化氯投入装置中已含有二氧化氯的放流水进行固液分离处理并且过滤的过滤装置；向过滤装置排放的放流水中通入二氧化氯的第2二氧化氯投入装置；将第2二氧化氯投入装置中已含有二氧化氯的放流水排到水系中的放流水排放装置。

第1固液分离装置包括：向吸入的原水中投入絮凝剂而形成含有藻类的絮凝物的絮凝装置；利用漂浮气泡使在絮凝装置中形成的絮凝物浮到水面上并进行分离处理的漂浮分离装置。

从漂浮分离装置和过滤装置排放的污泥，经用来压缩污泥的污泥压缩装置和用来挤压压缩污泥而制成污泥饼的脱水装置处理。

还包括向第1及第2二氧化氯投入装置供应二氧化氯的二氧化氯发生器。

本发明采用在过滤装置的前端通入二氧化氯的方法来杀灭藻类，其可防止过滤装置中形成生物膜以延长过滤器的使用寿命，本发明还采用在由过滤装置所排放的放流水中通入二氧化氯的方法来杀灭藻类，其可防止未被处理的藻类再次流入水系中。

还有，在本发明中，向流入过滤装置的原水中投入絮凝剂，利用漂浮物分离槽获取浮在其水面的漂浮物向并将其排到外部，本发明不仅可以清除原水中含有的藻类和营养盐类，还可以减轻过滤装置的负荷，可以延长过滤器的使用寿命以及减少杀灭藻类时所需的二氧化氯的使用量。

附图说明

图1是表示说明本发明的利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置的示意图。

图2是表示本发明利用二氧化氯清除藻类的方法的流程图。

图3是表示本发明利用二氧化氯清除藻类的装置的结构示意图。

图4是表示采用现有技术中利用絮凝-过滤方法的清除藻类装置的构成示意图。

【附图标记说明】

10：吸入泵                     20：清除藻类装置

21：原水吸入装置               22：第1固液分离装置

23：第1二氧化氯投入装置        24：过滤装置

25：第2二氧化氯投入装置        27：污泥贮存槽

28：压缩装置                   29：脱水装置

30：二氧化氯发生器             31：发生器

32：存储罐                     33：供应管

212：集水池                    221：絮凝槽

222：漂浮物分离槽              223：放流水槽

224：絮凝剂罐                  225：搅拌机

226：曝气机                    227：漂浮物清除装置

241：过滤槽                    242：过滤器

244：流入管                    245：流出管

291：回流管

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置的实施方式。

首先，图1是表示说明本发明利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置的示意图。

如图所示，本发明所述的清除方法为‘水系外处理方法’，即，抽吸水系中的水体、在清除藻类装置清除藻类和营养盐类之后再向水系中排放放流水。其特点在于向流入过滤装置的原水中通入二氧化氯用以杀灭原水中所含藻类，该方法可以抑制形成生物膜及清除生物膜而提高过滤效率，再向过滤装置排放的放流水中通入二氧化氯以清除残留藻类而防止其再次繁殖并提高溶解氧浓度。

即，用吸入泵10抽吸水库、湖泊、江河等自然水系和高尔夫球场等人工水系中的水体至清除藻类装置20中，在清除藻类装置20中经絮凝、漂浮等处理而对藻类和放流水进行固液分离处理，从清除藻类装置20排放的放流水会再次排放到水系中。从清除藻类装置20分离出的污泥则通过污泥处理装置进行处理。

此时，向清除藻类装置20中过滤工序的前端通入由二氧化氯发生器30生成的二氧化氯用以杀灭原水中含有的藻类，在过滤工序中抑制形成生物膜及清除生物膜。而且向排到水系的放流水中也同样通入由二氧化氯发生器30生成的二氧化氯，用以清除放流水中残留的藻类。

因此与现有技术相比，本发明利用二氧化氯清除藻类的方法及其装置不仅可以提高藻类清除效率、节减维护费用、还可以最大限度地减少对水生环境的影响。

本发明所述的清除藻类方法是：抽吸部分湖沼水并清除藻类后，再在藻类已被清除的放流水中通入二氧化氯之后排到湖沼中。这一点异于直接向水系水体中通入二氧化氯的‘水系内处理方法’。也就是说，采用现有技术的‘水系内处理方法’时，为清除湖沼内的藻类，需要向水体中直接通入大量二氧化氯。但是由于采用该水系内处理方法时难以保持二氧化氯的浓度处于合适的状态，所以该方法不仅清除藻类效率较低，而且若出现二氧化氯浓度过高的情况时，反而会产生恶臭气味或影响到水生生物。还有，被杀灭的藻类只能沉底而不能清除作为红藻或绿藻根源物质的营养盐类。

然而，当采用本发明所述的‘水系外处理方法’时，在抽吸水系中的水体至本发明的清除藻类装置中之后，通过絮凝、漂浮或过滤等等处理而对原水中含有的藻类和营养盐类进行固液分离处理并将其清除，在放流水中通入二氧化氯而进一步杀灭固液分离处理中未能清除的藻类或孢子，本发明可大大提高红藻及绿藻的清除效率。而且与现有技术相比，在清除经本发明的固液分离处理之后的放流水中残留的藻类时可以大幅减少二氧化氯的使用量，而且还可以保持二氧化氯具有合适的浓度，从而不会产生恶臭气味或影响到水生环境，对经过固液分离处理而被分离的藻类再经压缩及脱水工序之后进行制饼处理，这样就可以从水系中完全清除掉污染物。

图2是表示本发明利用二氧化氯清除藻类的方法的1个实施例的流程图。

本发明包括：从水系中抽吸含有藻类的原水的原水吸入阶段S100；向吸入的原水中投入絮凝剂而形成含有藻类的絮凝物的絮凝阶段S200；利用气泡将絮凝阶段中形成的絮凝物浮到水面上并进行分离的漂浮分离阶段S300；向漂浮分离阶段排出的放流水中通入二氧化氯的第1二氧化氯投入阶段S400；对第1二氧化氯投入阶段中已包含二氧化氯的放流水进行固液分离处理并且过滤的过滤阶段S500；向过滤阶段中排放的放流水中通入二氧化氯的第2二氧化氯投入阶段S600；将第2二氧化氯投入阶段中已包含二氧化氯的放流水排到水系中的放流水排放阶段S700；压缩漂浮分离阶段及过滤阶段中排放的污泥的污泥压缩阶段S800；挤压已压缩污泥并制成污泥饼的脱水阶段S900；使污泥压缩阶段和脱水阶段中排放的放流水重新回流到絮凝阶段的放流水回流阶段S1000。另外，本发明还包括现场制造第1及第2二氧化氯投入阶段所需的二氧化氯的二氧化氯供应阶段S1100。

本发明中的原水吸入阶段S100是指在抽吸水库、湖泊、江河等自然水系和高尔夫球场等人工水系的水体之后，再把含有藻类的原水引入本发明清除藻类装置20中的阶段。

此时，将本发明的清除藻类装置20就近安装在湖泊、水库的附近或漂浮在湖泊、水库的水面上即可。原水通过软管吸入清除藻类装置20中。

絮凝阶段S200是指在含有藻类的原水中投入絮凝剂而中和藻类微粒表面的电荷，或者在胶体表面通过吸附和搭桥作用的使微粒凝聚而变大的絮凝过程，最后会形成含有藻类的絮凝物。絮凝阶段所使用的絮凝剂可以使用水处理过程中所使用的铁盐或铝盐。

漂浮分离阶段S300是指把形成有絮凝物的原水引入漂浮物分离槽222中，向漂浮物分离槽222的下部提供由曝气机226产生的细微气泡，使已经絮凝的絮凝物和细微气泡冲撞并附着生成絮凝物-气泡结合体而浮到水面上的阶段。与此同时，用漂浮物清除装置227获取浮到漂浮物分离槽222的水面上的漂浮物并将其排到外部，放流水通过放流水管排放。另外，还可利用高压水管喷射出的高压水来产生细微气泡。

过滤阶段S500是指通过填充在过滤槽241中的滤料层、微滤器或者过滤器等滤料(或称过滤器)，再次清除漂浮分离阶段S300排放的放流水中所含有的细微絮凝物的阶段。与此同时，流过滤料的放流水由处理管排出。这样一来，由于过滤阶段利用形成有细微通孔的滤料进行固液分离处理，所以经过一段时间之后滤料通孔会被堵塞，如果需要频繁更换或清洗滤料则会降低过滤效率。因此，为了提高过滤效率就不应使滤料通孔被堵塞。

但是，由于漂浮分离阶段S300排放的放流水中含有较多未被清除的藻类，所以在滤料中很容易形成生物膜(biofilm)。生物膜是指因细小微生物群落生长而形成在滤料表面上的具有3维结构的物质，其为由微生物及其所分泌的EPM(extracellular polymeric matrix)组成的具有比较坚固结构的物质。根据微生物种类的不同，上述生物膜的厚度最大可达到100μm，由于其物理性质表现为不易解体或分离，因此，当在滤料表面上形成生物膜之后会妨碍絮凝物的移动，从而会降低过滤效率。生物膜不仅会缩短滤料的寿命，该方法还会因频繁更换滤料而使费用上涨，其为现有技术中清除藻类的方法及其装置难以设置过滤工序的主要原因。

为解决上述技术问题，在本发明的清除藻类方法中，向流入过滤阶段的放流水中通入二氧化氯，用以抑制在滤料上形成生物膜或者清除已形成的生物膜。

二氧化氯(chlorine dioxide)的熔点是-59℃、沸点是11℃，在常温环境下，其为略有氯气气味的黄绿色气体，易溶于水和醚等，具有较强的氧化能力且具有灭菌功能。据了解，在降低细菌、病毒的活性方面，二氧化氯具有比氯气还好的功效。二氧化氯易被胨(一种蛋白质)所吸收，病毒通常被包裹在蛋白质膜中，一旦该膜吸收二氧化氯时，就可降低病毒的活性。尤其是二氧化氯作为含有氧基的杀菌、消毒剂，其氧化能力比原来的氯基高出2.5倍。作为清除病毒及绿藻类、孢子类最有效的灭菌、消毒剂，二氧化氯可在较大pH值范围(2～10)内具有灭菌能力。二氧化氯的浓度低于17ppm时无药剂气味，即使其浓度较低(1ppm)时也可以发挥充分灭菌、消毒功效。例如用浓度为0.25ppm的二氧化氯杀灭99％以上的大肠杆菌所需的时间不足41秒。

因此在第1二氧化氯投入阶段S400向漂浮分离阶段排放的放流水中通入二氧化氯，并将放流水中二氧化氯的浓度保持在0.1～1ppm之间，由此可抑制过滤阶段中在滤料表面上形成生物膜或清除已形成的生物膜并提高过滤效率。

在第2二氧化氯投入阶段S600向过滤阶段排放到水系中的放流水中通入二氧化氯，并将放流水中二氧化氯的浓度保持在0.1～1ppm之间，由此可杀灭残留在放流水中的藻类和孢子。另外，由二氧化氯分解时所产生的氧气来提高放流水的溶解氧浓度。

即，二氧化氯作为含有氧基杀菌、消毒剂，由于其不会产生致癌物质且易于被光快速分解而形成无毒物质，所以几乎不会危害环境。与此同时，由于二氧化氯是含有氧基的氧化剂，所以可在分解过程中产生氧气，从而可以通过增加溶解氧(DO)来改善水质。由二氧化氯生成的绿泥石(chlorite)和氯酸盐(chlorate)是水中众多无机物和水生生物产生反应后生成的最终产物，其可防止细菌再次繁殖。

将二氧化氯作为杀菌剂使用之后对环境的具体影响目前还不详，据了解，其影响至少比氯气的影响要小。美国规定的二氧化氯和绿泥石最大污染浓度各为0.8ppm和1.0ppm。

因此，在第2二氧化氯投入阶段S600向过滤阶段排放的放流水中通入二氧化氯之后将其排到水系中，或者使存储在放流水槽中的放流水保持灭菌能力并且以此来杀灭藻类和孢子，就可防止其再次繁殖，同时可提高溶解氧浓度来改善水质。

另外，二氧化氯是活性较高的分子状自由基形态化合物，高浓度二氧化氯气体几乎不再使用，主要生产水溶液状态的二氧化氯。二氧化氯气体在常温下可压缩成液态，但被压缩后的纯二氧化氯液体性质非常不稳定，有产生***的危险并且难以保管及运输，需在现场制造。其制造方法通常有三种，其中使亚氯酸钠(NaClO₂)和氯气发生化学反应而生成气态二氧化氯的方法具有成品率高、几乎不生成副产品的优点，化学反应式如下：

2NaClO₂+Cl₂→2ClO₂+2NaCl

根据上式计算时，1.34mg亚氯酸钠与0.5mg氯气发生化学反应后会生成1.0mg二氧化氯。但由于实际中的亚氯酸钠纯度为80％左右，所以产生1.0mg二氧化氯所需要的普通亚氯酸钠为1.68mg。

即，二氧化氯供应阶段S1100是指在现场制造供应第1及第2二氧化氯投入阶段S400、S600所需的二氧化氯的阶段。优选在二氧化氯供应阶段S1100对原料物质亚氯酸钠水溶液进行电解处理而制成二氧化氯水溶液，再将该二氧化氯水溶液供至第1及第2二氧化氯投入阶段S400、S600。

另外，污泥压缩阶段S800是指对漂浮分离阶段S300和过滤阶段S500产生的污泥进行沉淀、压缩的阶段，脱水阶段S900是指将已压缩的污泥进行加压脱水处理而制成污泥饼的阶段。

另外，放流水排放阶段S700是指把第2二氧化氯投入阶段已包含二氧化氯的放流水重新排到水系中的阶段，放流水回流阶段阶段S1000是指使污泥压缩阶段和脱水阶段排放的放流水重新回流到絮凝阶段并进行再处理的阶段。

如上所述，本发明中利用二氧化氯清除藻类的方法为：抽吸自然水系及人工水系中的水体，根据现有固液分离方法对水系水体中含有的藻类进行1次固液分离处理而降低原水中藻类的浓度之后，用过滤工序对其进行2次固液分离处理。为解决现有技术中在过滤阶段会形成生物膜的问题，向流入过滤阶段的放流水中通入二氧化氯以提高过滤效率，向过滤阶段排放的放流水中通入二氧化氯进行灭菌处理之后将其排到自然水系及人工水系中，由此可防止藻类再次繁殖，可以提高溶解氧浓度来改善水质。另外，把含有二氧化氯的放流水排到水系中时还具清除水系水体中红藻及绿藻的功效。

图3是表示本发明利用二氧化氯清除藻类的装置的结构示意图。

如图所示，本发明中利用二氧化氯的清除藻类装置20大体上包括：从水系中抽吸含有藻类的原水的原水吸入装置21；对吸入原水中包含的藻类进行固液分离处理并进行清除的第1固液分离装置22；向第1固液分离装置22排放的放流水中通入二氧化氯的第1二氧化氯投入装置23；对流过第1二氧化氯投入装置已包含二氧化氯的放流水进行固液分离处理并且过滤的过滤装置24；向过滤装置排放的放流水中通入二氧化氯的第2二氧化氯投入装置25；将已流过第2二氧化氯投入装置已包含二氧化氯的放流水排到水系中的放流水排放装置。

原水吸入装置21由连接水系的管道、安装在管道上的吸入泵10以及用来临时存储吸入的原水的集水池212构成。

第1固液分离装置22由絮凝槽221、漂浮物分离槽222和放流水槽223构成。

原水从集水池212引至絮凝槽221中，并与絮凝剂罐224供应的絮凝剂一同经电机驱动的搅拌机225的搅拌而形成细微絮凝物。

已形成又细微絮凝物的原水从絮凝槽221引至漂浮物分离槽222中后会形成较大的絮凝物，其与由安装在下部的曝气机226所产生的细微气泡结合而上浮，接着被安装在上部的漂浮物清除装置227排到外部并被清除，之后排放已清除漂浮物的放流水。放流水槽223用来临时存储漂浮物分离槽222排放的放流水。

过滤装置24包括：用来存储从放流水槽223加压输送过来的放流水的具有规定大小的过滤槽241；安装在过滤槽241内部的滤料242。另外，流过滤料242的放流水排到循环槽26中，未能穿过滤料242的污泥则通过另外设置的污泥排放装置排到外部。

另外，第1二氧化氯投入装置23以及第2二氧化氯投入装置25安装在连接过滤槽241的放流水流入管244及放流水流出管245上。优选第1及第2二氧化氯投入装置23、25为喷射器，其安装在所述放流水流入管244和放流水流出管245上。经该喷射器向由压力输送泵输送来的放流水或过滤槽241排放的放流水中通入二氧化氯。

循环槽26中安装有用来连接水系中水体的管道和控制阀，用来把已包含二氧化氯的放流水排到水系中。

另外，由漂浮物分离槽222和过滤槽241排放的污泥被送到用来压缩污泥的污泥贮存槽27中。污泥贮存槽27中的污泥在污泥压缩装置28中被压缩处理，之后在脱水装置29中经挤压而制成污泥饼后排出。所述污泥压缩装置28和脱水装置29排放的放流水可以经过回流管291重新返回集水池212中进行再次处理。

还有，向第1及第2二氧化氯投入装置23、25供给二氧化氯的二氧化氯发生器30包括：电解并生成二氧化氯水溶液的发生器31；用来存储所生成的二氧化氯的存储罐32。

二氧化氯存储罐32中的二氧化氯经供应管33供至第1及第2二氧化氯投入装置23、25中。优选所述供应管33上安装有用来控制二氧化氯流速的控制阀。

由此，通过吸入泵10将作为水系的湖沼水供至集水池212中。引至集水池212的原水在絮凝槽221中与絮凝剂混合之后会形成包含藻类和营养盐类微粒的细微絮凝物。由所述絮凝槽221中供应的细微絮凝物与曝气机226产生的细微气泡结合后上浮至漂浮物分离槽222水面上，通过漂浮物清除装置227将含有藻类的漂浮物清除到外部。已清除藻类的放流水经放流水槽223供至过滤槽241中，此时，通过安装在放流水流入管244上的喷射器向放流水中通入二氧化氯。已包含二氧化氯的放流水流过过滤槽241和过滤器242而被固液分离处理。未能穿过过滤器242的藻类则被排到过滤槽241的外部，流过过滤器242的放流水排到循环槽26中。此时，通过安装在放流水流出管245上的喷射器向放流水中通入二氧化氯。由此可以杀灭放流水中含有的藻类或孢子，二氧化氯在分解过程中所生成的氧气还可以提高放流水的溶解氧浓度。

另外，循环槽26的放流水排放到水系中，所述漂浮物分离槽222中被分离的藻类和所述过滤槽241中被过滤的藻类会供至污泥贮存槽27中临时存储起来，之后再经污泥压缩装置28和脱水装置29制成饼状物之后排到外部，为了再次处理压缩及脱水过程中所排放的放流水，将其回流到所述集水池212中。

如上所述，本发明在过滤装置24的前端和后端各通入一次二氧化氯，这样可以提高过滤效率，并能对放流水进行灭菌而防止藻类再次繁殖。此时，向过滤装置24前端或后端通入二氧化氯，以使放流水中二氧化氯浓度保持在0.1～1ppm之间。浓度低于0.1ppm时难以获得良好的清除藻类效果，而浓度高于1ppm时也不能获得更好的效果。

综上所述，本发明经抽吸湖沼水之后，在另设的清除藻类装置中分离藻类以至完全清除水系水体中的藻类，其特点在于通过采用絮凝-漂浮方法对原水中所含的藻类进行1次固液分离处理之后，再利用二氧化氯来杀灭絮凝-漂浮工序中未能分离的藻类，被杀灭的藻类通过过滤工序被再次分离。通入过滤装置前端的二氧化氯可以抑制生成及清除堵塞过滤装置的空隙的生物膜，用以提高过滤效率并延长过滤器的使用寿命。与此同时，本发明向过滤装置排放的放流水中通入二氧化氯，以用来杀灭放流水中的藻类及孢子，还可提高放流水的溶解氧含量。另外，由于排放到水系中的放流水可以保持一定期限的消毒能力，所以可缓解水系水体中的红藻和绿藻现象的泛滥程度。

Claims (3)

1.一种利用二氧化氯清除藻类的方法，其特征在于，

包括：从水系中抽吸含有藻类的原水的原水吸入阶段；向在所述原水吸入阶段中所吸入的原水中投入絮凝剂而形成含有藻类的絮凝物的絮凝阶段；利用气泡使所述絮凝阶段中所形成的絮凝物浮到水面进行分离的漂浮分离阶段；向在所述漂浮分离阶段排放的放流水中通入二氧化氯的第1二氧化氯投入阶段；对在所述第1二氧化氯投入阶段中已包含二氧化氯的放流水进行固液分离处理并过滤的过滤阶段；向在所述过滤阶段排放的放流水中通入二氧化氯的第2二氧化氯投入阶段；将所述第2二氧化氯投入阶段中已包含二氧化氯的放流水排到水系中的放流水排放阶段。

2.根据权利要求1所述的利用二氧化氯清除藻类的方法，其特征在于，

在所述漂浮分离阶段和过滤阶段被分离的污泥，在用来压缩污泥的污泥压缩阶段以及挤压已压缩的污泥而制成污泥饼的脱水阶段中进行处理。

3.一种利用二氧化氯清除藻类的装置，其特征在于，

包括：从水系中抽吸含有藻类的原水的原水吸入装置；向所述原水吸入装置吸入的原水中投入絮凝剂而形成含有藻类的絮凝物的絮凝装置；利用气泡将所述絮凝装置中所形成的絮凝物浮到水面并进行分离的漂浮分离装置；向所述漂浮分离装置排放的放流水中通入二氧化氯的第1二氧化氯投入装置；对所述第1二氧化氯投入装置中已包含二氧化氯的放流水进行固液分离处理并过滤的过滤装置；向所述过滤装置排放的放流水中通入二氧化氯的第2二氧化氯投入装置；将所述第2二氧化氯投入装置中已包含二氧化氯的放流水排到水系中的放流水排放装置；用来向所述第1及第2二氧化氯投入装置供应二氧化氯的二氧化氯供应装置；用来压缩所述漂浮分离装置和过滤装置中排放的污泥的污泥压缩装置；用来挤压已压缩的污泥而制成污泥饼的脱水装置。

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