利用超声波抑制藻类生长的设备

摘要

利用超声波抑制藻类生长的设备，涉及一种超声波抑藻设备。解决了现有的超声波除藻设备没有检测单元，无自动调节功率功能的问题。利用超声波抑制藻类生长的设备，藻类浓度检测器的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器的超声控制信号输出端与超声波发生器的信号输入端相连，控制器的水泵控制信号输出端与水泵单元的信号输入端相连，超声波发生器的信号输出端与超声波换能器的信号输入端相连，超声波换能器设置在罐体内，所述罐体设置有进水口和排水口，水泵单元的排水口与罐体的进水口相连通。本发明利用超声波产生的气泡破裂速度很快，破坏藻类结构，从而抑制藻类生长。适用于超声波抑藻的水处理。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理设备，具体涉及一种超声波抑藻设备。

背景技术

我国的许多水体富营养化污染严重，由此产生的藻类爆发，导致水质恶化，产生气味，损害了水体的表观，严重影响了我国的经济和社会发展。由于水体富营养化污染长期存在，目前治理水体富营养化污染的方法主要以杀藻抑藻为主，但都无法有效全面地进行治理，从而使得藻类爆发的危害仍在加剧。

近年来，随着声化学的兴起，超声波技术作为水处理的一种环境友好型手段已经得到了应用。研究发现高频的超声波在水中产生的空化泡形成和破灭都很快，产生的自由基能快速融入液相当中，从而破坏藻类的结构。根据研究表明，利用特定频率的超声波以较低功率对水体每天3~7分钟的处理可以有效抑制藻类生长。目前在市场上已有的超声波除藻仪如荷兰公司制造的LG品牌的超声波除藻仪、美国生产的sonicsolutions黑金刚系列的除藻仪、比利时的“克藻星”Aquasonic系列产品以及中国制造的MXSONIC超声波除藻仪等，但这些产品都构造简单，没有设置检测单元，无法实时知道水体中藻类浓度的变化，需要人工检测，从而增加了人力资源的耗费，并且不能根据实际水质自动对超声波发生器的功率进行调节，造成能量浪费。

发明内容

为了解决现有的超声波除藻设备没有检测单元，无自动调节功率功能的问题，本发明提供了一种利用超声波抑制藻类生长的设备。

利用超声波抑制藻类生长的设备，包括藻类浓度检测器、控制器、超声波发生器、水泵单元、超声波换能器和罐体，藻类浓度检测器的信号输出端与控制器的信号输入端相连，控制器的超声控制信号输出端与超声波发生器的控制信号输入端相连，控制器的水泵控制信号输出端与水泵单元的控制信号输入端相连，超声波发生器的信号输出端与超声波换能器的信号输入端相连，超声波换能器设置在罐体内，所述罐体设置有进水口和排水口，水泵单元的排水口与罐体的进水口相连通。

将本发明的装置放在地面或检测船体上，可以根据藻类浓度信号自动调节水泵单元3的开启台数和超声波换能器4功率，利用超声波产生的气泡破裂速度很快，破坏藻类结构，从而抑制藻类生长。本发明设置有检测单元，无需额外人工检测，节省人力和物力。

本发明具有以下有益效果：本发明设有检测单元，根据水体内的藻类浓度利用超声波有效地降低水体中的藻细胞个数，提高水体的透明度，改变水体过于发绿的外观或者大量漂浮藻类的现象；本发明的能耗低，见效快，抑藻作用明显，无二次污染；本发明的装置结构简单、布局合理、便于维修。

附图说明

图1为利用超声波抑制藻类生长的设备的控制关系框图。图2为利用超声波抑制藻类生长的设备的结构示意图。图3为藻类浓度检测器的结构示意图。图4为罐体的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，利用超声波抑制藻类生长的设备，包括藻类浓度检测器1、控制器2-1、超声波发生器2-2、水泵单元3、超声波换能器4和罐体5，藻类浓度检测器1的信号输出端与控制器2-1的信号输入端相连，控制器2-1的超声控制信号输出端与超声波发生器2-2的控制信号输入端相连，控制器2-1的水泵控制信号输出端与水泵单元3的控制信号输入端相连，超声波发生器2-2的信号输出端与超声波换能器4的信号输入端相连，超声波换能器4设置在罐体5内，所述罐体5设置有进水口5-1和排水口5-2，水泵单元3的排水口3-1与罐体5的进水口5-1相连通。工作原理：将本发明的藻类浓度检测器1和水泵单元3的进水口3-2放入待监测的水体中，藻类浓度检测器1将测得的水体藻类浓度信号传送给控制器2-1，控制器2-1根据信号调节水泵单元3的开启台数和控制柜2内的超声波发生器2-2功率，水泵单元3将水抽送至罐体5中，在罐体5中的超声波换能器4产生超声波，使流经罐体的水受到超声波的冲击，对水中的藻细胞进行超声作用，从而能有效地抑制藻类生长。

具体实施方式二、结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同之处在于藻类浓度检测器1包括光源1-1、直筒壳体1-5和光敏元件1-3，所述直筒壳体1-5的中间位置设置有检测孔1-2，所述检测孔1-2为窗体形的贯穿孔，检测孔1-2上表面和下表面为透明窗片，光源1-1设置在直筒壳体1-5内部，并且在检测孔1-2的上方，光敏元件1-3设置在直筒壳体1-5内部，并且在检测孔1-2的下方，光源1-1发出的光透过检测孔1-2覆盖光敏元件1-3。

光源1-1发出波长范围300nm~700nm的光，当水体流过检测孔1-2时，这部分特殊波长的光被吸收，其吸收强度跟水体中的藻类浓度成正比，光透过水体射到光敏元件1-3上，光敏元件1-3的物理特性发生变化，内部电路的电流或电压发生变化由此产生了信号，传送给控制器2-1。

具体实施方式三、本实施方式与具体实施方式一或二的不同之处在于藻类浓度检测器1设置浮漂1-4，所述浮漂1-4设置在藻类浓度检测器1的上表面。

浮漂1-4用于控制藻类浓度检测器1在水中的位置。

具体实施方式四、本实施方式与具体实施方式一、二或三的不同之处在于控制器2-1为西门子的PLC、欧姆龙的PLC、台达的PLC或三菱的PLC。

PLC为ProgrammablelogicController的缩写，为可编程逻辑控制器。

具体实施方式五、本实施方式与具体实施方式一、二、三或四的不同之处在于超声波发生器2-2的频率为20KHz~150KHz。

具体实施方式六、本实施方式与具体实施方式一、二、三、四或五的不同之处在于水泵单元3为一台水泵或多台水泵。

具体实施方式七、本实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五或六的不同之处在于利用超声波抑制藻类生长的设备还包括显示单元6，所述显示单元6用于显示水泵单元3的开启台数和超声波发生器2-2功率。

具体实施方式八、结合图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七的不同之处在于罐体5还设置有放空管5-3和放空阀门5-3-2，放空管5-3连通于罐体5内外，放空阀门5-3-2设置在放空管5-3中，放空管5-3设置在罐体5的侧壁上，进水口5-1设置在罐体5的底端，排水口5-2设置在罐体5的上端侧壁上。

放空管5-3的作用是为把罐体5中危害正常运行和维护保养的杂质排放出去而设置的部件。当本发明正常工作时，放空阀门5-3-2处于闭合状态，由进水口5-1注入到罐体5的水由排水口5-2排出，当需要进行清理时，放空管5-3的放空阀门5-3-2处于打开状态，由进水口5-1注入到罐体5的水和杂质由放空管5-3排出罐体5。

具体实施方式九、本实施方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八的不同之处在于利用超声波抑制藻类生长的设备还包括底盘7，罐体5设置在底盘7上。

具体实施方式十、本实施方式与具体实施方式九的不同之处在于底盘7下表面设置有通槽7-1，进水口5-1与通槽7-1相连通，藻类浓度检测器1设置在通槽7-1中。

具体实施方式十一、本实施方式是将本发明的装置用于水处理的实例，以哈尔滨某水体为处理对象，水体初始叶绿素a浓度为89.24mg/g，超声波频率为120KHz，功率密度为100W/L，每4天超声辐照一次，每次辐照1min。到第六天原水体叶绿素a浓度为244.23mg/g，受超声波辐照的水中叶绿素a浓度为121.13mg/g，藻类生长抑制率为43.7%。