[发明专利]一种低频率超声波除藻装置及除藻方法

说明书

本发明公开了一种低频率超声波除藻装置及除藻方法，其应用于微藻水华的治理中。上述除藻装置包括壳体、超声波组件以及太阳能电池板。所述壳体包括浮体箱和电极防护罩。所述超声波组件包括蓄电池、PLC、超声波控制器、数据采集传输模块和超声波换能器。所述监测组件触发所述超声波组件对目标水体进行除藻，其包括固定安装在所述浮体箱内的叶绿素a传感电极和蓝绿藻传感电极。本发明，智能化程度高，可对除藻过程实现精准控制以有效除藻抑藻，适用于微藻水华的防控和治理，应用前景广阔，解决了现有超声波除藻装置集成度低、结构复杂、能耗大以及超声波作业参数组合不合理等问题。

技术领域

本发明涉及水生态治理技术领域，特别是涉及一种低频率超声波除藻装置，还涉及采用所述除藻装置的除藻方法。

背景技术

河流、湖泊、河口和近海的富营养化进程，导致藻类的大量繁殖和水华的形成。常见的水华优势种群包括蓝藻、绿藻、硅藻等微藻，有研究表明，全球范围内水华事件的发生频率升高，影响规模扩大，持续时间也越来越长，微藻通过异常增殖覆盖于水面，恶化水质，散发异味，降低溶氧，释放藻毒素，严重破坏了生态系统功能，对饮用水安全和人类健康构成巨大威胁。因此，控制和治理微藻水华，是江河湖库生态治理迫切需要解决的难题。

目前，除藻采用物理法、化学法、生物法或组合工艺法，但上述方法存在形成二次污染、工艺复杂、耗时费工和成本较高的缺点。超声波除藻技术因其经济高效、绿色环保等优点而具有广阔的市场前景，利用超声波在水中传播过程中产生的多种效应(如空化效应、机械效应及自由基氧化效应等)，对微藻细胞的伪空胞产生破坏，使其失去浮力下沉，进而抑制光合作用，最终导致藻类的凋亡。

然而，当下超声波除藻装置存在集成度低、超声参数不合理及使用不便等问题，并且在水中除藻作业时，需要外接岸上电源供电，一方面限制了作业区域，另一方面连续工作也带来了不必要的能耗。

发明内容

基于此，有必要针对当下超声波除藻装置集成度低、超声参数不合理及使用不便的问题，提供一种低频率超声波除藻装置及除藻方法。

一种低频率超声波除藻装置，包括：

壳体，其包括浮体箱、固定安装在所述浮体箱箱底位置处的电极防护罩；

设置在壳体上的超声波组件，其包括固定安装在所述浮体箱内的蓄电池、 PLC、超声波控制器和数据采集传输模块、固定安装在所述电极防护罩上的超声波换能器；

太阳能电池板，其固定安装在所述浮体箱上；以及

监测组件，其触发所述超声波组件对目标水体进行除藻；所述监测组件包括固定安装在所述浮体箱内的叶绿素a传感电极和蓝绿藻传感电极；

其中，所述数据采集传输模块用于接收监测组件的数据信息并反馈给所述 PLC；所述PLC用于判断当前数据信息并对所述超声波换能器发送指令。

上述除藻装置，智能化程度高，可对除藻过程实现精准控制，适用于微藻水华预防和治理，应用前景广阔。

在其中一个实施例中，所述电极防护罩的罩壁位置处贯穿开设有若干组通槽，若干组所述通槽呈环绕布置；

采用通槽设计使得电极防护罩呈镂空体，水体可通过以供叶绿素a传感电极和蓝绿藻传感电极进行检测。

在其中一个实施例中，所述电极防护罩上开设有和所述超声波换能器相适配的安装槽。

在其中一个实施例中，所述太阳能电池板的数量为四组，四组所述太阳能电池板以所述浮体箱的纵轴线为中心两两对称布置，且太阳能电池板和所述浮体箱之间夹角的角度为四十五度。

在其中一个实施例中，所述叶绿素a传感电极和所述蓝绿藻传感电极的检测端暴露于所述电极防护罩内；所述太阳能电池板的输出端与所述蓄电池的输入端电性连接。