一种上浮藻漂移观测及清除装置技术领域
本发明涉及水华藻类治理设备领域，尤其为一种上浮藻漂移观测及清除装置。
背景技术
在大多数营养盐浓度过高的水体中，春末夏初水华蓝藻快速繁殖，并在水面形成厚厚一层蓝绿色、腥臭味的浮沫，称为“水华”。大规模的蓝藻暴发，被称为“绿潮”（如发生在海洋则为赤潮）。水华藻类生长周期短，其死亡会释放大量营养盐，引起水质恶化；有机残体分解，会迅速耗尽水体中的氧气，从而导致鱼、虾类的大量死亡。此外，蓝藻中有些种类（如微囊藻）还会产生毒素（简称MC）。除了对鱼类、人畜产生毒害之外，MC还是肝癌的重要诱因。研究表明，当风速小于3.6米/秒时，水华藻类会上浮至水面，其运动方式由大风速下的对流扩散转变为小风速下的水平迁移运动，且漂移速率随着风速增大而增加；当有效波高大于0.02米且小于0.1米时，藻类水平漂移速率随着有效波高的增加而降低。根据风速、波高和湖流流速优化组合预测藻类水平漂移速率，其多元线性回归方程可表达为：V漂移速率=b0+b1V风速+b2H波高+b3V湖流；其中b0、b1、b2、b3为多元线性回归参数。
发明内容
基于上述研究成果，本发明目的在于提供一种有效清除上浮藻、避免水华大面积暴发的装置，具体由以下技术方案实现：
一种上浮藻漂移观测及清除装置，包括设置于开阔水体的上浮藻漂移观测平台、上浮藻清除单元以及控制单元，所述上浮藻漂移观测平台上设置有小型气象仪、流速仪、波浪仪；所述上浮藻清除单元包括第一水泵、回水池、滤网机构、若干组进水件、回水件形成的循环单元，所述各进水件浮动设置于近岸水体的各个上浮藻常见集聚点，进水件的中部设置有进水孔，所述回水件呈环形且悬浮于所述进水件周围水中，所述进水件通过进水管路与所述第一水泵的进水口连接；所述第一水泵的出水口与所述回水池相对，所述滤网机构设置有滤网并且所述滤网位于所述出水口与回水池之间；所述回水池通过回水管路与所述回水件连通，所述回水件上设置有若干个回水孔；所述小型气象仪、流速仪、波浪仪与所述控制单元连接，并且该控制单元与所述第一水泵信号连接。
所述的上浮藻漂移观测及清除装置，其进一步设计在于，所述进水件包括圆形的隔水板、浮动单元以及异物挡网，所述隔水板的中部设置有通孔形成所述进水孔；所述浮动单元设置于所述隔水板的底侧，使得所述隔水板的上侧面低于水体表面；所述异物挡网设置于所述隔水板的周侧。
所述的上浮藻漂移观测及清除装置，其进一步设计在于，所述浮动单元为塑料泡沫块。
所述的上浮藻漂移观测及清除装置，其进一步设计在于，所述浮动单元为气囊，并且该气囊与浮动与所述隔水板一侧的充气泵连接；所述充气泵与所述控制单元连接。
所述的上浮藻漂移藻观测及清除装置，其进一步设计在于，所述观测平台包括圆形的栈道和若干插接在水体底部地面的支撑柱，所述栈道固定连接于所述支撑柱上，栈道由底部的垫木层以及铺设在垫木层上的竹片层组成。
所述的上浮藻漂移观测及清除装置，其进一步设计在于，所述循环单元、进水管路、回水管路有若干组，所述进水管路中部设置有第一电磁阀。
所述的上浮藻漂移观测及清除装置，其进一步设计在于，所述滤网机构包括可转动设置于所述第一水泵出水口一侧的转轴和若干片滤网，所述滤网均匀连接于所述转轴的周侧上；所述回水池位于所述转轴的一侧，转轴的另一侧设置有一浮藻收集箱。
所述的上浮藻漂移观测及清除装置，其进一步设计在于，所述滤网机构还包括一弹性挡块，所述滤网的外侧边缘固定设置有振动块，所述振动块与所述弹性挡块相对。
所述的上浮藻漂移观测及清除装置，其进一步设计在于，所述回水管路中设置有第二水泵。
所述的上浮藻漂移观测及清除装置，其进一步设计在于，所述回水孔上设置有与所述控制单元信号连接的第二电磁阀。
本发明通过上浮藻漂移观测平台判断出水面上浮藻运动方向及速率后，在上浮藻聚集区域对其进行有效清除，避免上浮藻水华的大规模暴发。；通过将进水件浮动设置在水体上，在抽取最小水量的同时带走水体表面的上浮藻，具有较好的工作效率；通过设置进水件、回水件，可以在两者之间形成局部微循环，促使水体带着上浮藻进入进水孔；通过在隔水板的周围设置异物挡网，可以防止上浮藻以外的异物封堵进水孔，确保上浮藻清除过程流畅；通过将浮动单元设置为气囊形式，可以结合浪高以及上浮藻纵向分布状况设置进水件最佳的取水深度；通过设置滤网可转动的滤网机构从而将从水中过滤出的上浮藻及时从滤网上甩出，确保过滤效率；通过设置弹性挡块以及振动块，使得滤网能够在甩出上浮藻时产生振动，确保上浮藻能够充分自滤网上剥离；通过在回水孔上设置第二电磁阀，可以在进水件与回水件之间通过调节局地的流速促使局地水体以最佳流速流向进水孔。
附图说明
图1为本发明在水体中的整体结构示意图。
图2为上浮藻清除单元的结构示意图。
图3是上浮藻漂移观测平台结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图以及实施例对本发明进行进一步说明：
结合图1、图2可知，该上浮藻漂移观测及清除装置包括设置于开阔水体的上浮藻漂移观测平台1、上浮藻清除单元2以及控制单元3，所述上浮藻漂移观测平台上设置有小型气象仪、流速仪、波浪仪；所述上浮藻清除单元2包括第一水泵21、回水池22、滤网机构23、若干组进水件24和回水件25形成的循环单元，所述各进水件24浮动设置于近岸水体的各个上浮藻常见集聚点，进水件24的中部设置有进水孔26，所述回水件25呈环形且悬浮于所述进水件周围水中，所述进水件通过进水管路27与所述第一水泵的进水口连接；所述第一水泵的出水口与所述回水池22相对，所述滤网机构23设置有滤网并且所述滤网位于所述出水口与回水池之间；所述回水池通过回水管路与所述回水件连通，所述回水件25上设置有若干个回水孔；所述小型气象仪、流速仪、波浪仪与所述控制单元连接，并且该控制单元与所述第一水泵信号连接。
本发明通过上浮藻漂移观测平台判断出水面上浮藻运动方向及速率后，在上浮藻聚集区域对其进行有效清除，避免上浮藻水华的大规模暴发。通过将进水件浮动设置在水体上，在抽取最小水量的同时带走水体表面的上浮藻，具有较好的工作效率；通过设置进水件、回水件，可以在两者之间形成局部微循环，促使水体带着上浮藻进入进水孔。
所述进水件24包括圆形的隔水板241、浮动单元242以及异物挡网243，所述隔水板的中部设置有通孔形成所述进水孔；所述浮动单元设置于所述隔水板的底侧，使得所述隔水板的上侧面低于水体表面；所述异物挡网设置于所述隔水板的周侧。通过在隔水板的周围设置异物挡网，可以防止上浮藻以外的异物封堵进水孔，确保上浮藻清除过程流畅。
所述浮动单元为塑料泡沫块。当然为了使得进水件的漂浮深度可调节，所述浮动单元可设置为为气囊，并且该气囊与浮动与所述隔水板一侧的充气泵244连接；所述充气泵与所述控制单元连接。通过将浮动单元设置为气囊形式，可以结合浪高以及上浮藻纵向分布状况设置进水件最佳的取水深度。
如图3所示，所述上浮藻漂移观测平台1包括圆形的栈道11和若干插接在水体底部地面的支撑柱12，所述栈道11固定连接于所述支撑柱上，栈道由底部的垫木层111以及铺设在垫木层上的竹片层112组成。
所述循环单元、进水管路、回水管路有若干组，所述进水管路中部设置有第一电磁阀6，如此，可以在进设置一台第一水泵的前提下为多个进水件进行驱动。
所述滤网机构23包括可转动设置于所述第一水泵出水口一侧的转轴231和若干片滤网232，所述滤网均匀连接于所述转轴的周侧上；所述回水池位于所述转轴的一侧，转轴的另一侧设置有一上浮藻收集箱。所述滤网机构还包括一弹性挡块233，所述滤网的外侧边缘固定设置有振动块234，所述振动块与所述弹性挡块相对。通过设置滤网可转动的滤网机构从而将从水中过滤出的上浮藻及时从滤网上甩出，确保过滤效率；通过设置弹性挡块以及振动块，使得滤网能够在甩出上浮藻时产生振动确保上浮藻能够充分自滤网上剥离。
所述回水管路中设置有第二水泵4，从而将回水池中的水抽取并送至回水件，当然，也可以通过抬高回水池的高度，利用落差将其中水送至回水件。所述回水孔上设置有与所述控制单元信号连接的第二电磁阀5。通过在回水孔上设置第二电磁阀5，可以在进水件与回水件之间通过调节局地的流速促使局地水体以最佳流速流向进水孔。