本發明專利技術提供一種結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置和方法，包括藻類收集箱、凈水箱、照明調節裝置、水位調節裝置、溫度調節裝置、光伏發電裝置、抽藻裝置和控制單元；帶有微藻的水體進入收集箱，對微藻進行繁殖培養，凈化污水，凈化后污水過濾微藻后再被噴出，回到水中且增加水的含氧量。微藻在實現污水中污染物去除的同時，還可以獲得微藻生物量的生產，實現污水的資源化利用，光伏發電裝置將光能轉化成化學能儲存，供以整個裝置的用電需求，可適用于低密度場合下的微藻回收。密度場合下的微藻回收。密度場合下的微藻回收。
【技術實現步驟摘要】
一種結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置和方法
[0001]本專利技術屬于凈水裝置
，特別涉及一種結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置和方法。
技術介紹
[0002]隨著社會經濟的快速發展，“能源危機”、“環境污染”是當今世界面臨的兩大難題。水污染是環境污染的一方面，水中污染物包括無機污染物和有機污染物，有機污染物N、P等營養物質過量導致水體富營養化，常見的無機污染物有銅Cu、鋅Zn、鉛Pb、汞Hg等重金屬，造成水體污染嚴重時，傳統的污水處理技術受阻或難以降解。傳統的污水處理技術對有機、無機污染物處理能力有限，且存在能耗高、溫室氣體排放多、污泥排放過剩、資源浪費等缺點，而利用藻類生物技術對廢水中出現的污染物進行生物修復已成為一種經濟、低能耗的技術解決方案。
[0003]在利用微藻凈水同時，也需要考慮對微藻的收集。由于藻類體積微小，難以自然分離，現有的藻類收集裝置多用于高密度微藻養殖的地方，但對于用于污水治理的微藻來說，將全部水體離心收集微藻并不現實，不適用于低密度場合下的微藻回收。
技術實現思路
[0004]針對上述技術問題，本專利技術提供一種結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置，帶有微藻的水體進入收集箱，對微藻進行繁殖培養，凈化污水，凈化后污水過濾微藻后再被噴出，回到水中且增加水的含氧量。光伏發電裝置將光能轉化成化學能儲存，供以整個裝置的用電需求，可適用于低密度場合下的微藻回收。
[0005]本專利技術還提供一種所述結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置的控制方法。
[0006]本專利技術是通過以下技術手段實現上述技術目的的。
[0007]一種結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置，包括藻類收集箱、凈水箱、照明調節裝置、水位調節裝置、溫度調節裝置、光伏發電裝置、抽藻裝置和控制單元；
[0008]所述藻類收集箱的一側設有入水口，入水口處依次設有第一過濾模塊和第二過濾模塊，所述凈水箱與藻類收集箱連通，且連通處設有第三過濾模塊；所述第一過濾模塊、第二過濾模塊和第三過濾模塊的過濾孔徑依次變小；所述藻類收集箱的底部還排污口；
[0009]所述照明調節裝置包括安裝在藻類收集箱內的照明裝置和光照傳感器；所述光照傳感器用于檢測藻類收集箱內的光照亮度并傳遞給控制單元；
[0010]所述溫度調節裝置包括溫度調節器和溫度傳感器；所述溫度傳感器用于檢測藻類收集箱內的溫度并傳遞給控制單元；
[0011]所述水位調節裝置包括第一水位傳感器、第二水位感應、入水口閥門、連通閥門和第一水泵；所述第一水位傳感器用于檢測藻類收集箱內的水位并傳遞給控制單元，第二水位感應用于檢測凈水箱內的水位并傳遞給控制單元，第一水泵與凈水箱的出水管連接；入水口閥門設置在藻類收集箱的入水口，連通閥門設置在凈水箱與藻類收集箱連通處；
[0012]所述光伏發電裝置安裝在藻類收集箱的頂部；
[0013]所述控制單元分別與照明裝置、溫度調節裝置、水位調節裝置和光伏發電裝置連接。
[0014]上述方案中，所述光伏發電裝置包括安裝在藻類收集箱上的太陽能板和蓄電池；所述太陽能板和蓄電池連接，所述蓄電池分別與照明調節裝置、水位調節裝置、溫度調節裝置和控制單元連接。
[0015]上述方案中，所述控制單元至少包括定時模塊、照明調節模塊、水位調節模塊、溫度調節模塊、抽藻模塊和能源轉化模塊；
[0016]所述定時模塊用于設定照明裝置的照明時間和藻類收集箱內水體滯留時間；
[0017]所述照明調節模塊用于根據光照傳感器檢測到的藻類收集箱內的光照亮度與預設值進行對比，并根據對比結果控制照明裝置的照明光度，還用于根據光照時間與光暗比預設值進行對比，控制照明裝置啟停；
[0018]所述溫度調節模塊用于根據溫度傳感器檢測的藻類收集箱內的溫度控制溫度調節器調節藻類收集箱內的溫度；
[0019]所述水位調節模塊用于根據第一水位傳感器檢測的藻類收集箱內的水位，控制入水口閥門的開閉，還用于根據藻類收集箱內水體滯留時間控制連通閥門的開閉，還用于根據第二水位感應檢測的凈水箱內的水位控制第一水泵的啟停；
[0020]所述抽藻模塊用于控制抽藻模塊抽取藻類收集箱內微藻液；
[0021]所述能源轉化模塊用于控制光伏發電裝置將光能轉化成化學能并儲存提供能源支持。
[0022]上述方案中，還包括擋板；所述擋板安裝在藻類收集箱上、擋在第一過濾模塊前方。
[0023]上述方案中，所述抽藻裝置包括第二水泵和抽藻管；所述第二水泵的入口通過抽藻管與藻類收集箱內連接。
[0024]上述方案中，還包括浮塊；所述浮塊設置在藻類收集箱和凈水箱外表面。
[0025]上述方案中，還包括玻璃罩；
[0026]所述玻璃罩安裝在藻類收集箱頂部的通風孔上；玻璃罩與通風孔連接的底部設有支撐桿，支撐桿用于支撐以及通風。
[0027]上述方案中，還包括高壓噴頭；所述高壓噴頭安裝在出水管的出口。
[0028]上述方案中，多個所述藻類收集箱首尾連接布置。
[0029]一種根據所述的結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置的控制方法，包括以下步驟：
[0030]參數設置：所述控制單元上至少設置水體滯留時間、藻類收集箱內溫度、光照強度、光暗時間比、藻類收集箱預定水位、凈水箱水位和循環次數；
[0031]能源轉化：所述控制單元控制光伏發電裝置將光能轉化成化學能并儲存提供能源支持；
[0032]收集污水中藻類植物：所述控制單元控制所述藻類收集箱的入水口閥門打開，污水依次通過第一過濾模塊和第二過濾模塊進入藻類收集箱內；
[0033]照明調節：所述控制單元根據光照傳感器檢測到的藻類收集箱內的光照亮度與預
設值進行對比，并根據對比結果控制照明裝置的照明光度，根據光照時間與光暗比預設值進行對比，控制照明裝置啟停；
[0034]溫度調節：所述控制單元根據溫度傳感器檢測的藻類收集箱內溫度控制溫度調節器調節藻類收集箱內的溫度；
[0035]水位調節：所述控制單元根據第一水位傳感器檢測的藻類收集箱內的水位，控制入水口閥門的開閉；
[0036]水體滯留控制：所述控制單元根據預設的藻類收集箱內水體滯留時間控制凈水箱與藻類收集箱之間連通閥門的開閉；
[0037]水位控制：所述控制單元根據第二水位感應檢測的凈水箱內的水位控制第一水泵的啟停；
[0038]抽藻：所述控制單元根據預設的循環次數控制抽藻裝置抽取藻類收集箱內微藻液。
[0039]與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
[0040]1、本專利技術通過收集污水中藻類植物，通過利用了微藻極快的生長繁殖速度及強大的適應性，能夠大量吸收水中營養鹽，從而對水質進行凈化，同時利用藻類的光合作用能夠增加水中含氧量，吸收金屬離子與含氮元素。也可對微藻進行回收作為余熱資源實現能源的循環利用。微藻在實現污水中污染物去除的同時，還可以獲得微藻生物量的生產，實現污水的資源化利用。
[0041]2、本專利技術通過控制光照強度、光本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置，其特征在于，包括藻類收集箱(5)、凈水箱(15)、照明調節裝置、水位調節裝置、溫度調節裝置、光伏發電裝置、抽藻裝置和控制單元(9)；所述藻類收集箱(5)的一側設有入水口，入水口處依次設有第一過濾模塊(2)和第二過濾模塊(3)，所述凈水箱(15)與藻類收集箱(5)連通，且連通處設有第三過濾模塊(17)；所述第一過濾模塊(2)、第二過濾模塊(3)和第三過濾模塊(17)的過濾孔徑依次變小；所述藻類收集箱(5)的底部設有排污口(19)；所述照明調節裝置包括安裝在藻類收集箱(5)內的照明裝置和光照傳感器(21)；所述光照傳感器(21)用于檢測藻類收集箱(5)內的光照亮度并傳遞給控制單元(9)；所述溫度調節裝置包括溫度調節器(16)和溫度傳感器；所述溫度傳感器用于檢測藻類收集箱(5)內的溫度并傳遞給控制單元(9)；所述水位調節裝置包括第一水位傳感器(4)、第二水位感應(13)、入水口閥門、連通閥門和第一水泵(11)；所述第一水位傳感器(4)用于檢測藻類收集箱(5)內的水位并傳遞給控制單元(9)，第二水位感應(13)用于檢測凈水箱(15)內的水位并傳遞給控制單元(9)，第一水泵(11)與凈水箱(15)的出水管連接；入水口閥門設置在藻類收集箱(5)的入水口，連通閥門設置在凈水箱(15)與藻類收集箱(5)連通處；所述光伏發電裝置安裝在藻類收集箱(5)的頂部；所述控制單元(19)分別與照明裝置、溫度調節裝置、水位調節裝置和光伏發電裝置連接。2.根據權利要求1所述的結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置，其特征在于，所述光伏發電裝置包括安裝在藻類收集箱(5)上的太陽能板(10)和蓄電池(14)；所述太陽能板(10)和蓄電池(14)連接，所述蓄電池(14)分別與照明調節裝置、水位調節裝置、溫度調節裝置和控制單元(19)連接。3.根據權利要求1所述的結合光伏發電的藻類收集與凈水裝置，其特征在于，所述控制單元(9)至少包括定時模塊、照明調節模塊、水位調節模塊、溫度調節模塊、抽藻模塊和能源轉化模塊；所述定時模塊用于設定照明裝置的照明時間和藻類收集箱(5)內水體滯留時間；所述照明調節模塊用于根據光照傳感器(21)檢測到的藻類收集箱(5)內的光照亮度與預設值進行對比，并根據對比結果控制照明裝置的照明光度，還用于根據光照時間與光暗比預設值進行對比，控制照明裝置啟停；所述溫度調節模塊用于根據溫度傳感器檢測的藻類收集箱(5)內的溫度控制溫度調節器(16)調節藻類收集箱(5)內的溫度；所述水位調節模塊用于根據第一水位傳感器(4)檢測的藻類收集箱(5)內的水位，控制入水口閥門的開閉，還用于根據藻類收集箱(5)內水體滯留時間控制連通閥門的開閉，還用于根據第二水位感應(13)檢測的凈水箱(15)內的水位控制第一水泵(11)的啟...
【專利技術屬性】
技術研發人員：杜敏，張帥平，劉慶，張嘉迪，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：
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