[发明专利]超声强化自去垢微电流电解灭菌除藻装置

说明书

发明领域

本发明是一种超声强化自去垢微电流电解灭菌除藻装置，尤其是可以倒极除垢、采用超声和微电流电解杀灭细菌和蓝藻的水处理装置，属于环境保护技术范畴。

背景技术

蓝细菌(cyanobacteria)亦称蓝藻或蓝绿藻(blue-green algae)。它们的细胞核结构中无核膜、核仁，属原核生物，不进行有丝分裂，细胞壁也与细菌相似，由肽聚糖组成，革兰氏染色阴性，故它们归属于原核微生物中。

蓝细菌为单细胞生物，个体比细菌大，一般直径或宽度为3—15μm。但是，蓝细菌很少以单一个体生活，通常是在分裂后仍聚集在一起，形成丝状或单细胞的群体。当许多个体聚集在一起，可形成很大的群体，肉眼可见。蓝细菌主要生长在水体表层——水面下0.5m之间，多数蓝细菌为蓝色或蓝绿色，所以，人们习惯上仍然称它为蓝藻或蓝绿藻。

蓝细菌分布广泛，从南极到北极，从海洋到高山均可见其踪迹。它们常生长在岩石、树皮或在池塘、湖泊中生长，繁殖旺盛，使水体的颜色随蓝细菌本身的颜色而变化。有的种类能发生草腥味或霉臭味。

蓝细菌含有色素系统(主要含有藻蓝素，此外还含有叶绿素α、胡萝卜素或藻红素)。由于每种蓝细菌细胞内所含有各种色素的比例不一，所以，可能呈蓝、绿、红等颜色。蓝细菌的营养简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，能固氮的种很多。某些种具有圆形的异形胞(hererocyst)，一般延着丝状体或在一端单个地分布，是蓝细菌进行固氮作用地场所。蓝细菌进行放氧性的光合作用，为专性光能无机营养微生物，其反应如下

CO₂+H₂O＝[CH₂O]_细胞物质+O₂(g)

这些特点与一般藻类相似。其繁殖以裂殖为主，少数种类有孢子；丝状蓝细菌还可通过断裂形成断殖体进行繁殖，没有有性繁殖。

当水体中排入大量含氮和磷的物质，导致水体富营养化，则使蓝细菌过度繁殖，将水面覆盖并使水体形成各种不同色彩的现象，在淡水域称为“水华”(water bloom)，在海水域称为赤潮。能形成“水华”的蓝细菌包括微囊藻属(Microcystis)、鱼腥藻属(Anabaena)、颤藻属(Oscillatoria)等属中的一些种。由蓝细菌形成的“水华”往往有剧毒，如铜色微囊藻(Microcystis aerugeosa)和水华鱼腥藻(Anabaena flos-aguae)等，家禽或家畜饮用这种水后不到一小时甚至几分钟内就可中毒死亡，而且也能引起水生生物(如鱼类)中毒死亡。由于大量蓝细菌将水面覆盖从而阻碍了水体复氧，同时大量蓝细菌因死亡而腐败，致使水体因而缺氧而发臭，形成恶性循环。(任南琪等，污染控制微生物学，p38—39，哈尔滨工业大学出版社，2002年出版)。

天然水体中，除了水体富营养化产生的大量蓝藻以外，尚有许多有害细菌和病毒等，如大肠杆菌(Coliform)、肠道球菌(Enterococcus group)、杀弧菌(Vibrio cholerae)等等，这些水体在船舶航行所采集的压载水中，有可能被带往其它水域，引发生态灾难。通常为减小船舶过大的弯曲力矩和剪切力，减轻船体震动，几乎所有的船舶都设有压载水系统。实验证明，长期积存在压载水舱中的压载水中存在大量的细菌、病原体和其他的一些非本地的微生物。在富含铁元素的压载水舱中，它们可以迅速繁殖并存活几周甚至更长的时间。当船舶将这些外来的或新的微生物排出时，会造成当地的生态环境平衡失调。一般而言，这些微生物对人体有害，一旦发生压载水的泄漏，会污染环境、船舶，威胁人员的健康，也可能造成货物的损坏。随着人们对对环境保护观念的增强，这个问题显得越来越突出。IMO(InternationalMaritime Organization，国际海事组织)调查结果发现，4种甲藻等有毒藻类是通过船舶压载水传播到中国的，并造成大面积的赤潮灾害(刘富斌，船舶，2006年8月.第4期)。2004年国家环保总局公布，我国由于生物入侵造成的直接经济损失高达574亿元，其中海洋生物入侵是主要成因之一。