專利名稱：海水強力紫外線消毒過濾器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖海洋生物活餌料培養(yǎng)用水處理的專用設備，是一種海水強力紫外線消毒過濾器
背景技術：
單細胞藻類和輪蟲是海產(chǎn)動物幼體良好的初期活餌料，在單細胞藻類和輪蟲培養(yǎng)中，海水的質(zhì)量條件，對單細胞藻類和輪蟲的健康生長、成活率起著至關重要的作用。目前，水產(chǎn)生物活餌料培養(yǎng)用水處理有物理和化學二大類室內(nèi)保種、擴種培養(yǎng)用水處理，是經(jīng)過過濾后、再煮沸消毒的物理處理方法；單細胞藻類生產(chǎn)性培養(yǎng)的用水是采用化學處理方法，既用含氯消毒液(粉)處理，再經(jīng)藥物中和余氯后使用；輪蟲的生產(chǎn)培養(yǎng)用水是經(jīng)砂過濾器處理后使用。
在生物活餌料培養(yǎng)中，用水處理是否徹底是培養(yǎng)成敗的關鍵環(huán)節(jié)。大規(guī)模生產(chǎn)性培養(yǎng)更是如此，特別是藥物處理，稍有不慎就會造成培養(yǎng)失敗，生產(chǎn)中尚無更有效的方法。同時，煮沸和藥物消毒都會改變水的化學組成及成分比例，會影響生物活餌料培養(yǎng)效果。
在本發(fā)明之前，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)用水的過濾和紫外線消毒，都是用單獨的設備來完成。紫外線消毒裝置多用于育苗水質(zhì)的處理，采用多支燈管、浸沒式消毒，其照射功率一般在24-3000W的范圍。主要生產(chǎn)廠家如大連匯新海洋科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的“鈦殼紫外線消毒機”、加拿大的“紫外線消毒凈水系統(tǒng)”、新大陸集團生產(chǎn)的“紫外線消毒機系統(tǒng)”以及濟南消毒設備廠生產(chǎn)的“紫外線消毒器”等，他們的優(yōu)點是封閉式消毒、過水量大，但都存在著設備結構復雜、價格昂貴的問題；大連匯新海洋科技發(fā)展有限公司還生產(chǎn)燃氣煮沸式和電加熱的二種“單胞藻培養(yǎng)用水消毒機”，但一次處理量小、并需冷卻后才可安全使用，僅適用小規(guī)模的培養(yǎng)或保種、擴種階段的用水消毒。近幾年雖然各種水過濾設備在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛應用，但餌料培養(yǎng)用水的專用過濾設備幾乎沒有出現(xiàn)；以往的動物餌料培養(yǎng)用水曾經(jīng)使用天津生產(chǎn)的“陶瓷水過濾器”，但濾水量太小、濾筒清洗很難，現(xiàn)在很少使用。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的目的是設計一種應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖海洋生物活餌料培養(yǎng)用水處理的海水強力紫外線消毒過濾器，以保證大規(guī)模生物活餌料生產(chǎn)性培養(yǎng)的成功率、提高培養(yǎng)用水的處理效率以及生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明是按以下技術方案實現(xiàn)的它的結構包括殼體、進水蓄水空間、復合過濾層、濾水蓄水空間、紫外線消毒罩、進水和排污管路六部分。進水蓄水空間位于殼體內(nèi)下部，復合過濾層、濾水蓄水空間依次設置于殼體內(nèi)進水蓄水空間的上方，紫外線消毒罩位于殼體的頂部，進水和排污管路位于殼體外部、分別接于殼體的上部和下底部。殼體設有外殼、罐體支腳、進水排污口；外殼為圓筒狀，其底部為外高內(nèi)低斜面狀，罐體支腳位于外殼底部，進水排污口位于外殼下底中心。進水蓄水空間設有多孔濾板、支撐架、支撐管；支撐管為圓形，位于支撐架支撐管套內(nèi)，多孔濾板由支撐架支撐位于進水蓄水空間的上方，復合過濾層與下部的進水蓄水空間由多孔濾板相隔。復合過濾層為六層，采用6種濾料，各層濾料間用20目篩網(wǎng)隔離。濾水蓄水空間設有溢水管及控制閥、平流控制板；平流控制板位于濾水蓄水空間中上部，溢水管及控制閥位于平流控制板上方并由中部引出水處理裝置。紫外線消毒罩設有防水罩、電子控制箱、紫外線燈、反射罩；防水罩位于紫外線消毒罩上部，電子控制箱位于防水罩的下方，在電子控制箱的下面安裝反射罩，紫外線燈安裝在反射罩內(nèi)上頂部。進水和排污管路設有反沖水控制閥、凈水反沖及控制閥、總進水管及控制閥、過濾反沖轉換閥、進水管、排污控制閥、排污管、反沖排水溝；總進水管及控制閥配裝反沖水控制閥接于殼體上部即濾水蓄水空間的上方，總進水管及控制閥上方設有凈水反沖及控制閥，排污管配裝排污控制閥接于殼體下底中部，一端通入進水蓄水空間，一端通入排水溝，進水管配裝過濾反沖轉換閥，一端接于總進水管位于反沖水控制閥的左端，一端接于排污管位于排污控制閥右端。
支撐管下方設有支撐管腿和U形透水孔。
支撐架是由外固定環(huán)、中心支撐管套、內(nèi)固定環(huán)、外周支撐管套、支撐腿、橫向支撐架構成，在支撐架中心處設有1個中心支撐管套，在外固定環(huán)和內(nèi)固定環(huán)之間設有6個均布的外周支撐管套；支撐腿和橫向支撐架構成一個支撐框架，位于多孔濾板下面，用于連接固定外固定環(huán)和內(nèi)固定環(huán)。
多孔濾板上密布透水孔、并在上面鋪設尼龍篩絹網(wǎng)。
復合過濾層自上而下為礫石層、石英砂層、珊瑚石層、活性炭層、甲殼胺粗料層、牡蠣殼層。
平流控制板在邊緣處設有一圈升流孔。
本發(fā)明與已有技術對比其特點是本發(fā)明采用了高強度紫外線消毒和升流式過濾組合設計，使海水的過濾和消毒二個環(huán)節(jié)一體化，是集物理過濾、化學吸附、紫外線殺菌等多種作用處理海水的生物活餌料培養(yǎng)用水專用裝置，它具有結構簡單、工作穩(wěn)定的特點。可明顯提高了培養(yǎng)用水處理的效率、保證了生物活餌料的穩(wěn)定供給，從而，為海產(chǎn)動物的苗種生產(chǎn)提供了重要的物質(zhì)保障。
本發(fā)明在大規(guī)模生產(chǎn)性培養(yǎng)試驗中的使用效果顯示與現(xiàn)有的煮沸和含氯消毒液(粉)二種海水消毒處理工藝比較，采用海水強力紫外線消毒過濾器處理的海水培養(yǎng)各種單細胞藻類和輪蟲，首先可凈化水質(zhì)，明顯改善輪蟲培養(yǎng)環(huán)境、促進輪蟲生長繁殖。其次，由于采用過濾、消毒二道工序，能徹底清除海水中的各種生物活體(包括原生動物)，延長了輪蟲的培養(yǎng)周期、提高了培養(yǎng)密度，達到了高密度、連續(xù)化、穩(wěn)定性生產(chǎn)的目標。
本發(fā)明運行為升流、反沖式。其出水水質(zhì)好、可根據(jù)水質(zhì)情況隨時清理，并能減少濾料堵塞現(xiàn)象發(fā)生、省力、小請濁、延長使用時間。
本發(fā)明雖然是海水生物活餌料培養(yǎng)的應用設備，也適用于海、淡水品種繁育及科學試驗的用水處理。


圖1海水強力紫外線消毒過濾器結構示意圖A殼體17-外殼、18-罐體支腳、19-進水排污口。
B進水蓄水空間14-多孔濾板、15-支撐架、16-支撐管。
C復合過濾層8-礫石層、9-石英砂層、10-珊瑚石層、11-活性炭層、12-甲殼胺粗料層、13-牡蠣殼層。
D濾水蓄水空間5-過濾后水位、6-溢水管及控制閥、7-平流控制板。
E紫外線消毒罩1-防水罩、2-電子控制箱、3-紫外線燈、4-反射罩。
F進水、排污管路20-反沖水控制閥、21-凈水反沖及控制閥、22-總進水管及控制閥、23-過濾反沖轉換閥、24-進水管、25-排污控制閥、26-排污管、27-反沖排水溝。
圖2為發(fā)明裝置的工藝流程示意圖。
圖3支撐管(16)形狀示意圖28-支撐管上口、29-支撐管壁、30-U形透水孔、31-支撐管腿。
圖4支撐架(15)俯視圖32-外固定環(huán)、33-罐體外殼、34-中心支撐管套、35-內(nèi)固定環(huán)、36-外周支撐管套。
圖5支撐架(15)主視中剖面圖34-中心支撐管套、38-支撐腿、36-外周支撐管套、40-橫向支撐架、41-罐體外殼、42-尼龍篩絹網(wǎng)、43-多孔濾板。
圖6多孔濾板(14)俯視圖44-透水孔、42-尼龍篩絹網(wǎng)、46-聚氯乙烯塑料板。
圖7平流控制板(7)俯視圖47-升流孔、48-有機玻璃平板。
具體實施例方式下面通過實施例結合附圖詳細敘述本發(fā)明的技術內(nèi)容本發(fā)明采用紫外線消毒和過濾器組合設計，研制了升流式、高強度紫外線消毒過濾器，使海水的過濾和消毒二個環(huán)節(jié)一體化，明顯提高了培養(yǎng)用水處理的效率、保證了生物活餌料的穩(wěn)定供給，從而，為海產(chǎn)動物的苗種生產(chǎn)提供了重要的物質(zhì)保障。
海水強力紫外線消毒過濾器由紫外線消毒和過濾器二大部分組成，它的結構(圖1所示)包括殼體(A)、進水蓄水空間(B)、復合過濾層(C)、濾水蓄水空間(D)、紫外線消毒罩(E)、進水和排污管路(F)六部分。進水蓄水空間(B)位于殼體(A)內(nèi)下部，復合過濾層(C)、濾水蓄水空間(D)依次設置于進水蓄水空間(B)的上方，紫外線消毒罩(E)位于殼體(A)的頂部，進水和排污管路(F)位于殼體(A)外部、分別接于殼體(A)的上部和底部。
殼體(A)設有外殼(17)、罐體支腳(18)和進水排污口(19)。殼體(A)的外徑約1.60米、最高為2.50米，外殼(17)為圓筒狀，由高強度玻璃鋼材質(zhì)制作，其底部為外高內(nèi)低斜面狀，罐體支腳(18)位于外殼(17)底部，進水排污口(19)位于罐體外殼(17)下底中心處。
進水蓄水空間(B)設有多孔濾板(14)、支撐架(15)、支撐管(16)。支撐管(16)(參見圖3)為圓形聚氯乙烯塑料管，支撐管(16)位于支撐架外周支撐管套(36)內(nèi)，下方設有支撐管腿(31)和U形透水孔(30)。支撐架(15)為鋼筋支撐架(參見圖4、5)，是由外固定環(huán)(32)、中心支撐管套(34)、內(nèi)固定環(huán)(35)、外周支撐管套(36)、支撐腿(38)、橫向支撐架(40)構成；支撐架(15)中心處設有1個中心支撐管套(34)，外固定環(huán)(32)和內(nèi)固定環(huán)(35)之間設有6個均布的外周支撐管套(36)，分別固定放置7個支撐管(16)；支撐腿(38)和橫向支撐架(40)構成一個支撐框架，位于多孔濾板(43)下面，用于連接外固定環(huán)(32)和內(nèi)固定環(huán)(35)；中心支撐管套(34)1個、內(nèi)徑為325mm，外周支撐管套(36)直徑為250mm。多孔濾板(14)(圖6所示)為聚氯乙烯塑料板(46)，板面密布透水孔(44)、并在上面鋪設尼龍篩絹網(wǎng)(42)，多孔濾板(14)由支撐架(15)支撐位于進水蓄水空間(B)的上方，復合過濾層(C)與下部的進水蓄水空間(B)由多孔過濾板(14)相隔，多孔濾板(14)同時起到均勻分布、通過海水，托起復合過濾層(C)的作用；多孔濾板(14)要求本身有一定強度，因此在多孔濾板(14)下方空間設有7個聚氯乙烯塑料支撐管(16)作為支撐。
復合過濾層(C)采用六層復合濾料，自上而下為礫石層(8)、石英砂層(9)、珊瑚石層(10)、活性炭層(11)、甲殼胺粗料層(12)、牡蠣殼層(13)，各層濾料之間用20目篩網(wǎng)隔離。自然海水在過濾層內(nèi)經(jīng)物理過濾、化學吸附、生物降解的多種作用，去除海水中的顆粒物，氮、磷等無機物和溶解有機物質(zhì)，而獲得潔凈海水。復合過濾層(C)上部有礫石鎮(zhèn)壓層(8)，可防止濾層發(fā)生氣鼓、破壞濾層，復合過濾層(C)上部為濾水蓄水空間(D)，可穩(wěn)定出水量。
濾水蓄水空間(D)設有溢水管及控制閥(6)、平流控制板(7)。溢水管及控制閥(6)位于平流控制板(7)的上方，平流控制板(7)(圖7所示)位于濾水蓄水空間(D)內(nèi)，為有機玻璃材料(48)，其主要作用是控制紫外線的照射水深，以提高紫外線的殺菌效率，并由一聚氯乙烯塑料簡易架支撐控制其水平位置，平流控制板(7)的邊緣設有一圈升流孔(47)，使上升流在平流控制板(7)上變?yōu)槠叫辛鲃訝顟B(tài)，能使過濾海水能均勻地從控制板邊緣匯集到出水口，以延長海水的照射時間，過濾消毒處理后的海水由平流控制板(7)中部通過溢水管口(6)引出本水處理消毒過濾裝置，供活餌料培養(yǎng)使用。
紫外線消毒罩(E)位于整個裝置的上部，由防水罩(1)、電子控制箱(2)、紫外線燈(3)、反射罩(4)組成。防水罩(1)位于紫外線消毒罩(E)上部，電子控制箱(2)位于防水罩(1)的下方，在電子控制箱(2)的下面安裝反射罩(4)，紫外線燈(3)安裝在反射罩(4)內(nèi)上頂部。紫外線燈(3)為大功率紫外線燈，進行水面照射，殺滅海水中殘留的生物；并可根據(jù)水處理流量，無級調(diào)節(jié)紫外線燈(3)的照射強度(最大功率為1000W)為3000uv.s/cm2，以達到節(jié)能降耗的目的。紫外線燈安裝在鋁制的反射罩(4)內(nèi)，一方面為防止工作時紫外線外泄，起到安全保護作用；另一方面是利用反射罩(4)內(nèi)的反射作用，提高照射強度。紫外線消毒處理的海水無任何有毒、有害物質(zhì)殘留，水處理效率高、適應大規(guī)模生產(chǎn)培養(yǎng)。
進水和排污管路(F)設有反沖水控制閥(20)、凈水反沖及控制閥(21)、總進水管及控制閥(22)、過濾反沖轉換閥(23)、進水管(24)、排污控制閥(25)、排污管(26)、反沖排水溝(27)?？傔M水管及控制閥(22)配裝反沖水控制閥(20)接于殼體(A)上部即濾水蓄水空間(D)的上方，總進水管及控制閥(22)上方設有凈水反沖及控制閥(21)，排污管(26)配裝排污控制閥(25)接于殼體(A)下底中部，一端通入進水蓄水空間(B)，一端通入排水溝(27)內(nèi)。進水管(24)配裝過濾反沖轉換閥(23)，一端接于總進水管(22)位于反沖水控制閥(20)的左端，一端接于排污管(26)位于排污控制閥(25)右端。
本發(fā)明的工作原理如工藝流程圖(圖2)所示，自然海水從該裝置的進水和排污管路(F)PVC管進入下部的進水蓄水空間(B)，再向上通過復合過濾層(C)消除海水中的顆粒物、氮、磷無機物和溶解有機物質(zhì)，清潔海水升入上部濾水蓄水空間(D)。然后，海水通過平流控制板(7)外緣的一圈升流孔(47)進入消毒單元，從周邊向中心點匯集，在這個過程中海水持續(xù)接受上部紫外線燈的持續(xù)照射、殺滅細菌等微生物，獲得無菌海水。再通過溢水管及控制閥(6)流出本裝置，既可成為生物活餌料的培養(yǎng)用水。
當出水量減少或水較渾濁時，啟動反沖洗程序，關閉控制閥(6)、進水閥門(22)，開啟反沖閥門(20)和(21)、排污閥門(25)，將污水通過排污管(26)排到明溝(27)內(nèi)，待排污管口(26)的出水變清后結束反沖洗操作。
本發(fā)明的水處理效果本發(fā)明已在“863苗種技術平臺”項目的生物餌料培養(yǎng)試驗和青島(即墨岙山)海水苗種繁育示范基地(即墨岙山)—黃海所試驗基地的苗種生產(chǎn)中使用，顯示出特有的效果。
(1)單細胞藻類培養(yǎng)本發(fā)明在大規(guī)模生產(chǎn)性培養(yǎng)中的使用效果顯示與現(xiàn)有的煮沸和含氯消毒液(粉)二種海水消毒處理工藝比較，采用紫外線消毒過濾器處理的海水培養(yǎng)各種單細胞藻類，可明顯縮短藻類生長的延緩期、縮短培養(yǎng)周期，提高培養(yǎng)效率和生產(chǎn)的穩(wěn)定性。生物活餌料的持續(xù)穩(wěn)定供給，從而保證了苗種繁育的穩(wěn)定生產(chǎn)。
(2)輪蟲培養(yǎng)輪蟲生產(chǎn)性培養(yǎng)的關鍵點是提高穩(wěn)定性、保持高密度，實現(xiàn)穩(wěn)定供給。原生動物，特別是纖毛蟲類是其主要影響因素之一。以往的培養(yǎng)用水處理只采用砂過濾處理工藝，難以徹底消滅原生動物。隨著培養(yǎng)時間的延續(xù)原生動物逐漸繁殖、增多，而影響輪蟲的生長繁殖，最終導致培養(yǎng)失敗。
權利要求
1.一種海水強力紫外線消毒過濾器，其特征在于它的結構包括殼體(A)、進水蓄水空間(B)、復合過濾層(C)、濾水蓄水空間(D)、紫外線消毒罩(E)、進水和排污管路(F)六部分。進水蓄水空間(B)位于殼體(A)內(nèi)下部，復合過濾層(C)、濾水蓄水空間(D)依次設置于殼體內(nèi)進水蓄水空間(B)的上方，紫外線消毒罩(E)位于殼體(A)的頂部，進水和排污管路(F)位于殼體(A)外部、分別接于殼體(A)的上部和下底部。殼體(A)設有外殼(17)、罐體支腳(18)、進水排污口(19)，外殼(17)為圓筒狀，其底部為外高內(nèi)低斜面狀，罐體支腳(18)位于外殼(17)底部，進水排污口(19)位于外殼(17)下底中心。進水蓄水空間(B)設有多孔濾板(14)、支撐架(15)、支撐管(16)，支撐管(16)為圓形，位于支撐架支撐管套(34)內(nèi)，多孔濾板(14)由支撐架(15)支撐位于進水蓄水空間(B)的上方，復合過濾層(C)與下部的進水蓄水空間(B)由多孔濾板(14)相隔。復合過濾層(C)為六層，采用6種濾料，各層濾料間用20目篩網(wǎng)隔離。濾水蓄水空間(D)設有溢水管及控制閥(6)、平流控制板(7)，平流控制板(7)位于濾水蓄水空間(D)中上部，溢水管及控制閥(6)位于平流控制板(7)上方并由中部引出水處理裝置。紫外線消毒罩(E)設有防水罩(1)、電子控制箱(2)、紫外線燈(3)、反射罩(4)，防水罩(1)位于紫外線消毒罩(E)上部，電子控制箱(2)位于防水罩(1)的下方，在電子控制箱(2)的下面安裝反射罩(4)，紫外線燈(3)安裝在反射罩(4)內(nèi)上頂部。進水和排污管路(F)設有反沖水控制閥(20)、凈水反沖及控制閥(21)、總進水管及控制閥(22)、過濾反沖轉換閥(23)、進水管(24)、排污控制閥(25)、排污管(26)、反沖排水溝(27)，總進水管及控制閥(22)配裝反沖水控制閥(20)接于殼體(A)上部即濾水蓄水空間(D)的上方，總進水管及控制閥(22)上方設有凈水反沖及控制閥(21)，排污管(26)配裝排污控制閥(25)接于殼體(A)下底中部，一端通入進水蓄水空間(B)，一端通入排水溝(27)，進水管(24)配裝過濾反沖轉換閥(23)，一端接于總進水管(22)位于反沖水控制閥(20)的左端，一端接于排污管(26)位于排污控制閥(25)右端。
2.根據(jù)權利要求1所述的海水強力紫外線消毒過濾器，其特征在于所述的支撐管(16)下方設有支撐管腿(31)和U形透水孔(30)
3.根據(jù)權利要求1所述的海水強力紫外線消毒過濾器，其特征在于所述的進水蓄水空間(B)內(nèi)支撐架(15)是由外固定環(huán)(32)、中心支撐管套(34)、內(nèi)固定環(huán)(35)、外周支撐管套(36)、支撐腿(38)、橫向支撐架(40)構成；在支撐架(15)中心處設有1個中心支撐管套(34)，在外固定環(huán)(32)和內(nèi)固定環(huán)(35)之間設有6個均布的外周支撐管套(36)；支撐腿(38)和橫向支撐架(40)構成一個支撐框架，位于多孔濾板(43)下面，用于連接固定外固定環(huán)(32)和內(nèi)固定環(huán)(35)。
4.根據(jù)權利要求1所述的海水強力紫外線消毒過濾器，其特征在于所述的多孔濾板(14)上密布透水孔(44)，并在上面鋪設尼龍篩絹網(wǎng)(42)。
5.根據(jù)權利要求1所述的海水強力紫外線消毒過濾器，其特征在于所述的復合過濾層(C)自上而下為礫石層(8)、石英砂層(9)、珊瑚石層(10)、活性炭層(11)、甲殼胺粗料層(12)、牡蠣殼層(13)。
6.根據(jù)權利要求1所述的海水強力紫外線消毒過濾器，其特征在于所述的平流控制板(7)在邊緣處設有一圈升流孔(47)。
全文摘要
一種海水強力紫外線消毒過濾器，它的結構主要包括紫外線消毒和過濾器二大部分，是由殼體、進水蓄水空間、復合過濾層、濾水蓄水空間、紫外線消毒罩、進水和反沖洗排污管路六部分組成。進水蓄水空間設有多孔濾板、支撐管架；復合過濾層為六層，采用6種濾料；濾水蓄水空間設有溢水管及控制閥、平流控制板；紫外線消毒罩設有防水罩、電子控制箱、紫外線燈、反射罩。本發(fā)明采用了單支高強度紫外線燈照射消毒和升流式復合過濾組合設計，具有結構簡單、工作穩(wěn)定的特點；可明顯提高了培養(yǎng)用水處理的效率、凈化水質(zhì)，保證了生物活餌料的穩(wěn)定供給。本發(fā)明是水產(chǎn)養(yǎng)殖海洋生物活餌料培養(yǎng)用水處理的專用設備，也適用于海、淡水品種繁育及科學試驗的用水處理。
文檔編號C02F1/32GK1765461SQ20051010426
公開日2006年5月3日 申請日期2005年10月9日 優(yōu)先權日2005年10月9日
發(fā)明者田景波, 孫修濤, 麻次松 申請人:中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所