一種用于海水養(yǎng)殖的自清洗流化床生物過濾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海水養(yǎng)殖領(lǐng)域，具體地說，特別涉及到一種用于海水養(yǎng)殖的自清洗流化床生物過濾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，鲆鰈類等海水魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的正逐漸壯大，由于該產(chǎn)業(yè)受到地域，水源，溫度的限制，一直沒有形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。循環(huán)水養(yǎng)殖模式因其具有高效、可控、節(jié)水省地、不受地理環(huán)境限制等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸在世界各地水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中得到推廣和應(yīng)用，是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要方向之一。在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，生物濾器是核心的水處理單元，利用濾器中填料表面的微生物通過硝化反應(yīng)來降解養(yǎng)殖水體中氨氮、亞硝氮、化學(xué)需氧量等營養(yǎng)鹽或有機(jī)物，進(jìn)而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，以確保魚的正常生長。
[0003]目前國內(nèi)用于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的生物濾器主要有固定床生物濾器和移動(dòng)床生物濾器，采用的填料有立體彈性纖維，生化氈、改性懸浮填料和活性碳等，常采用自然掛膜法和接種菌種培養(yǎng)法進(jìn)行生物掛膜培養(yǎng)，其生物濾器的啟動(dòng)時(shí)間普遍較長，特別是在低溫工況下，一般的生物濾器普遍存在啟動(dòng)周期長，處理效果不理想等問題。而傳統(tǒng)流化床生物濾器因其結(jié)構(gòu)不夠合理，在運(yùn)行過程中存在床層膨脹過快，濾器中的濾料易失，內(nèi)部流態(tài)不均一等問題，進(jìn)而影響了裝置的高效性和穩(wěn)定性。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有的同類裝置存在的問題如下:
[0005]1.目前傳統(tǒng)流化床生物濾器在運(yùn)行時(shí)內(nèi)部較易形成死角區(qū)域，導(dǎo)致流態(tài)不均一，降低了水中基質(zhì)與填料的傳質(zhì)效果，進(jìn)而了影響了裝置水處理的效率。
[0006]2.傳統(tǒng)流化床生物濾器在運(yùn)行時(shí)由于無自清洗裝置，表層濾料易附著越來越多的懸浮物，濾料的重量因此變輕，從而床層膨脹高度變得越來越高，導(dǎo)致出現(xiàn)濾料流失現(xiàn)象，進(jìn)而影響了裝置的處理效率。
[0007]3.傳統(tǒng)生物濾器中的填料比表面積普遍不高，單位體積的填料表面無法附著豐富的生物群落，進(jìn)而了影響了裝置的水處理效果。
[0008]4.傳統(tǒng)生物濾器常采用自然掛膜方式進(jìn)行濾器的啟動(dòng)，該方法存在啟動(dòng)時(shí)間長，不易接種成功等問題，造成濾器處理效率低，運(yùn)行效果不穩(wěn)定等問題，進(jìn)而影響了循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于海水養(yǎng)殖的自清洗流化床生物過濾裝置，以解決上述問題。
[0010]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0011]—種用于海水養(yǎng)殖的自清洗流化床生物過濾裝置，包括筒體，在所述筒體的內(nèi)部設(shè)有床層膨脹區(qū)和懸浮物沉淀區(qū)；
[0012]所述床層膨脹區(qū)的底部設(shè)有用于進(jìn)水的環(huán)形布水腔，在所述環(huán)形布水腔的底部設(shè)有與床層膨脹區(qū)連通的環(huán)形布水縫隙，在床層膨脹區(qū)內(nèi)填充有濾料，所述床層膨脹區(qū)的上方安裝有自清洗組件，所述自清洗組件包括吸料管、輸送管、水栗和混合裝置，所述吸料管用于吸入濾料，吸料管通過輸送管與水栗連通，所述水栗內(nèi)部的葉輪對(duì)濾料表面的懸浮物進(jìn)行初次去除后，再將所述濾料導(dǎo)入混合裝置內(nèi)，在所述混合裝置內(nèi)設(shè)有螺旋狀葉片，其用于對(duì)濾料表面的懸浮物進(jìn)行二次去除，所述混合裝置的出口與環(huán)形布水腔連通；
[0013]所述床層膨脹區(qū)內(nèi)還安裝自動(dòng)檢測(cè)組件，所述自動(dòng)檢測(cè)組件包括數(shù)據(jù)采集模塊、射頻導(dǎo)納物位開關(guān)和水栗控制模塊；射頻導(dǎo)納物位開關(guān)安裝于吸料管的下方，射頻導(dǎo)納物位開關(guān)的信號(hào)輸出端與水栗控制模塊連接，射頻導(dǎo)納物位開關(guān)通過數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)床層膨脹區(qū)中濾料高度并發(fā)送給水栗控制模塊，所述水栗控制模塊內(nèi)存儲(chǔ)有濾料設(shè)定高度，水栗控制模塊接收到射頻導(dǎo)納物位開關(guān)發(fā)送的濾料高度后，將其與濾料設(shè)定高度進(jìn)行比較，若濾料高度大于濾料設(shè)定高度，則水栗控制模塊啟動(dòng)水栗；
[0014]所述懸浮物沉淀區(qū)位于自清洗組件的上方，自清洗組件分離出來的懸浮物經(jīng)床層膨脹區(qū)后達(dá)到懸浮物沉淀區(qū)，所述懸浮物沉淀區(qū)包括沉淀腔體，在沉淀腔體中設(shè)有環(huán)形擋板，所述環(huán)形擋板位于床層膨脹區(qū)出口處，環(huán)形擋板與床層膨脹區(qū)的外壁構(gòu)成向下的流道，在所述向下的流道的出口處設(shè)有環(huán)形沉淀區(qū)，環(huán)形沉淀區(qū)具有用于排出懸浮物的排污口，所述環(huán)形沉淀區(qū)與向上的流道連通，在向上的流道的盡頭設(shè)有出水口。
[0015]進(jìn)一步的，所述床層膨脹區(qū)底部的外側(cè)壁中設(shè)有環(huán)形布水腔，
[0016]所述床層膨脹區(qū)底部的外側(cè)壁中設(shè)有環(huán)形布水腔，所述進(jìn)水口的進(jìn)水方向與環(huán)形布水腔的切線方向相同；水流經(jīng)環(huán)形布水腔底部的環(huán)形布水縫隙進(jìn)入床層膨脹區(qū)，在錐形布水板的作用下產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)上升流，進(jìn)而帶動(dòng)濾料的向上膨脹。
[0017]進(jìn)一步的，所述吸料管包括位于中間位置的亞克力圓筒、以及呈放射狀分布且與所述亞克力圓筒連通的若干亞克力圓管，在所述若干亞克力圓管的底部留有縫隙，所述縫隙用于吸入濾料。
[0018]進(jìn)一步的，所述濾料采用直徑范圍為0.2-0.3mm的球形玻璃微珠。
[0019]進(jìn)一步的，所述水栗采用定時(shí)工作模式，水栗在水栗控制模塊給出信號(hào)啟動(dòng)后，計(jì)算時(shí)間，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定時(shí)間后，水栗控制模塊控制水栗停止工作，若此時(shí)濾料高度還是高于設(shè)定高度，則繼續(xù)下一個(gè)時(shí)間段的水栗動(dòng)作，若濾料高度已經(jīng)低于設(shè)定高度，則等待下一次控制信號(hào)再次啟動(dòng)。
[0020]進(jìn)一步的，所述混合裝置的出口經(jīng)環(huán)形布水腔到達(dá)錐形布水板，所述混合裝置的出口和流化床生物過濾裝置進(jìn)水口的出口分別位于環(huán)形布水腔的兩側(cè)，且兩者的連線角度呈 180。 。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0022]1、本裝置采用玻璃微珠作為濾器的填料，粒徑為0.2-0.3mm，其比表面積高達(dá)10000m2/m3，可為微生物生長提供足夠大的比表面積，利于微生物的附著和繁殖。此濾料較傳統(tǒng)濾料石英砂更具耐磨性和強(qiáng)度，而且均一性較佳，利于形成固液相的高湍流程度，以提升水體中基質(zhì)與微生物之間的傳質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)濾器的工作效率。
[0023]2、本裝置通過射頻導(dǎo)納物位開關(guān)控制水栗的不定期開啟，物位開關(guān)通過數(shù)據(jù)采集模塊采集所測(cè)得的信號(hào)，當(dāng)濾料的高度達(dá)到或超過設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)輸出控制信號(hào)，啟動(dòng)水栗。該方式可實(shí)現(xiàn)床層膨脹高度的穩(wěn)定。
[0024]3、吸濾料裝置放置于床層設(shè)定高度處，水栗將表層濾料從各個(gè)放射狀的鋼管底部吸入，而后進(jìn)入一混合裝置中。該種吸濾料裝置可均勻地將最表層的濾料吸入，在混合裝置中通過與葉片的摩擦作用，不僅去除了濾料表面過厚的懸浮物，也實(shí)現(xiàn)了濾料的重復(fù)利用。
[0025]4、通過水栗將表層吸入的濾料以切向方式進(jìn)入環(huán)形布水腔，其進(jìn)水角度與裝置進(jìn)水角度成180度，該方式能促進(jìn)濾器原有的旋轉(zhuǎn)水流，避免了單向進(jìn)水出現(xiàn)死角區(qū)域等問題，進(jìn)而優(yōu)化了濾器內(nèi)部的流態(tài)。
[0026]5、裝置頂部有沉淀區(qū)域，由于該區(qū)域體積較下部區(qū)域突然變大，可將自清洗裝置去除的懸浮物沉淀下來，通過排污口將其排出濾器外。
[0027]6、本裝置結(jié)構(gòu)合理，高效實(shí)用，占地面積少，氨氮處理負(fù)荷高，并且在環(huán)境條件允許的情況下可以設(shè)計(jì)成足夠大的濾器來滿足系統(tǒng)承載量的需要。
[0028]7、在海水寡營養(yǎng)工況下，本裝置通過接種原濾料的方式能實(shí)現(xiàn)在低溫條件下快速生物掛膜，并能高效去除海水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的氨氮等營養(yǎng)鹽。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明所述自清洗流化床生物過濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為本發(fā)明所述自清洗流化床生物過濾裝置的示意圖。
[0031]圖3為本發(fā)明所述吸料管的示意圖。
[0032]圖4為本發(fā)明所述自洗清組件的控制流程圖。
[0033]圖5為本發(fā)明的環(huán)形布水腔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中標(biāo)號(hào)說明:筒體1、床層膨脹區(qū)2、懸浮物沉淀區(qū)3、錐形布水板4、環(huán)形布水腔5、進(jìn)水口 6、濾料7、吸料管8、輸送管9、水栗10、混合裝置11、亞克力圓筒12、亞克力圓管
13、縫隙14、環(huán)形擋板15、環(huán)形沉淀區(qū)16、排污口 17、出水口 18、進(jìn)水口的出口 19、混合裝置的出口 20、環(huán)形布水縫隙21。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0036]參見圖1和圖2，一種用于海水養(yǎng)殖的自清洗流化床生物過濾裝置，包括筒體1，在所述筒體I的內(nèi)部設(shè)有床層膨脹區(qū)2和懸浮物沉淀區(qū)3。
[0037]所述床層膨脹區(qū)2的底部設(shè)有用于進(jìn)水的錐形布水板4，所述床層膨脹區(qū)2底部的外側(cè)壁中設(shè)有環(huán)形布水腔5，所述環(huán)形布水腔5的底部經(jīng)底部的環(huán)形布水縫隙21與床層膨脹區(qū)2連通，環(huán)形布水腔5的另一端設(shè)為進(jìn)水口 6，所述進(jìn)水口 6的進(jìn)水方向與環(huán)形布水腔5的切線方向相同，用于產(chǎn)生強(qiáng)旋轉(zhuǎn)水流。
[0038]在所述環(huán)形布水腔5底部設(shè)有與床層膨脹區(qū)2連通的