專利名稱：一種水族箱的水體凈化裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觀賞魚養(yǎng)殖領(lǐng)域，具體涉及一種觀賞魚水族箱的水體凈化裝置及方法。
背景技術(shù)：
水族箱是用來飼養(yǎng)觀賞魚等水生動(dòng)植物的容器，水族飼養(yǎng)也是世界各地盛行的愛好之一。水族箱中魚類生存的水環(huán)境要求pH 7 8，非離子態(tài)氮<0.0aiig/L，硝酸鹽 < 10mg/L，亞硝酸鹽< 0. lmg/L,C0D < 20mg/L 50mg/L，溶解氧 5mg/L Sng/L。而在水族箱的封閉水環(huán)境中，水中有機(jī)物的累積及其分解產(chǎn)物氨氮、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)易造成水質(zhì)惡化，對(duì)魚類的器官組織會(huì)造成很大損傷，甚至誘發(fā)爆發(fā)性疾病。水族箱中的水質(zhì)符合魚的生活環(huán)境要求，魚類才能保持健康，這需要對(duì)水族箱中的水體進(jìn)行凈化，除去其中的有害有機(jī)物。現(xiàn)代水族箱已經(jīng)發(fā)展得更為復(fù)雜，設(shè)置了凈水器對(duì)水族箱中的水進(jìn)行處理，使觀賞魚更加健康。但一些凈化材料與裝置的凈化效果或者不理想，或者使用壽命短，需要頻繁的換洗、再生，價(jià)格較貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種水族箱的水體凈化裝置及方法，對(duì)水族箱中受污染的水凈化效果好，有利于魚類健康，不需再生。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為—種水族箱的水體凈化裝置，包括好氧流動(dòng)床和與其相連的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器。作為優(yōu)選，所述好氧流動(dòng)床與所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器之間設(shè)有沉淀區(qū)，所述好氧流動(dòng)床與沉淀區(qū)之間以第一隔板隔開，所述第一隔板底部設(shè)有通孔。作為優(yōu)選，所述沉淀區(qū)與所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器之間以第二隔板隔開，所述第二隔板頂部比所述第一隔板低。作為優(yōu)選，所述好氧流動(dòng)床中的填料為懸浮聚丙烯填料，直徑為5mm 10mm。作為優(yōu)選，所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中的動(dòng)態(tài)膜的基質(zhì)膜層為篩絹、工業(yè)濾布、尼龍網(wǎng)、不銹鋼篩網(wǎng)、PP無紡布中的一種。一種水族箱的水體凈化方法，包括水族箱中待處理的水進(jìn)入好氧流動(dòng)床中進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)后的出水送入動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中過濾，出水流回所述水族箱中。作為優(yōu)選，所述好氧流動(dòng)床中反應(yīng)后的出水進(jìn)行沉淀后，再送入所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中過濾。作為優(yōu)選，所述好氧流動(dòng)床中的水力停留時(shí)間為Mi 他。作為優(yōu)選，所述好氧流動(dòng)床中的生物膜濃度為1000mg/L 2000mg/L。
作為優(yōu)選，所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的膜元件的通量為15L/(h -m2) 20L/(h -m2)。本發(fā)明提供一種水族箱的水體凈化裝置，包括好氧流動(dòng)床和與其相連的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流體混合性能好，污泥濃度高，抗沖擊能力強(qiáng)，能夠有效凈化水族箱中受污染的水體，有利于魚類的健康生長(zhǎng)，COD去除率> 88%，氨氮去除率> 90%，亞硝酸鹽去除率> 92% ；不需要再生，可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；使用方法簡(jiǎn)單，成本較低。


圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
提供的水族箱的水體凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。本發(fā)明提供一種水族箱的水體凈化裝置，包括好氧流動(dòng)床和與其相連的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器。水族箱中受污染的水體由好氧流動(dòng)床的進(jìn)水口進(jìn)入，依次經(jīng)過好氧流動(dòng)床和動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器后，由動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的出水口流出后返回水族箱中。請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
提供的水族箱的水體凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，好氧流動(dòng)床1與動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器3之間優(yōu)選還設(shè)有沉淀區(qū)2。好氧流動(dòng)床1將普通的活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合在一起，并引入流化的處理技術(shù)來處理有機(jī)廢水，生物降解速度快。使用填料12為生物載體充填在流動(dòng)床內(nèi)，本發(fā)明優(yōu)選使用懸浮聚丙烯填料，優(yōu)選直徑為5mm 10mm，通過曝氣使污水以一定的流速上下流動(dòng)，使填料12處于流化狀態(tài)，每個(gè)填料顆粒都可在床層中自由運(yùn)動(dòng)，無死角，傳質(zhì)好，填料12在池中的循環(huán)有效防止了氣泡在反應(yīng)池內(nèi)的合并，提高了氧利用率。懸浮聚丙烯填料采用立體空心結(jié)構(gòu)，可懸浮在水中，比表面積較大，能保持較高的生物量，使流化床內(nèi)維持高濃度的微生物量，提高了流化床的容積負(fù)荷，能夠高速去除有機(jī)污染物，傳質(zhì)效果好，聚丙烯材料長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中不會(huì)降解，也不會(huì)有對(duì)微生物有毒害作用的物質(zhì)溶出。在填料的表面生長(zhǎng)的微生物膜由于填料流化碰撞，曝氣沖刷使微生物處于高活性的對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，處理效率高，掛膜容易，不堵塞，不需反沖洗，不存在污泥膨脹，無需污泥回流，填料更換方便，使用壽命長(zhǎng)。好氧流動(dòng)床1不但確保了后續(xù)動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)合格穩(wěn)定的出水水質(zhì)，還減輕了動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器3內(nèi)的污泥負(fù)荷，能夠減緩膜污染，提高整個(gè)處理系統(tǒng)穩(wěn)定性和增大水體凈化裝置的抗沖擊能力。好氧流動(dòng)床底部偏向一邊處設(shè)置曝氣頭11，填料12在上升氣泡的帶動(dòng)下上升，到了接近水面處下落，到底部后又隨著氣泡上升，如此上下循環(huán)流動(dòng)。為了便于填料12和污水的循環(huán)，在好氧流動(dòng)床1的不同位置可設(shè)置循環(huán)導(dǎo)流板，在接近水面并與曝氣頭11相對(duì)應(yīng)處傾斜設(shè)置的循環(huán)擋板13，可以對(duì)上升的填料12和污水導(dǎo)流；在接近水面并與循環(huán)擋板 13相對(duì)的流動(dòng)床的另一側(cè)傾斜安放導(dǎo)流板15，填料12與污水在此處開始下落；好氧流動(dòng)床 1的中部安放上下循環(huán)導(dǎo)流板14，引導(dǎo)填料12與污水的循環(huán)流動(dòng)；另外在與導(dǎo)流板15相對(duì)應(yīng)的好氧流動(dòng)床1的底部還可放置擋板16防止填料12沉積，以使填料12更好的循環(huán)，不出現(xiàn)死角。好氧流動(dòng)床1與沉淀區(qū)2之間以第一隔板21隔開，第一隔板21靠近底部設(shè)有通孔211，好氧流動(dòng)床1中的污水由該通孔211流入沉淀區(qū)2，由下向上流動(dòng)，隨水流進(jìn)入沉淀區(qū)的填料及污泥得到沉淀。沉淀區(qū)2與動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器3之間以第二隔板22隔開，第二隔板22頂部比第一隔板21低，這樣水在沉淀區(qū)2中由下向上流動(dòng)，再?gòu)牡诙舭?2的頂部流入動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器3中。沉淀區(qū)2的設(shè)置起到了阻止填料與污泥進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器3的作用。動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器3中設(shè)有動(dòng)態(tài)膜組件32和動(dòng)態(tài)膜曝氣頭31，污水進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜組件32中，通過泵的抽吸經(jīng)錯(cuò)流過濾流出動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器3。在運(yùn)行過程中，動(dòng)態(tài)膜基質(zhì)膜層表面逐漸形成濾餅層和凝膠層，具有比基質(zhì)膜層更小的滲透孔道，能截留住水中微小的粒子，可對(duì)污水進(jìn)一步生物降解并進(jìn)行固液分離，動(dòng)態(tài)膜的形成可以減緩基質(zhì)膜層表面的堵塞和膜污染，提高截留能力。被攔截的污泥使得反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度高，抗沖擊強(qiáng)，弱勢(shì)菌種如硝化菌能夠得以富集增長(zhǎng)，增強(qiáng)了硝化能力，出水質(zhì)量好。本發(fā)明動(dòng)態(tài)膜的基質(zhì)膜層優(yōu)選使用篩絹、工業(yè)濾布、尼龍網(wǎng)、不銹鋼篩網(wǎng)、PP無紡布中的一種?？刹捎孟路狡貧夥绞剑瑒?dòng)態(tài)曝氣頭31設(shè)置在動(dòng)態(tài)膜組件32下方，氣泡對(duì)膜面進(jìn)行吹掃，向微生物供氧，并防止動(dòng)態(tài)膜表面濾餅層和凝膠層過厚聚積，減緩膜污染。利用本發(fā)明提供的水族箱水體凈化裝置可以對(duì)水族箱中的污染水進(jìn)行處理，保持魚類良好的生活環(huán)境。凈化方法為將水族箱中待處理的水送入好氧流動(dòng)床中進(jìn)行處理， 采用與水比重近似的懸浮填料作為微生物載體，填料和污水隨著曝氣頭產(chǎn)生的氣泡在流動(dòng)床中循環(huán)流動(dòng)，填料劇烈碰撞，生物膜表面不斷更新，微生物大多數(shù)處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，提高了處理效果，并減輕了后續(xù)動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器內(nèi)的污泥負(fù)荷，提高整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性， 優(yōu)選水力停留時(shí)間為他 8h，生物膜濃度為1000mg/L 2000mg/L ；好氧流動(dòng)床處理后的水再進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器進(jìn)行固液分離，為避免填料與污泥進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中， 優(yōu)選好氧流動(dòng)床處理后的水先經(jīng)過沉淀后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器，優(yōu)選膜元件的通量為 15L/(h · m2) 20L/(h · m2)；經(jīng)動(dòng)態(tài)膜過濾的出水水質(zhì)較好，流回水族箱中循環(huán)使用。實(shí)施例使用直徑IOmm的懸浮聚丙烯材料作為好氧流動(dòng)床中的生物載體，水力停留時(shí)間為他，生物膜濃度為1500mg/L。動(dòng)態(tài)膜的基質(zhì)膜層選用工業(yè)濾布，膜元件的通量為18L/ (h · m2)。取已經(jīng)飼養(yǎng)了幾天魚類的處理前的水樣和處理后的水樣進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)如表 1所示表1水族箱中水體處理前后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果
項(xiàng)目處理前處理后pH8. 157. 權(quán)利要求
1.一種水族箱的水體凈化裝置，其特征在于，包括好氧流動(dòng)床和與其相連的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述好氧流動(dòng)床與所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器之間設(shè)有沉淀區(qū)，所述好氧流動(dòng)床與沉淀區(qū)之間以第一隔板隔開，所述第一隔板底部設(shè)有通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述沉淀區(qū)與所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器之間以第二隔板隔開，所述第二隔板頂部比所述第一隔板低。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述好氧流動(dòng)床中的填料為懸浮聚丙烯填料，直徑為5mm 10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的水體凈化裝置，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中的動(dòng)態(tài)膜的基質(zhì)膜層為篩絹、工業(yè)濾布、尼龍網(wǎng)、不銹鋼篩網(wǎng)、PP無紡布中的一種。
6.一種水族箱的水體凈化方法，其特征在于，包括水族箱中待處理的水進(jìn)入好氧流動(dòng)床中進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)后的出水送入動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中過濾，出水流回所述水族箱中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水體凈化方法，其特征在于，所述好氧流動(dòng)床中反應(yīng)后的出水進(jìn)行沉淀后，再送入所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中過濾。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的水體凈化方法，其特征在于，所述好氧流動(dòng)床中的水力停留時(shí)間為6h 8h。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的水體凈化方法，其特征在于，所述好氧流動(dòng)床中的生物膜濃度為 1000mg/L 2000mg/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的水體凈化方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的膜元件的通量為15L/(h · m2) 20L/(h · m2)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水族箱的水體凈化裝置，包括好氧流動(dòng)床和與其相連的動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器。還提供一種水族箱的水體凈化方法，包括水族箱中待處理的水進(jìn)入好氧流動(dòng)床中進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)后的出水送入動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器中過濾，出水流回所述水族箱中。本發(fā)明的水族箱的水體凈化裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流體混合性能好，污泥濃度高，抗沖擊能力強(qiáng)，能夠有效凈化水族箱中受污染的水體，有利于魚類的健康生長(zhǎng)，COD去除率＞88％，氨氮去除率＞90％，亞硝酸鹽去除率＞92％；不需要再生，可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；使用方法簡(jiǎn)單，成本較低。
文檔編號(hào)A01K63/04GK102405875SQ20111023470
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者孫淑軍, 欒云堂, 浦堅(jiān) 申請(qǐng)人:浦堅(jiān)