專利名稱：一種工廠化繁育用綜合水處理裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種水處理裝置，尤其涉及一種工廠化繁育用綜合水處理裝置。
背景技術(shù)：
水處理技術(shù)是循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(Recirculating Aquaculture System, RAS)的核心技術(shù)之一，其中生物過濾技術(shù)在控制養(yǎng)殖水體中氨氮、亞硝酸鹽等有毒物質(zhì)方面起著十分關鍵的作用，因此生物接觸氧化濾池現(xiàn)在廣泛應用于漁業(yè)水處理，微污染水源飲用水預處理及污水處理等領域。
一個循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其生物過濾的效果如何，在很大程度上是由選用的生物濾料決定的。目前，國內(nèi)外通常采用的濾料有燒結(jié)陶粒、沸石、火山灰、焦炭和用玻璃鋼或塑料制成的各種形狀的填料。玻璃鋼和塑料填料表面光滑，但生物膜附著力差，容易老化，且價格較貴；沸石、火山灰屬天然礦物，雖然生物膜附著性能好，但其強度較弱，經(jīng)人工破碎后形狀不規(guī)則，水力特性不好，且其資源有限；而焦炭易破裂；陶粒需高溫燒制，投資大、成本聞。
在實踐中，生物濾池啟動后，隨著運行時間的延長，由于濾料的機械截留和接觸凝聚作用以及生物絮凝作用，懸浮物及膠體顆粒不斷會被截留在濾料的空隙中間；生物膜不斷吸收有機物質(zhì)，生物體增殖會引起生物膜厚度的增加，進一步導致濾料間的空隙減小。這使得濾池容易出現(xiàn)以下不良狀況(1)增加濾池的負荷，養(yǎng)魚水體的懸浮物及膠體顆粒主要是殘飼、魚糞、魚體粘液等有機物，它們長時間停留在濾料層內(nèi)會氧化分解，從而增加了濾池的處理負荷；(2)水頭損失大大增加，隨著濾料問的空隙不斷被堵塞，水阻力越來越大，水頭損失快速增加，能耗上升；當濾池進水為自流時，由于水位差基本不變，濾速下降， 處理水量大大減少；(3)有效比表面積大大減少，顯然，隨著濾料層逐漸被堵塞，影響水處理效果的濾料有效比表面積也大大減少，堵塞越嚴重，有效比表面積減少越多；(4)處理效率下降，出水的水質(zhì)變差；隨著生物膜的增厚和逐漸老化，又得不到適時更新，生物代謝速率減緩，使處理效率變低，去除率下降，水質(zhì)變差。
因此，為保持濾池正常、穩(wěn)定的工作，必須通過反沖洗來消除上述負面影響。反沖洗水能將濾層內(nèi)的懸浮固體帶出生物濾池，使生物膜表面干凈，老化的生物膜也得到更新， 濾料間空隙加大，從而使水頭損失減小，傳質(zhì)過程和生物代謝速率加快，處理效率也得以恢復。
現(xiàn)在應用于漁業(yè)水處理一般針對室外的養(yǎng)殖水面，采用的生物濾池主要為就地挖掘改造，就地取材建立，對于濾池的反沖洗主要是采用以水直接沖洗濾料的方式，現(xiàn)在的水沖洗方式迅速但粗糙，如果用力過大或過小或不均，都會達不到效果，而且易對濾池產(chǎn)生傷害。而水沖洗如果設計不合理或安裝達不到要求，也會使反沖洗時配水不均勻，造成整個濾池沖洗不均勻。在沖洗強度小的區(qū)域，不能有效達到反沖洗目的，影響這部分高效工作；在沖洗強度大的區(qū)域，可能會沖動承托層，引起濾料與承托層的混合，甚至發(fā)生生物濾料的流失’對生物濾池造成危害。
而對于工廠化的室內(nèi)養(yǎng)殖水面，尤其對于水質(zhì)要求高，即循環(huán)水處理要求更精細的繁育用水，現(xiàn)在的濾池和濾料都不能使用，濾池太粗糙，反沖洗不均勻，濾料也不夠精細， 無法滿足繁育用水的要求，而且現(xiàn)在的濾池主要是為了配合養(yǎng)成用水的要求，要求處理能力高，而對處理精度沒有很高的要求，但繁育用水的情況是小魚小蝦產(chǎn)生的廢物少，而水處理循環(huán)后的水的潔凈度等要求高，現(xiàn)在的這種固定濾池的特點決定了現(xiàn)有的濾池無法滿足工廠化繁育用水的要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工廠化繁育用綜合水處理裝置，解決現(xiàn)在的濾池及相關設備無法滿足工廠化繁育用水綜合處理的要求的缺陷。
技術(shù)方案
一種工廠化繁育用綜合水處理裝置，其特征在于包括封閉式殼體，所述殼體內(nèi)上部均勻設置有懸浮濾料，所述懸浮濾料采用聚苯乙烯泡沫粒子，懸浮濾料上方的殼體上設置有出水口，懸浮濾料下方設置有從殼體外通入的曝氣管，所述曝氣管平行懸浮濾料設置， 曝氣管上等距離均勻設置有曝氣孔，所述殼體內(nèi)底部設置有下方開口的反沖洗氣室，在反沖洗氣室上部的殼體上設置有進水口，所述進水口連接進水管，進水管出口設置在所述反沖洗氣室頂，所述反沖洗氣室頂連通進氣管，所述進氣管與裝置外的反沖洗觸發(fā)管相連接， 所述反沖洗觸發(fā)管段設置有反沖洗進氣口，所述反沖洗觸發(fā)管連通至殼體頂端，并從殼體頂端連通至裝置內(nèi)，在反沖洗觸發(fā)管上反沖洗進氣口與殼體頂端之間安裝有閥門，所述殼體底部設置有污泥出口。
所述懸浮濾料采用聚苯乙烯泡沫粒子，聚苯乙烯泡沫粒子顆粒直徑2 3mm，比表面積彡800m2/m3，真實密度為20kg/m3。
所述反沖洗氣室位于殼體內(nèi)底部中心位置。
有益效果
本發(fā)明的工廠化繁育用綜合水處理裝置采用將反沖洗氣室內(nèi)成為負壓區(qū)，從而使懸浮濾料層向下膨脹，起到反壓式反沖洗的作用，而且反沖洗觸發(fā)管連接到裝置頂端增強了反壓式反沖洗效果；整體裝置設計成一體化結(jié)構(gòu)，安裝連接方便，便于循環(huán)或變換對象使用，裝置內(nèi)部使用聚苯乙烯泡沫粒子作為懸浮濾料，比表面積大，能夠同時進行物理過濾和生物過濾，因此能夠滿足工廠化的室內(nèi)繁育用水的綜合處理。


圖I為本發(fā)明示意圖。
其中I-殼體，2-懸浮濾料，3-出水口，4-曝氣管，5-反沖洗氣室，6-進水口，7-進氣管，8-反沖洗觸發(fā)管，9-反沖洗進氣口，10-閥門，11-污泥出口。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例和附圖，進一步闡述本發(fā)明。
如附圖I所示為一種工廠化繁育用綜合水處理裝置，包括封閉式殼體1，所述殼體 I內(nèi)上部均勻設置有懸浮濾料2，所述懸浮濾料2采用聚苯乙烯泡沫粒子，懸浮濾料2上方的殼體I上設置有出水口 3，懸浮濾料2下方設置有從殼體I外通入的曝氣管4，所述曝氣管4平行懸浮濾料2設置，曝氣管4上等距離均勻設置有曝氣孔，使進水后水在殼體I內(nèi)翻滾，便于過濾處理；所述殼體I內(nèi)底部設置有下方開口的反沖洗氣室5，在反沖洗氣室5上部的殼體I上設置有進水口 6，所述進水口 6連接進水管，進水管出口設置在所述反沖洗氣室5頂，進水時能夠?qū)⒖赡軠粼诜礇_洗氣室5頂?shù)臍堅鼪_走，所述反沖洗氣室5頂連通進氣管7，所述進氣管7與裝置外的反沖洗觸發(fā)管8相連接，所述反沖洗觸發(fā)管段設置有反沖洗進氣口 9，在反沖洗進氣口 9所在的反沖洗觸發(fā)管段的兩端以法蘭與前后管段相連，所述反沖洗觸發(fā)管8連通至殼體I頂端，并從殼體I頂端連通至裝置內(nèi)，在反沖洗觸發(fā)管8上反沖洗進氣口 9與殼體I頂端之間安裝有閥門10，所述殼體I底部設置有污泥出口 11。
所述懸浮濾料2采用聚苯乙烯泡沫粒子,聚苯乙烯泡沫粒子顆粒直徑2 3mm,比表面積> 800m2/m3，真實密度為20kg/m3。該懸浮濾料截留去除TSS (總懸浮顆粒物)效果佳，濾料密度低、浮性大、比表面積大，SS (懸浮顆粒物)吸附在懸浮濾料表面待反沖洗的時候從系統(tǒng)中被祛除，物理過濾性能強；該懸浮濾料具有較高的比表面積，掛上生物膜后可有效降解循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的氨氮，對亞硝酸鹽的去除效果也較好，生物過濾性能也強。
本裝置采用圓柱型設計，進水方向為下進上出，需要處理的水體通過裝置內(nèi)的濾料同時進行物理過濾和生物過濾，以達到繁育系統(tǒng)水體的水質(zhì)要求。同時可以通過風機供氣，來增加水體中的氧含量。本裝置由于采用聚苯乙烯泡沫粒子作濾料，密度小，如采用常規(guī)的水反沖洗、氣水聯(lián)合反沖洗等方法均難以奏效，所以采用了氣體反壓式反沖洗技術(shù)與裝置。本裝置從進水管7進水后，殼體I內(nèi)部充滿了水，經(jīng)過懸浮濾料2過濾，處理后的水從出水口 3流出，當一段時間后，進行反沖洗，反沖洗過程為當裝置需要反沖洗時，首先關閉進水管7的進水泵，停止進水，打開反沖洗進氣口 9的反沖洗進氣管閥，當空氣墊層達到較大容積后，打開反沖洗的閥門10，使氣室瞬間成為負壓區(qū)，殼體I內(nèi)的水迅速充填至反沖洗氣室5中，導致濾料層突然向下膨脹，起著反壓式反沖洗的作用，把附著在濾料上的懸浮物和老化生物膜洗脫。沖洗后，稍加沉淀，即從污泥出口 11排走污物。為反沖洗效果更佳， 可重復兩次。
所述反沖洗氣室5位于殼體I內(nèi)底部中心位置，所述殼體I頂為以反沖洗觸發(fā)管 8與殼體I頂端連通口為中心的圓臺形頂蓋，能使氣壓在反沖洗時更均勻。所述閥門10可以米用蝶閥。
權(quán)利要求
1.一種工廠化繁育用綜合水處理裝置，其特征在于包括封閉式殼體(1)，所述殼體(1)內(nèi)上部均勻設置有懸浮濾料(2)，所述懸浮濾料(2)采用聚苯乙烯泡沫粒子，懸浮濾料(2)上方的殼體(I)上設置有出水口(3)，懸浮濾料(2)下方設置有從殼體(I)外通入的曝氣管(4)，所述曝氣管(4)平行懸浮濾料(2)設置，曝氣管(4)上等距離均勻設置有曝氣孔，所述殼體(I)內(nèi)底部設置有下方開口的反沖洗氣室(5)，在反沖洗氣室(5)上部的殼體(I)上設置有進水口( 6 )，所述進水口( 6 )連接進水管，進水管出口設置在所述反沖洗氣室(5 )頂，所述反沖洗氣室(5)頂連通進氣管(J)，所述進氣管(7)與裝置外的反沖洗觸發(fā)管(8)相連接，所述反沖洗觸發(fā)管段設置有反沖洗進氣口(9)，所述反沖洗觸發(fā)管(8)連通至殼體(I)頂端，并從殼體(I)頂端連通至裝置內(nèi)，在反沖洗觸發(fā)管(8 )上反沖洗進氣口( 9 )與殼體(I)頂端之間安裝有閥門(10)，所述殼體(I)底部設置有污泥出口( 11 )。
2.如權(quán)利要求I所述的工廠化繁育用綜合水處理裝置，其特征在于所述懸浮濾料(2)采用聚苯乙烯泡沫粒子，聚苯乙烯泡沫粒子顆粒直徑2 3mm,比表面積> 800m2/m3,真實密度為 20kg/m3。
3.如權(quán)利要求I或2所述的工廠化繁育用綜合水處理裝置，其特征在于所述反沖洗氣室(5)位于殼體(I)內(nèi)底部中心位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水處理裝置，屬于養(yǎng)殖水處理領域。一種工廠化繁育用綜合水處理裝置，其特征在于包括封閉式殼體，所述殼體內(nèi)上部均勻設置有懸浮濾料，懸浮濾料上方的殼體上設置有出水口，懸浮濾料下方設置有從殼體外通入的曝氣管，曝氣管上等距離均勻設置有曝氣孔，所述殼體內(nèi)底部設置有下方開口的反沖洗氣室，在反沖洗氣室上部的殼體上設置有進水口，所述進水口連接進水管，所述反沖洗氣室頂連通進氣管，所述進氣管與裝置外的反沖洗觸發(fā)管相連接，所述反沖洗觸發(fā)管段設置有反沖洗進氣口，所述反沖洗觸發(fā)管連通至殼體頂端，在反沖洗觸發(fā)管上反沖洗進氣口與殼體頂端之間安裝有閥門，所述殼體底部設置有污泥出口。
文檔編號C02F3/02GK102923843SQ20121045905
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者顧川川, 宿墨, 李月 申請人:中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所