專利名稱：高效節(jié)能型水體增氧清污集成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的生態(tài)環(huán)保設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖各階段的充氣增氧系統(tǒng)主要有兩種I)通過(guò)氣石或納米管供給壓縮空氣對(duì)水體直接增氧；2)室外水車增氧。就增氧效果而言,兩者都可以滿足水體及其養(yǎng)殖對(duì)象對(duì)氧氣的相應(yīng)需求，但在育苗和生產(chǎn)實(shí)踐中，還同時(shí)存在另一需求清污，它往往需要另一套獨(dú)立的設(shè)備系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行，因?yàn)楝F(xiàn)有的增氧設(shè)備并不具備真正的清污功能，難以有效降低底質(zhì)有毒硫化物或氨氮的含量，清污效率較低。同時(shí)現(xiàn)有增氧系統(tǒng)還有其它缺點(diǎn)制造的水流效率低，自然水流模擬能力弱；水車模式容易引入水體噪音污染，不利于水體微生態(tài)平衡，另外，水車模式購(gòu)置成本高、使用能耗高、且由于室外養(yǎng)殖場(chǎng)地多處偏僻農(nóng)村，常有電力供應(yīng)短缺、電纜偷盜以及其它用電安全隱患，制約了其有效使用。采用高密度養(yǎng)殖模式是水產(chǎn)養(yǎng)殖增加單產(chǎn)、降低成本的重要途徑之一，然而高密度養(yǎng)殖也陡然增加了養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)，這種風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)源于養(yǎng)殖水體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境的崩潰及海區(qū)中形形色色未知病原進(jìn)入。生產(chǎn)實(shí)踐中，增氧設(shè)備已得到廣泛使用，然而清污的技術(shù)手段很少，除倒池清污或通過(guò)中央排污系統(tǒng)進(jìn)行換水排污外，還沒(méi)有明顯有效的水體或池底清污的技術(shù)手段可用。且倒池或換水，不僅需要消耗大量能源動(dòng)力，而且頻繁換水也必定增加了從海區(qū)引入新的未知病原生物概率，增加了生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖育苗與養(yǎng)成水體內(nèi)，增氧與清污一體化的技術(shù)設(shè)備，至目前為止，還未見(jiàn)有應(yīng)用實(shí)踐的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決水產(chǎn)養(yǎng)殖的增氧和清污處理工藝復(fù)雜、處理成本高、效率低等技術(shù)設(shè)備問(wèn)題，以提供高效、簡(jiǎn)便、低成本的水體增氧和清污集成處理的技術(shù)設(shè)備。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案高效節(jié)能型水體增氧清污集成裝置，包括清污裝置、提水增氧裝置和用于浮動(dòng)支撐的船體，提水增氧裝置固定在船體上，提水增氧裝置包括增壓艙，增壓艙內(nèi)設(shè)有石英砂氣泡石，增壓艙的兩端分別連接小于增壓艙直徑且直徑逐級(jí)遞減的進(jìn)水管和排水管，末級(jí)進(jìn)水管與清污裝置連通。通過(guò)設(shè)置排水管的方向，可模擬出自然流水效果，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水體的自下而上垂直方向流動(dòng)和水平面上定向循環(huán)流動(dòng)的立體循環(huán)流動(dòng)效果，壓縮空氣通過(guò)提水增氧裝置內(nèi)石英砂氣泡石溢出，使水氣充分混合，形成穩(wěn)定的上升水流，從而在封閉空間內(nèi)形成向上動(dòng)力實(shí)現(xiàn)提水功能，通過(guò)水氣充分混合為水體增氧，有效防止養(yǎng)殖水體缺氧。通過(guò)船體設(shè)置噴氣嘴，并連接氣管通入壓縮氣體，從而在水體中噴出氣體產(chǎn)生反推力實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的移位，移位速度和行進(jìn)方向可由岸上的調(diào)節(jié)氣閥控制。清污裝置包括移動(dòng)性吸污與實(shí)時(shí)化去污功能，是通過(guò)多級(jí)直徑逐級(jí)遞減的進(jìn)水管和排水管結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)尺寸，增壓艙的直徑應(yīng)大于初級(jí)進(jìn)水管和初級(jí)排水管直徑的2. 5倍，可以提高氣提水的速度、吸污清底的能力以及系統(tǒng)創(chuàng)造流水的效果。由于船體的可移動(dòng)性使得移動(dòng)吸污徹底、不留死角；在水體增氧作用下使池底污物實(shí)時(shí)曝氣氧化或微生物分解處理以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化去污，同時(shí)循環(huán)水充分曝氧也可大大降低水體因有機(jī)廢物過(guò)多產(chǎn)生的危害。清污裝置包括多孔吸底器，多孔吸底器通過(guò)軟管與末級(jí)進(jìn)水管連接，連接有軟管的多孔吸底器，能在不同水深發(fā)揮吸底清污作用。為了增加對(duì)水體的清污凈化能力，末級(jí)排水管口處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)和/或生物濾膜，抽提出來(lái)的帶有底泥或食物殘?jiān)乃鹘?jīng)過(guò)濾網(wǎng)，及時(shí)清洗過(guò)濾網(wǎng)即可，生物濾膜上的有形污物則通過(guò)生物降解方式清除。本發(fā)明運(yùn)用工程力學(xué)和生態(tài)保護(hù)技術(shù)的原理，將增氧、循環(huán)水處理技術(shù)與生態(tài)凈化技術(shù)結(jié)合形成節(jié)能、高效的氣提水增氧功能與去污功能二合一的裝置，制造成本及使用能耗均低，增氧與去污效率都高，可用于水產(chǎn)苗種培養(yǎng)與養(yǎng)成、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方面，是一種高效節(jié)能的生態(tài)環(huán)保的水產(chǎn)養(yǎng)殖常需設(shè)備。本發(fā)明在應(yīng)用于封閉水體充氣增氧的同時(shí)，有效進(jìn)行水體清污，是保持水體微生態(tài)平衡的有效措施控制養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)的有效方式之一。本發(fā)明對(duì)封閉水體內(nèi)高密度養(yǎng)殖的意義在于可望長(zhǎng)效維護(hù)其養(yǎng)殖水域微生態(tài)；對(duì)于非高密度的普通養(yǎng)殖模式也可改善養(yǎng)殖系統(tǒng)水域或底質(zhì)環(huán)境，降低養(yǎng)殖成本，提高養(yǎng)殖產(chǎn)出。本發(fā)明帶來(lái)的有益效果具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面I)增氧、清污二合一，具有更高效率。本發(fā)明是育苗、養(yǎng)成水體的增氧和清污處理雙功能集成技術(shù)。利用增氧的氣流產(chǎn)生動(dòng)力進(jìn)行清污，使原來(lái)兩套獨(dú)立設(shè)備的工作用一套集成設(shè)備完成，不僅能源利用效率高，而且節(jié)省財(cái)力和物力。從技術(shù)層面看，該系統(tǒng)能輕易實(shí)現(xiàn)水-氣充分混勻，提高水體水平方向、垂直方向的流動(dòng)性，有效避免水體分層及底層有害氣體釋放帶來(lái)的危害。通過(guò)持續(xù)供氧對(duì)水體中氨、氮及亞硝酸鹽進(jìn)行氧化，使其轉(zhuǎn)化成可被浮游植物利用的硝酸鹽類物質(zhì)，為浮游植物所利用，進(jìn)而降低餌料系數(shù)。常規(guī)水車模式或室內(nèi)直接增氧模式，不僅容易產(chǎn)生供氧死角，而且局部氧氣分配不均，且水車模式還存在噪音污染以及對(duì)養(yǎng)殖對(duì)象刺激過(guò)大等危害。另一方面，通過(guò)該裝置對(duì)水體的有效清污，可減少病原生物暴發(fā)的誘導(dǎo)因素(降低池底有毒物質(zhì)含量、減少因頻繁換水帶入病原的機(jī)會(huì))，從而增加養(yǎng)殖成功率，提高產(chǎn)出效率。2)更節(jié)約設(shè)備購(gòu)置及維修成本。以1000立方水體來(lái)說(shuō)，至少需水車一臺(tái)，成本不低于3000元人民幣，且由于水車屬于機(jī)電設(shè)備，長(zhǎng)期在水體浸泡中使用，日常維修成本高居不下，且誤工誤時(shí)，增加了養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)。而采用本發(fā)明，1000立方水體需要10套該系統(tǒng)，總成本約1000元左右，由于該裝置非機(jī)電設(shè)備，幾乎無(wú)需擔(dān)心日常故障及維修成本，因此也更穩(wěn)定可靠。3)更低碳、節(jié)能，降低使用成本。首先，大面積內(nèi)多個(gè)本發(fā)明裝置可共享一個(gè)空氣壓縮機(jī)，而傳統(tǒng)增氧模式難以動(dòng)力共享(如每一套水車都配備單獨(dú)電動(dòng)機(jī))。以一個(gè)10萬(wàn)立方米水體的水域系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，至少需配備總量達(dá)到200千瓦的水車增氧，50千瓦的水泵進(jìn)排水動(dòng)力；而使用該裝置，只需累計(jì)不到30千瓦的空氣壓縮動(dòng)力，且可大大減少進(jìn)排水動(dòng)力的使用(因?yàn)樵撓到y(tǒng)的使用可實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程的零換水、零排放)。其次，該發(fā)明裝置能在增氧的同時(shí)進(jìn)行池底清污，無(wú)需額外動(dòng)力，且通過(guò)充分的清污處理，可減少換、排水頻率，甚至可做到零換水。4)安全性更高，適用范圍更廣。本發(fā)明無(wú)需使用任何電纜，而常規(guī)水車設(shè)備，需配備長(zhǎng)距離電纜，增加了購(gòu)置、使用與維護(hù)成本，更帶來(lái)了一定的安全隱患。本發(fā)明裝置動(dòng)力來(lái)源是氣動(dòng)力，動(dòng)力及空氣壓縮機(jī)存放于室內(nèi)，無(wú)需暴露在外，既增加了使用安全性也增加了機(jī)器本身使用壽命，同時(shí)也大大降低了電纜的偷盜風(fēng)險(xiǎn)。本系統(tǒng)可依靠柴油機(jī)壓縮空氣提供氣動(dòng)力，因此尤其在尚未發(fā)電或缺電農(nóng)村地區(qū)使用具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-集束管；2-船體；3_右側(cè)噴氣嘴；4_左側(cè)噴氣嘴；5_1級(jí)排水管；6-2級(jí)排水管；7_增壓艙；8_石英砂氣泡石；9_攔截網(wǎng)；10-2級(jí)進(jìn)水管；11_負(fù)重裝置；12-1級(jí)進(jìn)水管；13_軟管；14_多孔吸底器；15_過(guò)濾網(wǎng)和生物濾網(wǎng)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，本發(fā)明包括包括清污裝置、提水增氧裝置和船體2，提水增氧裝置固定在船體2上，船體2底部在左右兩側(cè)分別設(shè)置左側(cè)噴氣嘴4和右側(cè)噴氣嘴3，清污裝置包括多孔吸底器14，提水增氧裝置包括增壓艙7，增壓艙7內(nèi)設(shè)有石英砂氣泡石8，增壓艙7的一端通過(guò)攔截網(wǎng)9依次經(jīng)過(guò)2級(jí)進(jìn)水管10、I級(jí)進(jìn)水管12、軟管13與多孔吸底器14連接，
I級(jí)進(jìn)水管12上固定有負(fù)重裝置11，增壓艙7的另一端依次連接2級(jí)排水管6、1級(jí)排水管5，I級(jí)排水管5的出口處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)和生物濾網(wǎng)15。如圖I所示，本發(fā)明在使用前，用PVC管輸送壓縮空氣至各養(yǎng)殖池，軟質(zhì)氣管連接石英砂氣泡石8、左側(cè)噴氣嘴4和右側(cè)噴氣嘴3，軟質(zhì)氣管收入集束管I內(nèi)避免裝置運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生纏繞。使用時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要，選擇固定模式或者可自由移位模式裝置。選擇固定模式，綁定在養(yǎng)殖池內(nèi)固定位置即可；自由移位模式，可直接投放池內(nèi)，通過(guò)改變船體2下的噴氣大小來(lái)調(diào)節(jié)整個(gè)裝置的移動(dòng)速度和方向。氣提水運(yùn)行過(guò)程將供氣管連接好石英砂氣泡石8，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要選擇使用氣泡石的數(shù)量，打開(kāi)控制相應(yīng)氣泡石氣流的閥門，調(diào)節(jié)氣提水效率。吸污、清污過(guò)程該過(guò)程的運(yùn)行，需注意觀察氣提水流速、以及排出水的狀況判斷吸污情況。尤其是需要防止多孔吸底器14的小孔堵塞。通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)和生物濾網(wǎng)15增加對(duì)水體的清污凈化能力，使抽提出來(lái)帶有底泥或食物殘?jiān)乃鹘?jīng)過(guò)濾網(wǎng)和生物濾網(wǎng)15，及時(shí)收集并處理過(guò)濾網(wǎng)上有形污物并沖洗過(guò)濾網(wǎng)即可，而生物濾網(wǎng)上的有形污物則通過(guò)生物降解方法處理。
權(quán)利要求
1.高效節(jié)能型水體增氧清污集成裝置，包括清污裝置，其特征是還包括提水增氧裝置和用于浮動(dòng)支撐的船體，所述提水增氧裝置固定在船體上，提水增氧裝置包括增壓艙，所述增壓艙內(nèi)設(shè)有石英砂氣泡石，所述增壓艙的兩端分別連接小于增壓艙直徑且直徑逐級(jí)遞減的進(jìn)水管和排水管，末級(jí)進(jìn)水管與清污裝置連通。
2.如權(quán)利要求I所述的高效節(jié)能型水體增氧清污集成裝置，其特征是所述船體底部設(shè)有噴氣嘴。
3.如權(quán)利要求I所述的高效節(jié)能型水體增氧清污集成裝置，其特征是所述清污裝置包括多孔吸底器，所述多孔吸底器通過(guò)軟管與末級(jí)進(jìn)水管連接。
4.如權(quán)利要求I所述的高效節(jié)能型水體增氧清污集成裝置，其特征是末級(jí)排水管的出口處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)和/或生物濾膜。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的高效節(jié)能型水體增氧清污集成裝置，其特征是所述增壓艙的直徑大于初級(jí)進(jìn)水管和初級(jí)排水管直徑的2. 5倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的生態(tài)環(huán)保設(shè)備，解決了水產(chǎn)養(yǎng)殖的增氧和清污處理工藝復(fù)雜、處理成本高、效率低等技術(shù)設(shè)備問(wèn)題，高效節(jié)能型水體增氧清污集成裝置，包括清污裝置、提水增氧裝置和用于浮動(dòng)支撐的船體，提水增氧裝置固定在船體上，提水增氧裝置包括增壓艙，增壓艙內(nèi)設(shè)有石英砂氣泡石，增壓艙的兩端分別連接小于增壓艙直徑且直徑逐級(jí)遞減的進(jìn)水管和排水管，末級(jí)進(jìn)水管與清污裝置連通。本發(fā)明將增氧、循環(huán)水處理技術(shù)與生態(tài)凈化技術(shù)結(jié)合形成節(jié)能、高效的氣提水增氧功能與去污功能二合一的裝置，制造成本及使用能耗均低，增氧與去污效率都高，可用于水產(chǎn)苗種培養(yǎng)與養(yǎng)成、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方面，是一種高效節(jié)能的生態(tài)環(huán)保的水產(chǎn)養(yǎng)殖常需設(shè)備。
文檔編號(hào)A01K63/04GK102972333SQ20121051831
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者肖述, 喻子牛, 符政君, 惠二青 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所