專利名稱：用于處理流體的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于處理流體且更特定而言涉及用于生產諸如魚和其它水生生物這樣的食品的流體的方法和設備。
背景技術：
用作食物的禽畜的生產/養(yǎng)殖已經進行了數(shù)千年 ，諸如飼養(yǎng)并繁育牛、豬、雞，僅提出幾個例子。而且，魚養(yǎng)殖已經進行了許多年且具有不同技術。水產業(yè)的最大問題之一在于使用大量的水，每年每英畝高達且超過百萬加侖的水，其為每平方米大約一立方米的水。大部分用過的方法中的某些包括整合循環(huán)系統(tǒng)，其利用了放置于溫室中的較大的箱。水培床放置于箱附近、且箱中的水在水培床中循環(huán)，其中，魚廢料作為商業(yè)農作物的肥料。盡管在理論上行得通，使用這些系統(tǒng)的大量冒險都已失敗了。另一方法是使用灌溉水渠或農場水塘系統(tǒng)來養(yǎng)魚。這些在小規(guī)模的情況下良好地運作，但難以在更大基礎上進行控制，因為水質的控制是至關重要的。另一方法是使用網箱系統(tǒng)，其中魚網箱放置于湖泊、池塘、河流和類似水體積中。對于疾病、偷捕、較差水質等擔憂使得人們相信，一般而言，池塘系統(tǒng)更易于管理且啟動起來更簡單。而且，在過去出現(xiàn)的導致魚逃走的網箱失效/故障已引起了對于在開放水域網箱中培養(yǎng)非本地魚種的擔憂。即便在近年來網箱業(yè)已在網箱構造中做出許多技術進步，但仍然存在對于逃走問題的擔憂。養(yǎng)魚方法的又一發(fā)展是很高強度循環(huán)水產養(yǎng)殖系統(tǒng)(RAS)，在很高強度循環(huán)水產養(yǎng)殖系統(tǒng)中能對所有養(yǎng)殖參數(shù)進行控制，所述很高強度循環(huán)水產養(yǎng)殖系統(tǒng)用于高價值的種類/品種。通過循環(huán)水，每個養(yǎng)殖單元使用非常少的水。但是，這個過程具有高資本和操作成本。RAS系統(tǒng)通常使用一種用于清潔水的系統(tǒng)且在大部分情形下，這些系統(tǒng)包括臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器通過向水內添加臭氧來處理水。然后臭氧與水中的生物體/有機體反應。該系統(tǒng)還使用固定流化床反應器，其中處理水的主要目的是為了對循環(huán)的水進行消毒。由適當控制系統(tǒng)來控制和監(jiān)視總系統(tǒng)以用于維持良好的養(yǎng)殖產量。即便所開發(fā)的RAS系統(tǒng)已表現(xiàn)出良好的潛力，仍存在著為實現(xiàn)最佳魚產量關于水質方面需要解決的問題。即便臭氧有效地對抗對于魚有害的許多有機體種類，某些種類能幸免于臭氧的效果。因而，可能未完成對所有種類的殺滅。而且，用于魚養(yǎng)殖的大多數(shù)RAS系統(tǒng)使用固定床反應器來用于利用涂布在固定的靜止載體上的生物膜來對水進行處理。盡管適當?shù)剡\作，在這方面也要做出改進。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種RAS系統(tǒng)，其特別地用于魚養(yǎng)殖，該RAS系統(tǒng)能夠產生最佳的繁育條件以及該系統(tǒng)的有所改進的控制可能性，由此獲得了對所有有害有機體的移除且同時，所處理的水被維持在用于魚養(yǎng)殖的很高品質水平。[0010]這個目的由獨立專利權利要求的特征來實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實施例形成從屬專利權利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明的一主要方面，其特征在于一種用于處理水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)被布置成具有連接裝置用于連接到水體積，該系統(tǒng)還包括至少一個移動床生物反應器，待處理的水可流過該移動床生物反應器；至少一個處理單元，待處理的水可流過該處理單元，該處理單兀能在水中形成自由基。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述至少一個移動床生物反應器利用曝氣生物技術。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述至少一個移動床生物反應器利用缺氧生物技術。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述至少一個處理單元包括紫外線發(fā)射構件，其布置于石英玻璃中。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，所述石英玻璃具有至少90%的純度。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述至少一個處理單元還包括催化劑。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括位于入口處的機械過濾器。本發(fā)明具有多種優(yōu)點。首先，使用移動床生物反應器代替固定床生物反應器提供了大得多的總表面用于生物膜以及大得多的暴露，因為更大的總表面在待處理的水體積內移動。這意味著關于處理的數(shù)量以及品質二者而言好的多的產量。這個優(yōu)點進一步與本發(fā)明的處理單元相組合，其照此提供對任何有機體更徹底的殺死和固定，甚至是對于無DNA的那些有機體。而且，該處理提供在水中更好的氧化還原電勢，其照此有益于魚類以及也有益于移動床生物反應器的功能和產量。而且，處理單元對于由處理單元的自由基切為較短長度的較大分子具有積極的影響。這也有益于移動床生物反應器。在通過本發(fā)明所得到的所有很高效且養(yǎng)殖增加的系統(tǒng)中，其以新穎且創(chuàng)造性方式運用許多本身已知的部件和功能，這將會增加魚產量以及改進魚的品質并且維持它在較高的水平，而無需定期地添加大量的水。因此，也通過本發(fā)明的系統(tǒng)減小了對環(huán)境的影響。通過下文本發(fā)明的詳細描述且通過附圖，本發(fā)明的這些和其它方面和優(yōu)點將會變得顯而易見。

在本發(fā)明的下列詳細描述中，將參看附圖，在附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖；和圖2為本發(fā)明包括的處理單元的示意圖。
具體實施方式
圖1所示的本發(fā)明包括用于處理在例如魚繁育箱中的水的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可放置于諸如容器或類似物這樣的單獨封閉物中以易于運輸和移動。該系統(tǒng)被布置成具有入口連接件10，來自繁育箱的入口管道12可連接到該入口連接件10。諸如鼓式過濾器這樣的過濾構件14布置到入口。但應了解到可使用其它類型的過濾器。第一處理單元16可連接到過濾構件14的出口。優(yōu)選地，第一處理單元可包括AOT (高級氧化技術)處理單元。這種處理單元的實例在圖2中示出。優(yōu)選處理單元18包括了能在液體中形成輻射能的至少一個輻射源20。輻射源20優(yōu)選地能在紫外線區(qū)域中形成輻射，這是由于紫外線輻射具有的積極效果。為了形成良好的處理環(huán)境且為了使得紫外線輻射的處理效率最高，則提供不同的措施。針對處理單元10的一種這樣的措施是將透明玻璃覆蓋物22定位于紫外線輻射源20與待處理的流體之間。為了形成很有效地處理液體的所需光電離效果，玻璃覆蓋物22由很純的石英玻璃制成。優(yōu)選波長是在IOOnm至220nm的區(qū)域中，且優(yōu)選峰值在170-190 nm之間。這些高能波長由水分子吸收，造成水分子均裂，且形成氫原子和羥基自由基。根據(jù)本發(fā)明的一方面，處理單元或優(yōu)選地若干處理單元18被放置于封閉物或反應器24中，具有用于使待處理的液體通過該封閉物流動的入口 26和出口 28。處理單元10然后定位于該封閉物中，使得優(yōu)選地液體總體積向紫外線輻射暴露、從而在整個該體積中發(fā)生光電離。在反應器中的過程將形成具有高度氧化效果的自由基，其用于降解和分解在流體中的任何有機或生物材料。在本發(fā)明中，有效地移除和/或殺死諸如弧菌這樣的細菌和魚虱屬。也有效地殺死無DNA的其它有機體，諸如病毒。由于存在自由基，處理單元還將COD分成更小的分子，這有利于該系統(tǒng)的其它處理部件，如將在下文中所述的那樣?！な褂米杂苫腁OT處理單元的另一優(yōu)點在于改進了水的氧化還原電勢，這有益于魚以及該系統(tǒng)的其它處理部件，如將在下文中所描述的那樣。至少一個生物反應器30連接到第一處理單元16。其可例如為運用曝氣生物技術的生物反應器。生物反應器優(yōu)選地為移動床生物反應器，其中，生物膜在工程塑料載體內受保護地生長，工程塑料載體被細心地設計為具有高的內表面面積。這些生物膜載體懸浮且在整個水相中徹底混合。優(yōu)選地，本發(fā)明的生物膜技術是基于具體/專門設計的塑料生物膜載體、或在具體體積的箱或反應器內懸浮且連續(xù)移動的生物載體。另外，反應器優(yōu)選地被布置成具有相關聯(lián)的曝氣機或通風裝置、網格、篩、噴嘴和反應器的其它整體零件，其輔助了移動床生物反應器的運作。當使用曝氣生物技術時，位于反應器底部處的曝氣網格向生物膜供應氧氣32以及保持生物載體在反應器內懸浮和完全混合所需的混合能量。作為曝氣生物技術的補充或替代，可使用缺氧生物技術。那么，箱34被布置成具有生物載體，且移除了在水中的氧氣(在這個過程中會發(fā)生什么？)。在移動床反應器后方，如在流動方向上觀察，可布置除氣單元36，由此從水移除過量氣體。之后，可布置第二處理單元38，提供與上文所述的第一處理單元相同的功能。由第二處理單元處理的水然后由合適管道42往回引導至繁育箱40。如將由本領域技術人員理解的那樣，可根據(jù)要求和應用而做出不同的修改和/可形成不同的設置。例如，可使用兩個處理單元，也可僅使用一個，其可為第一處理單元或第二處理單元。也可存在著與處理單元連接著的旁通管道，由此僅一部分水流是通過處理單元而饋送/進給，且其余部分在處理單元后而饋送/進給。然后優(yōu)選地布置流動閥以用于控制通過處理單元的體積。可根據(jù)處理需求來控制該體積，且因此可由控制系統(tǒng)來控制所述閥。而且，移動床生物反應器可兩個一起使用、或單獨地使用。然后可布置合適的旁通管道來用于將水導向至適當箱。另外，控制系統(tǒng)可被布置成具有多個傳感器以用于測量多個參數(shù)，以便優(yōu)化該系統(tǒng)的功能用以向魚提供良好的環(huán)境。應了解上文所述且附圖所示的實施例僅被認為是本發(fā)明的非限制性示例，且在專利權利要求的范圍內其可以按多種方式修改。。
權利要求1.一種用于處理水的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)布置成具有連接裝置用于連接到水的體積，所述系統(tǒng)還包括至少一個移動床生物反應器，待處理的水可流過所述移動床生物反應器，至少一個處理單元，待處理的水可流過所述處理單元，所述處理單元能在水中形成自由基。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個移動床生物反應器運用曝氣生物技術。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個移動床生物反應器運用缺氧生物技術。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個處理單元包括紫外線發(fā)射構件，其布置于石英玻璃中。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述石英玻璃具有至少90%的純度。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個處理單元還包括催化劑。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括位于入口處的機械過濾器。
專利摘要本實用新型涉及一種用于處理水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)布置成具有連接裝置用于連接到水體積，該系統(tǒng)還包括至少一個移動床生物反應器，待處理的水可流過移動床生物反應器；至少一個處理單元，待處理的水可流過該處理單元，該處理單元能在水中形成自由基。
文檔編號A01K63/04GK202819334SQ20122035960
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權日2011年8月12日
發(fā)明者L·巴克曼 申請人:沃倫劉斯水務股份公司