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)通過氣石或納米管供給壓縮空氣對水體直接增氧；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)殖對象對氧氣的相應(yīng)需求，但在育苗和生產(chǎn)實踐中，還同時存在另一需求清污，它往往需要另一套獨立的設(shè)備系統(tǒng)來執(zhí)行，因為現(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。同時現(xiàn)有增氧系統(tǒng)還有其它缺點制造的水流效率低，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，水車模式購置成本高、使用能耗高、且由于室外養(yǎng)殖場地多處偏僻農(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，這種風(fēng)險主要來源于養(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入。生產(chǎn)實踐中，增氧設(shè)備已得到廣泛使用，然而清污的技術(shù)手段很少，除倒池清污或通過中央排污系統(tǒng)進行換水排污外，還沒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。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，還未見有應(yīng)用實踐的報道。

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)備問題，以提供高效、簡便、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遞減的進水管和排水管，末級進水管與清污裝置連通。通過設(shè)置排水管的方向，可模擬出自然流水效果，實現(xiàn)養(yǎng)殖水體的自下而上垂直方向流動和水平面上定向循環(huán)流動的立體循環(huán)流動效果，壓縮空氣通過提水增氧裝置內(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)形成向上動力實現(xiàn)提水功能，通過水氣充分混合為水體增氧，有效防止養(yǎng)殖水體缺氧。通過船體設(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)生反推力實現(xiàn)整個裝置的移位，移位速度和行進方向可由岸上的調(diào)節(jié)氣閥控制。清污裝置包括移動性吸污與實時化去污功能，是通過多級直徑逐級遞減的進水管和排水管結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的，作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)尺寸，增壓艙的直徑應(yīng)大于初級進水管和初級排水管直徑的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。由于船體的可移動性使得移動吸污徹底、不留死角；在水體增氧作用下使池底污物實時曝氣氧化或微生物分解處理以實現(xiàn)實時化去污，同時循環(huán)水充分曝氧也可大大降低水體因有機廢物過多產(chǎn)生的危害。清污裝置包括多孔吸底器，多孔吸底器通過軟管與末級進水管連接，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。為了增加對水體的清污凈化能力，末級排水管口處設(shè)有過濾網(wǎng)和/或生物濾膜，抽提出來的帶有底泥或食物殘渣的水流經(jīng)過濾網(wǎng)，及時清洗過濾網(wǎng)即可，生物濾膜上的有形污物則通過生物降解方式清除。本發(fā)明運用工程力學(xué)和生態(tài)保護技術(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，有效進行水體清污，是保持水體微生態(tài)平衡的有效措施控制養(yǎng)殖風(fēng)險的有效方式之一。本發(fā)明對封閉水體內(nèi)高密度養(yǎng)殖的意義在于可望長效維護其養(yǎng)殖水域微生態(tài)；對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)明帶來的有益效果具體體現(xiàn)在以下幾個方面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)生動力進行清污，使原來兩套獨立設(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)省財力和物力。從技術(shù)層面看，該系統(tǒng)能輕易實現(xiàn)水-氣充分混勻，提高水體水平方向、垂直方向的流動性，有效避免水體分層及底層有害氣體釋放帶來的危害。通過持續(xù)供氧對水體中氨、氮及亞硝酸鹽進行氧化，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養(yǎng)殖對象刺激過大等危害。另一方面，通過該裝置對水體的有效清污，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會)，從而增加養(yǎng)殖成功率，提高產(chǎn)出效率。2)更節(jié)約設(shè)備購置及維修成本。以1000立方水體來說，至少需水車一臺，成本不低于3000元人民幣，且由于水車屬于機電設(shè)備，長期在水體浸泡中使用，日常維修成本高居不下，且誤工誤時，增加了養(yǎng)殖風(fēng)險。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，由于該裝置非機電設(shè)備，幾乎無需擔(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)多個本發(fā)明裝置可共享一個空氣壓縮機，而傳統(tǒng)增氧模式難以動力共享(如每一套水車都配備單獨電動機)。以一個10萬立方米水體的水域系統(tǒng)來說，至少需配備總量達到200千瓦的水車增氧，50千瓦的水泵進排水動力；而使用該裝置，只需累計不到30千瓦的空氣壓縮動力，且可大大減少進排水動力的使用(因為該系統(tǒng)的使用可實現(xiàn)養(yǎng)殖生產(chǎn)過程的零換水、零排放)。其次，該發(fā)明裝置能在增氧的同時進行池底清污，無需額外動力，且通過充分的清污處理，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)明無需使用任何電纜，而常規(guī)水車設(shè)備，需配備長距離電纜，增加了購置、使用與維護成本，更帶來了一定的安全隱患。本發(fā)明裝置動力來源是氣動力，動力及空氣壓縮機存放于室內(nèi)，無需暴露在外，既增加了使用安全性也增加了機器本身使用壽命，同時也大大降低了電纜的偷盜風(fēng)險。本系統(tǒng)可依靠柴油機壓縮空氣提供氣動力，因此尤其在尚未發(fā)電或缺電農(nóng)村地區(qū)使用具有無可比擬的優(yōu)勢。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1-集束管；2-船體；3_右側(cè)噴氣嘴；4_左側(cè)噴氣嘴；5_1級排水管；6-2級排水管；7_增壓艙；8_石英砂氣泡石；9_攔截網(wǎng)；10-2級進水管；11_負重裝置；12-1級進水管；13_軟管；14_多孔吸底器；15_過濾網(wǎng)和生物濾網(wǎng)
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明內(nèi)容作進一步說明。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的一端通過攔截網(wǎng)9依次經(jīng)過2級進水管10、I級進水管12、軟管13與多孔吸底器14連接，
I級進水管12上固定有負重裝置11，增壓艙7的另一端依次連接2級排水管6、1級排水管5，I級排水管5的出口處設(shè)有過濾網(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)避免裝置運行過程中發(fā)生纏繞。使用時，可根據(jù)實際需要，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)，通過改變船體2下的噴氣大小來調(diào)節(jié)整個裝置的移動速度和方向。氣提水運行過程將供氣管連接好石英砂氣泡石8，同時根據(jù)實際需要選擇使用氣泡石的數(shù)量，打開控制相應(yīng)氣泡石氣流的閥門，調(diào)節(jié)氣提水效率。吸污、清污過程該過程的運行，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。通過過濾網(wǎng)和生物濾網(wǎng)15增加對水體的清污凈化能力，使抽提出來帶有底泥或食物殘渣的水流經(jīng)過濾網(wǎng)和生物濾網(wǎng)15，及時收集并處理過濾網(wǎng)上有形污物并沖洗過濾網(wǎng)即可，而生物濾網(wǎng)上的有形污物則通過生物降解方法處理。
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遞減的進水管和排水管，末級進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軟管與末級進水管連接。
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，其特征是末級排水管的出口處設(shè)有過濾網(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進水管和初級排水管直徑的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遞減的進水管和排水管，末級進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A01K63/04GK102972333SQ20121051831
公開日2013年3月20日 申請日期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 申請人:中國科學(xué)院南海海洋研究所