申请日2014.05.06
公开(公告)日2014.08.06
IPC分类号A01G33/00; C02F3/32
摘要
一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，涉及养殖水处理。设有2列支撑框、照明装置以及藻屏装置;支撑框为“п”型结构，支撑框架设在养殖缸的缸壁上，支撑框与照明装置和藻屏装置固定;照明装置设有外框和灯具，外框靠近养殖缸壁的一面开放，其余5面封闭，外框侧面设一开孔;藻屏装置设有外框、条状气泡石、气管和网格屏，外框的底面和远离缸壁的正面上沿设有底面栅格列和正面栅格列，外框通过底面栅格列和正面栅格列与养殖缸的海水相联，外框的顶部设有可打开的盖板;气泡石置于支撑框底面的底面栅格列上方，气管与气泡石相连，气管通过外框侧面的通孔与外接气泵相联;网格屏镶嵌在藻屏装置外框中部的缝隙中。设计简易、使用高效、成本低廉。
权利要求书
1.一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于设有2列支撑框、照明装置以及 藻屏装置;
所述支撑框为“п”型结构，支撑框架设在养殖缸的缸壁上，支撑框通过位于两臂的固 定螺丝与照明装置和藻屏装置固定;照明装置设有照明装置外框和灯具，照明装置外框呈方 形，照明装置外框靠近养殖缸壁的一面开放，其余5面封闭，照明装置外框侧面设一开孔， 用于连接灯具的管线通过;藻屏装置设有藻屏装置外框、条状气泡石、气管和网格屏;藻屏 装置外框呈方形，藻屏装置外框的底面和远离缸壁的正面上沿设有底面栅格列和正面栅格列， 藻屏装置外框通过底面栅格列和正面栅格列与养殖缸的海水相联，藻屏装置外框的顶部设有 可打开或翻转的盖板;气泡石置于支撑框底面的底面栅格列上方，气管与气泡石相连，气管 通过藻屏装置外框侧面的通孔与外接气泵相联;网格屏镶嵌在藻屏装置外框中部的缝隙中。
2.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述支撑框的 材料采用玻璃钢、PVC、亚克力材料中的一种。
3.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述照明装置 外框的材料采用PVC、亚克力、铝材、木材、玻璃钢中的一种;所述照明装置外框的侧面和 背面的材料优选不透明材质。
4.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述灯具选用 节能灯、LED贴片灯、荧光灯中的一种。
5.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述藻屏装置 外框的材料采用玻璃钢、PVC、亚克力中的一种，优选不透明材质的玻璃钢和PVC。
6.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述藻屏装置 的气泡石为长条状，气泡石置于支撑框底面格栅的上方。
7.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述藻屏装置 的网格屏镶嵌于支撑框的细缝中。
8.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述藻屏装置 的网格屏的材料采用纤维、塑料、pp中的一种;所述网格屏的网格小于1mm2。
9.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述藻屏装置 的网格屏上的藻类采用人工接种或自然生长，所述人工接种选择浒苔(Enteromorpha)、刚毛 藻(Cladophora)、根枝藻(Rhizoclonium)丝状藻类中的至少一种。
10.如权利要求1所述一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统，其特征在于所述网格屏 上的海藻需定期清除，清除的时间间隔1～2周。
说明书
一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统
技术领域
本发明涉及养殖水处理，尤其是涉及一种室内小规模养殖水处理的藻屏系统。
背景技术
现代人生活忙碌，生活压力大，饲养水族宠物已成为排遣压力的渠道之一。不过，海水 生物养殖对水质要求较高，饲养难度大。目前市面上涉及海水养殖的生命支持系统(LSS)， 大多价格高昂，维护困难，耗电量大，而且很难长时间维持系统的稳定。因此，构建一个稳 定、高效又经济的水处理系统是推广海洋生物室内养殖优先需要解决的问题。
在海水养殖中，大型海藻是一个非常重要的“营养盐过滤器”。利用海藻吸收水体中的无 机营养盐的报道屡见不鲜。在污水处理和富营养化水体的修复当中，利用大型藻类进行生态 化处理的方法被普遍的接受和采用(刘静雯,董双林.2001.海藻的营养代谢及其对主要营 养盐的吸收动力学.植物生理学通讯,37(4):325-330;岳维忠,黄小平,黄良民,等. 2004.大型藻类净化养殖水体的初步研究.海洋环境科学,23(1):13-15;da Silva Copertino M,TormenaT,andSeeligerU.2009.Biofiltering efficiency,uptake and assimilation rates of Ulva clathrata(Roth)J.Agardh(Clorophyceae)cultivated in shrimp aquaculture waste water.Journal of Applied Phycology.21(1):31-45)。大型 海藻已经成为海水养殖业的一个重要生物处理方法。例如，在海洋观赏鱼、珊瑚的养殖中， 经常会在水处理缸中设置单独的藻缸(Refugium)放养蕨藻、火焰藻及石莼等一些生长迅速 的藻类，通过定期从Refugium移除一定生物量的藻类实现去除系统富余营养盐的目的。不过， 利用这种方式来控制养殖水体的水质存在多种问题，例如在Refugium生长的海藻容易过密， 底层海藻容易形成缺氧环境，它会释放一些有害物质，对系统产生不利影响;其次，Refugium 的设置虽然有着过滤水体，拦截有机颗粒的作用，但是同时也减弱系统水流;此外，先前的 实验也表明，利用Refugium的方式很难把养殖水体的DIN控制在10mg/L以下(参见中国专 利CN103288219A)。因此在造礁珊瑚等对养殖环境要求较高的海洋生物的养殖中，通常需 要将Refugium与其它过滤方式(如硝酸盐去除器、蛋白质分离器)等结合起来才能较好实现 营养盐控制的目的，这既增加了成本，也不经济。
本申请人在中国专利CN103288219A中提供一种用于室内海洋生物养殖水处理的藻屏系 统，设有支撑框架、藻屏和照明装置;支撑框架设有外壳、环管、支撑片、进水管道和出水 管道，外壳下方设一开口，开口与出水管道相连，环管置于外壳内侧上缘，环管由支撑片支 撑并与进水管道相连，支撑片与外壳相连;藻屏置于环管下方并紧贴外壳内壁，藻屏由网格 屏和附着在网格屏上的丝状海藻垫组成;照明装置置于支撑框架内，照明装置的灯具通过透 明外罩与水环境隔绝;进入环管的待处理海水通过密布于环管上的小孔喷射于藻屏上缘，海 水沿藻屏而下，均匀覆盖于整个藻屏，最后经排水管道进入养殖系统，利用接种于网格屏上 的丝状海藻的生长实现移除系统富余营养盐的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供设计简易、使用高效、成本低廉的一种室内小规模养殖水处理的 藻屏系统。
本发明设有2列支撑框、照明装置以及藻屏装置;
所述支撑框为“п”型结构，支撑框架设在养殖缸的缸壁上，支撑框通过位于两臂的固 定螺丝与照明装置和藻屏装置固定;照明装置设有照明装置外框和灯具，照明装置外框呈方 形，照明装置外框靠近养殖缸壁的一面开放，其余5面封闭，照明装置外框侧面设一开孔， 用于连接灯具的管线通过;藻屏装置设有藻屏装置外框、条状气泡石、气管和网格屏;藻屏 装置外框呈方形，藻屏装置外框的底面和远离缸壁的正面上沿设有底面栅格列和正面栅格列， 藻屏装置外框通过底面栅格列和正面栅格列与养殖缸的海水相联，藻屏装置外框的顶部设有 可打开或翻转的盖板;气泡石置于支撑框底面的底面栅格列上方，气管与气泡石相连，气管 通过藻屏装置外框侧面的通孔与外接气泵相联;网格屏镶嵌在藻屏装置外框中部的缝隙中。
在气泵的作用下，气泡石曝气，引起水流从支撑框底面的“栅格”进入藻屏装置，经网 格屏，最后通过外框正面上缘的“栅格”流出。在光线的照射下，网格屏上的藻类会迅速生 长，网格屏上会形成厚厚的藻垫，通过定期移除屏上的藻类去除养殖水体富余的营养盐，实 现水处理的目的。
所述支撑框“п”型，两臂间距可根据被架设的玻璃缸的厚度而定。
所述支撑框与藻屏装置相连部分要置于海水中，因此所选材质以耐海水腐蚀的材料为佳， 优选韧性和耐海水腐蚀的玻璃钢(FRP)，PVC和亚克力材料。
所述照明装置外框可以是各种硬质材料，优选轻质的PVC和亚克力材料，也可以是铝材 等金属材质，木质，玻璃钢(FRP)等材质。为达到美观效果，所述照明装置外框的侧面和背 面优选不透明材质。
所述灯具可选用节能灯、LED贴片灯、荧光灯等，优选体积较小的LED贴片灯，色温在 2700K左右。
所述藻屏装置外框可以是各种硬质材料，但必须防海水腐蚀，最好不要选用各种金属材 料，优选玻璃钢(FRP)，PVC和亚克力材料等;为达到美观效果，所述外框优选不透明材质 的玻璃钢(FRP)和PVC材料。
所述藻屏装置外框顶端的盖板可自由打开或翻转。可内镶在支撑框上，自由取下，也可 以通过活动连接部件与支撑框连接。
所述藻屏装置的气泡石为长条状，长度根据选用网格屏的长度而定，气泡石打出的气泡 越细越多为佳;气泡石置于支撑框底面格栅的上方。
所述藻屏装置的网格屏镶嵌于支撑框的细缝中，细缝的间距依据网格屏的厚度而定。
所述藻屏装置的网格屏可采用纤维、塑料、pp材料等韧性较好且无生物毒性的材料，其 上密布网格，所述网格屏的网格小于1mm2。
本发明中藻屏装置的网格屏上生长的藻类是主要是丝状大型海藻，能在屏上生成厚厚的 藻垫(algal mat)，可以根据养殖水体的大小，选择一定大小的网格屏。
本发明中所述藻屏装置的网格屏上的藻类采用人工接种或自然生长，所述人工接种选择 浒苔(Enteromorpha)、刚毛藻(Cladophora)、根枝藻(Rhizoclonium)丝状藻类中的至少 一种。在有光环境下，大型藻类的孢子会附着在网格屏上，1～2周后即可形成藻垫。
本发明网格屏上的大型海藻需定期清除，以实现最高的水处理效率;清除的时间间隔依 据网格屏上大型海藻的厚度而定，一般1～2周清理一次即可。
本发明可以架设在各类透明材质制备的养殖缸的缸壁上，它设计简易，节省空间，与活 岩(live rock)系统相结合，可用于各类海洋生物的养殖。
本发明利用网格屏上接种或自然生长的丝状海藻的生长实现移除系统富余营养盐的目的 生长，其原理与中国专利CN103288219A所公开的不同，后者是利用溢流的方式，使养殖海 水均匀通过网格屏的方式，通往网格屏的海水需要通过气泵抽取或利用重力的方式进入;而 本发明是利用气泡石曝气，使微细气泡充满网格屏与养殖缸壁之间的狭小空间。此外，二者 结构也存在极大的差异，虽然二者都设有支撑框架、照明装置和藻屏，但是各个部分的组件 或组成存在极大的差异。第三，两个发明的使用方式不一样。本发明可以直接架设在养殖缸 的缸壁，部分组件需直接浸润在海水中，需要养殖鱼缸尽量采用穿透性良好的材料(如超白 玻璃，亚力克材料等);而发明专利(CN103288219A)要么放在鱼缸的上方，通过微型潜水 泵将养殖缸的海水抽至系统中，或者挂载在水处理缸的上方，利用分流管将展示缸溢流下来 的海水接引至系统中，且他对养殖缸没有特别的需求。由此可见，本发明与在先申请的发明 专利(CN103288219A)相比，不仅原理和结构不同，装置更为紧凑，同样面积的藻屏，本 发明占用体积更小，且本发明直接在架在养殖缸壁上，不占用多余空间，是一款设计简洁， 功能强大，成本低廉的养殖水处理装置。
本发明可以与活性生物岩(Live rock)搭配使用构建复合的珊瑚养殖系统。它可以与其 它维生设备相结合，提高养殖水的处理系统;也可以独立用于微型礁岩生态缸(100L～500L) 的构建。本发明利用接种或自然生长在网格屏上的丝状海藻的生长实现移除养殖系统富余营 养盐的目的。