申请日2009.09.28
公开(公告)日2010.03.17
IPC分类号A01K63/04
摘要
一种多功能循环水处理设备，包括壳体、过滤装置与排污装置，还包括势能装置，壳体上下部侧壁上分别开有进水口、出水口，在壳体内上部设有过滤装置将壳体内部空间分隔为上水室与下水室，上水室与进水口相通，下水室与出水口相通;排污装置与过滤装置连接并与上水室相通;进水口连接有进水管，进水管中所述进水口处设有势能装置，势能装置包括进气管与竖立在进水管中的增流板，增流板的两侧边与进水管的管壁之间留有空隙作为进水增压之用，进气管位于进水管内部分的管壁上开有气体流出口，该气体流出口背向流水，增流板的其中一个板面迎向流水，另一板面连接在进气管上所述气体流出口相对的管外壁上。势能装置在实现水体溶氧良好效果的同时大大节约了能耗。
权利要求书
1、一种多功能循环水处理设备，包括壳体、过滤装置与排污装置，其特征在 于：还包括势能装置，该壳体的上下部侧壁上分别开有用于与养殖池连通的进水 口、出水口，在所述壳体内上部设有过滤装置，将壳体的内部空间分隔为上水室 与下水室，所述上水室与进水口相通，所述下水室与出水口相通;所述排污装置 与过滤装置连接并与所述上水室相通;所述进水口连接有进水管，进水管中所述 进水口处设有势能装置，所述势能装置包括进气管与增流板，所述增流板为平板 状结构并竖立在进水管中，所述增流板的两侧边与进水管的管壁之间留有空隙作 为进水增压之用，所述进气管插入进水管中且其插入端封闭，进气管位于进水管 内部分的管壁上开有气体流出口，该气体流出口背向流水，所述增流板的其中一 个板面迎向流水，另一板面连接在进气管上所述气体流出口相对的管外壁上。
2、根据权利要求1所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：所述过滤装 置包括过滤筛网，所述过滤筛网的边缘连接在壳体的内壁上，所述过滤筛网上还 具有用于污物流出的出口。
3、根据权利要求2所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：所述排污装 置设置在壳体的外壁上且其为一中空腔体，该腔体通过排污管与所述过滤筛网的 出口连接，腔体的底部还开有排污口;所述排污装置的侧壁上设有溢流管，所述 溢流管连通排污装置与下水室，所述溢流管位于排污装置上的管口处于排污管出 口的下方。
4、根据权利要求3所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：所述过滤筛 网的下方还设有泡沫分离装置，所述泡沫分离装置包括泡沫收集罩、用于与集中 处理池相通的收集管，泡沫收集罩的下方空间为下水室，所述收集管与泡沫收集 罩的顶部连通，所述泡沫收集罩的罩体边缘与壳体的内壁之间具有用于泡沫下流 的间隙。
5、根据权利要求4所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：所述过滤筛 网与泡沫收集罩之间的空间为生化处理室，该生化处理室内填充有生化填料，生 化处理室的侧壁上开有用于填装生化填料的填料口。
6、根据权利要求5所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：所述过滤筛 网呈正立的漏斗状，过滤筛网的下方设有与过滤筛网形状相适应的布水器，所述 布水器为具有通孔的板状结构，其板面敷设在过滤筛网的下表面上，且布水器的 边缘与壳体的内壁连接。
7、根据权利要求1～6任一所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：所 述多功能循环水处理设备还包括消毒装置，所述消毒装置包括臭氧发生器和射流 器，所述射流器设于壳体下部的侧壁上，进气管的进气端开有用于输入臭氧的进 气口;该射流器的进气口与臭氧发生器连接，并分别与下水室、进水管及臭氧的 进气口连通，射流器与进水管的连接部位处于进水管上势能装置的前方管段上。
8、根据权利要求7所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：在壳体的下 部侧壁上还设有反清洗管，所述反清洗管的一端与下水室连接，另一端与进水管 连接用于接反清洗水源。
9、根据权利要求8所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：所述上水室 的侧壁上连接有一增氧分流管，该增氧分流管的另一端与所述下水室相通，增氧 分流管处于上水室的管口与所述进水口正对。
10、根据权利要求9所述的多功能循环水处理设备，其特征在于：所述多功 能循环水处理设备还包括反清洗自动控制系统，所述反清洗自动控制系统包括控 制器与压力传感器，所述压力传感器设于上水室上，所述控制器与设置在进水管 前段的水泵、各进出口上的控制阀联接;压力传感器监测上水室内水压，当水压 达到设定值时向控制器发送监控信号，控制器接收该监测信号后启动或者停止反 清洗过程。
说明书
一种多功能循环水处理设备
技术领域
本发明涉及养殖水循环处理工艺领域，特别涉及一种多功能循环水处理设备， 主要应用于高位池养虾、养鱼，也可适用于海水和淡水工厂化循环水养成和育苗、 水产养殖原水处理、海洋馆和水族馆循环水处理等，还可适用于海鲜、河鲜运输 和批发市场暂养系统、科学试验等水处理系统。
背景技术
海水、淡水鱼、虾、贝类养殖中的循环水需要进行多种处理工艺才能循环使 用，这些处理工艺包括机械过滤、泡沫分离、增氧、生化处理、排污、杀菌消毒、 反清洗等处理步骤，该处理步骤分别采用不同功能的水处理设备完成，因此，现 有的养殖水处理设备的功能还比较单一。
在现有技术中，循环水处理系统由上述多种各自实现其功能的水处理设备组 成，其缺点在于：(1)由于各水处理设备的功能比较单一，为了实现多种处理工艺， 循环水处理系统使用水处理设备的数量较多，使得整个系统的体积庞大，导致占 地面积大;(2)由于各水处理设备的安装技术标准不同，因此对安装场所的要求也 相对较高;(3)由于存在各水处理设备的数量多、占地面积大、安装复杂等缺点使 得水处理系统的投资成本居高不下;(4)水处理设备的数量多，也同时造成能耗大、 运行和维修成本大大增加的缺陷。至今尚未出现针对高位池养虾、养鱼一机多功 能的水处理设备。
如图1、2所示是目前在水增氧过程中使用的势能装置，一般在具有外部能源 的条件下使用，该势能装置为一具有气体流出口24且其横截面为圆形的进气管21; 在使用时，将进气管21插入进水管20中，进气管21的插入端连接在进水管20 管内壁的底部上而使所述插入端封闭。该装置的缺陷在于：其只能在小管径、小 流量状态下工作，而在大管径、大流量状态下工作时，因水流流速过大，水体会 沿进气管21做环形流动(如图2所示)，使进气管21的气体流出口24处所形成 的负压区空间过小，造成进气管21无空气吸入，导致进气管21呈喷水状态以致 无法正常工作;而且，现有的势能装置一般安装在水泵的进水口处，会产生以下 缺点：(1)吸入的空气会对水泵的叶轮产生汽蚀，从而降低水泵的使用寿命;(2)工 作效率降低50%。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高循环水处理效率、体积小、能耗低并可 降低投资、运行成本的多功能循环水处理设备。
本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种多功能循环水处理设备，包 括壳体、过滤装置与排污装置，其特征在于还包括势能装置，该壳体的上下部侧 壁上分别开有用于与养殖池连通的进水口、出水口，在所述壳体内上部设有过滤 装置，将壳体的内部空间分隔为上水室与下水室，所述上水室与进水口相通，所 述下水室与出水口相通;所述排污装置与过滤装置连接并与所述上水室相通;所 述进水口连接有进水管，进水管中所述进水口处设有势能装置，所述势能装置包 括进气管与增流板，所述增流板为平板状结构并竖立在进水管中，所述增流板的 两侧边与进水管的管壁之间留有空隙作为进水增压之用，所述进气管插入进水管 中且其插入端封闭，进气管位于进水管内部分的管壁上开有气体流出口，该气体 流出口背向流水，所述增流板的其中一个板面迎向流水，另一板面连接在进气管 上所述气体流出口相对的管外壁上。
当进水管中的水通过势能装置时，水流在增流板作用下流速增大，并在进气 管处形成负压区，经进气管导入的气体与进水管内的水流形成水气混合体，该水 气混合体通过进水口进入上水室内，实现水体溶氧的良好效果;势能装置还可以 设置在出水口处，对进入养殖池内的水体进行增氧，提高池中水体溶氧量;本发 明势能装置在各种管径的条件下均能正常工作。
作为本发明的一种实施方式，所述过滤装置包括过滤筛网，所述过滤筛网的 边缘连接在壳体的内壁上，所述过滤筛网上还具有用于污物流出的出口。
作为本发明的实施方式，所述排污装置设置在壳体的外壁上且其为一中空腔 体，该腔体通过排污管与过滤筛网的出口连接，腔体的底部还开有排污口;所述 排污装置的侧壁上设有溢流管，所述溢流管连通排污装置与下水室，所述溢流管 位于排污装置上的管口处于排污管出口的下方。
本发明溢流管可使排污装置内的水位保持相对高度，与排污管形成水位差， 使排污管中的水与污物处于流动状态，污物随水流自动汇集到排污装置中，污物 在自身的重力作用下沉积到排污装置的底部，当污物积累到一定数量时，安装在 排污口上的控制阀打开将污物排出。
作为本发明的改进，所述过滤筛网的下方还设有泡沫分离装置，所述泡沫分 离装置包括泡沫收集罩、用于与集中处理池相通的收集管，泡沫收集罩的下方空 间为下水室，所述收集管与泡沫收集罩的顶部连通，所述泡沫收集罩的罩体边缘 与壳体的内壁之间具有用于泡沫下流的间隙。
本发明过滤筛网对流过的水气混合体内的气泡切割后，被切割的气泡经过泡 沫收集罩与壳体侧壁之间的间隙流到下水室内，在下水室中，对水体中的蛋白质、 悬浮物进行泡沫分离，污物通过泡沫收集罩和收集管被排入集中处理池。
作为本发明的进一步改进，所述过滤筛网与泡沫收集罩之间的空间为生化处 理室，该生化处理室内填充有生化填料，生化处理室的侧壁上开有用于填装生化 填料的填料口。
作为本发明的改进，所述过滤筛网呈正立的漏斗状，过滤筛网的下方设有与 过滤筛网形状相适应的布水器，所述布水器为具有通孔的板状结构，其板面敷设 在过滤筛网的下表面上，且布水器的边缘与壳体的内壁连接。
本发明上水室内的大部份水体经过滤筛网后，通过布水器均匀分布流入生化 处理室内，生化填料起到延长水体流程的作用，同时，附着于生化填料上的生物 膜通过硝化细菌转化，将水体中氨氮等硝化去除，从而实现生化处理功能;另外， 过滤筛网对流过的水气混合体内的气泡切割后，被切割的气泡进入生化处理室， 生化填料将气泡进行二次切割细化，并经泡沫收集罩与壳体侧壁之间的间隙流入 下水室内，对水体中的蛋白质、悬浮物进行泡沫分离，经过生化填料对气泡的二 次切割细化，泡沫分离效果更佳。
本发明所述多功能循环水处理设备还包括消毒装置，所述消毒装置包括臭氧 发生器和射流器，所述射流器设于壳体下部的侧壁上，进气管的进气端开有用于 输入臭氧的进气口;该射流器的进气口与臭氧发生器连接，并分别与下水室、进 水管及臭氧的进气口连通，射流器与进水管的连接部位处于进水管上势能装置的 前方管段上。
在现有技术中，对原水(如海水)处理时需要采用化学制剂消毒，而本发明 的消毒装置采用臭氧消毒，臭氧消毒技术与化学制剂消毒相比，臭氧消毒具有环 保，无药物残留，效率高，消毒彻底等优点，消毒后的水经过养水后，可直接进 行养殖。
在泡沫分离过程中，被二次切割的泡沫经泡沫收集罩与壳体侧壁之间的间隙 流入下水室内，同时再与射流器产生的大量微小气泡混合，进一步提高对水体中 的蛋白质、悬浮物的分离效果。
作为本发明的进一步改进，在壳体的下部侧壁上还设有反清洗管，所述反清 洗管的一端与下水室连接，另一端与进水管连接用于接反清洗水源。
清洗水通过反清洗管进入下水室，并向上经过泡沫收集罩与壳体侧壁之间的 间隙流入生化处理室，清洗水流从过滤筛网的下方向上涌出，使附着在过滤筛网 上的污物在逆向水流的作用下脱离过滤筛网，该污物在水流作用下，沿过滤筛网 的漏斗状表面经排污管流入排污装置内，最后通过排污装置底部的排污口排出。
本发明所述上水室的侧壁上连接有一增氧分流管，该增氧分流管的另一端与 所述下水室相通，增氧分流管处于上水室的管口与所述进水口正对。水流经过势 能装置，水气混合体进入上水室内产生一定高压，为了防止压力过高影响进水流 速，设置了增氧分流管，其作用一方面是调节、平衡上水室的压力，确保进水正 常流速;另一方面将上水室中含有多余氧的水气混合体直接带入养殖池中，进一 步增加养殖水的溶氧量。
作为本发明的进一步改进，本发明多功能循环水处理设备还包括反清洗自动 控制系统，所述反清洗自动控制系统包括控制器与压力传感器，所述压力传感器 设于上水室上，所述控制器与设置在进水管前段的水泵、各进出口上的控制阀联 接;压力传感器监测上水室内水压，当水压达到设定值时向控制器发送监控信号， 控制器接收该监测信号后启动或者停止反清洗过程。
与现有技术相比，本发明具是有如下显著的效果：
(1)本发明将多种单一设备水处理功能集于一身，包括泡沫分离、增氧、机械 过滤、自动排污、生化处理、杀菌消毒等，在实现与现有技术相同功能的同时， 设备的体积大大减小，因而占地面积小，对现场安装条件要求较低;
(2)本发明用于实现各种功能的结构在运作时所消耗的外部能量较低，符合节 能减排的要求，而且各结构简单，不仅降低了运行成本，也减少了维修费用;
(3)发明在使用过程中，需要处理的养殖水从壳体上部的进水口进入，最后从 壳体下部的出水口流出，在出水口处增加势能装置，对进入养殖池内的水体进行 增氧，提高了水中的溶氧量;
(4)由于本发明是将现有各水处理设备的功能集成为一体，且各功能的结构简 单，节约原材料，降低了生产成本，减少了投资。
(5)在泡沫分离过程中，被二次切割的泡沫与射流器产生的大量微小气泡混合， 进一步提高对水体中的蛋白质、悬浮物的分离净化程度;
(6)本发明的反清洗自动控制系统可根据压力传感器传送的监测信号，控制实 施反清洗操作，实现了反清洗的自动化控制;
(7)本发明的势能装置结构筒单、节约能耗，可广泛应用各种水产水处理设备 和水产养殖系统工艺等多个领域;
(8)本发明主要应用于高位池养虾、养鱼，也可适用于海水和淡水工厂化循环 水养成和育苗、水产养殖原水处理、海洋馆和水族馆循环水处理等，还可适用于 海鲜、河鲜运输和批发市场暂养系统、科学试验等水处理系统，因此适用范围极 为广泛。