[发明专利]用于净化水产养殖水体的过滤设备

说明书

技术领域

本发明涉及水产养殖领域的水体净化技术，特别是涉及一种用于净化水产养殖水体的过滤设备。

背景技术

循环水处理技术是水产养殖系统的核心部分，前者的技术先进性决定了后者的先进性、稳定性和运行经济性。所有的水产养殖系统水处理的首要任务就是去除水体中的悬浮固体，这些悬浮固体包括无机的和有机的成分，主要产生于生物排泄、生物凝胶、以及未被吞食的食物残余等，其颗粒大小从几厘米到几微米不等。有机的部分，所谓挥发性悬浮固体（volatile suspended solids， VSS）助长氧消耗和生物燃烧问题的突出。而无机成分则促使淤泥沉积的形成。从颗粒的直径大小区分，可以将养殖水固体分为溶解固体、胶状固体、超胶状固体、以及可沉淀固体，如图1所示。其中术语“细固体”是指那些直径小于100??m不容易沉淀于水中的固体颗粒。总悬浮固体（Total suspended solid， TSS）浓度被定义为在已知体积的水中超过1??m直径以上颗粒的质量。相对而言，在循环养殖水系统当中，细固体更难以控制并导致更多的问题。

在循环水处理技术中，可以采取一种或多种过滤工艺来去除水中的颗粒，包括沉积、粗滤、布朗扩散、拦截等，通过筛网、颗粒介质、或气泡介质等过滤器来实施。其中，布朗扩散和拦截工艺的实践意义有限，因而，物理过滤是控制水体固体悬浮物浓度的主要手段，其效果的好坏直接影响到生物净化的效果和鱼类的生长。目前用于水产养殖系统的物理过滤设备主要有转鼓式微滤机、弧形筛、蛋白分离器、砂滤器等。其中，如图2所示的转鼓式微滤机主要用于去除60??m以上的固体颗粒物质（TSS），设备主体材质可以分为金属（主要是316不锈钢和钛材）和非金属（主要是PP和PVC）两类。这两种材质的微滤机在工作原理、去除效率、运用方式上几乎没有差异。在自动清洗方面，一般采用反冲洗装置，定期对筛网实施反方向的冲洗，使淤积于筛面的污泥顺着水流流向去污槽并顺水排出。在处理能力上，微滤机覆盖了从10m3/h至约150m3/h的区间；过滤网目一般为170目至300目，也有个别采用500目精度的情况；转鼓转速一般为1-5rpm（随着转鼓直径增大而减低）；传统方式以大速比减速器驱动转鼓旋转为主，单位能耗上普遍可达每处理100m³耗电0.3度的水平。

图3所示为采用弧形筛作为过滤器的水体净化系统示意图，其中的弧形筛水体过滤装置的放大示意图如图4所示。弧形筛是一种技术上源于矿砂筛分的分离装置，在渔业养殖水处理上主要是利用筛缝排列垂直于进水水流方向的圆弧形固定筛面实现水体固液分离，最常用的筛缝间隙为0.25mm，可有效去除约80%的粒径大于70??m的固体悬浮物质，具有结构简单、造价低的优点，与转鼓式微滤机的主要区别在于无需额外的机械动力，节能效果好。其缺点在于尚未有效解决弧形筛面的自动清洗难题，在养殖负荷较高时甚至需要约每小时人工刷洗筛面一次，以维持过滤装置的正常工作。

因此，在养殖水体的物理过滤方面，确实需要一种新的过滤设备，能够克服现有技术的不足之处，有效提高工作效率，便于实现自动清洗，同时又能大量节约能耗的新技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的用于养殖水体的物理过滤处理技术，既能满足低能耗的要求，又能解决自动清洗的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种水体过滤设备，包括一底座、一机架、一锥台形筛网、一传动轴、一驱动装置、一进水管路、一出水管路、一筛网反冲洗装置以及一控制装置；其中所述底座呈圆盘形，其底部中间形成有蓄水空间，底部一侧的侧壁上设有连通出水管路的排水管口，并设有外环档缘和内环凸缘；于该外环档缘和内环凸缘之间还设有排污槽，在排污槽底部设有数个排污孔；所述筛网设置于底座和机架之间，以不锈钢筛网网面固定于一固定架上组成，所述固定架顶部为直径较小的固定部，固定连接于传动轴的上部，该传动轴垂直延伸于底座和机架之间；所述固定架底部为直径较大的固定箍，该固定箍的底缘延伸至内环凸缘之外，即排污槽的上方；固定部与固定箍之间由多根等角度相间隔的辐射状加强筋相连接；所述进水管路，将水引导至筛网顶部，让水在重力作用下从筛网顶部向下流动，经筛网的过滤流入底座蓄水空间；所述控制装置，根据用户可编程的程序来实施自动控制，令所述反冲洗装置以同步于筛网的转动的方式，对筛网表面进行冲洗，且所述筛网的转动为间歇性的。

作为可选择的技术方案，所述反冲洗装置既可设置在筛网的外面，使其喷嘴方向对着筛网的外表面；也可以设置在筛网的里面，使其喷嘴方向对着筛网的内表面，其冲洗效果基本相近。