CN102092854B - 一种水处理生物反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水处理生物反应器，置于养殖水环境中，具有外承载筒、受光导筒、光源以及气置管，其中，气置管固定在受光导筒外壁上，气置管的下端开口定位于受光导筒内侧底部，受光导筒及气置管整体置于外承载筒中；光源设于受光导筒中，外承载筒的筒壁下部及筒底具有进水置换孔；筒壁上部设有溢水交流孔。本发明结构简单，不仅可以有效提高大型海藻的生长速率，同时可以有效减少大型藻类丝状体与部件的缠绕，改善大型藻类丝状体的生长条件，受光条件均匀、光照度可调、与水处理环境的结合无限制、具有很好的观赏性。

Description

一种水处理生物反应器

技术领域

本发明涉及一种用于大型海藻丝状体水处理的装置，具体的说是一种水处理生物反应器。

背景技术

大型海藻类丝状体以其适温性广、相对制约条件较少以及与所有养殖动物具有良好的亲和性，故而在科研、养殖、观赏(海洋游乐场所和家庭)和环境治理方面具有很好的应用前景。

在生物科学技术领域中，有效进行各类养殖水体富营养化的去除和生态修复，关系到环境保护和养殖健康与无害化运行，是当今重要的研究和发展问题。常规使用大型海藻进行水处理虽然有良好的效果，但由于难以解决大型海藻适温、适时和适用环境的问题，大型海藻直接用于养殖动物环境中进行水处理的障碍性因素难以克服。

此外，由于海洋动物与植物在养殖方面的条件要求不同(如光照和温度等等)，常规方法难以解决。目前能够解决此类矛盾的技术方案尚未见报道。

发明内容

针对现有技术中存在的难以解决大型海藻适温、适时和适用环境的问题等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、与水处理环境的结合无限制的与养殖水体有很好亲和性的水处理生物反应器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种水处理生物反应器，置于养殖水环境中，具有外承载筒、受光导筒、光源以及气置管，其中，气置管固定在受光导筒外壁上，气置管的下端开口定位于受光导筒内侧底部，受光导筒及气置管整体置于外承载筒中；光源设于受光导筒中，外承载筒的筒壁下部及筒底具有进水置换孔；筒壁上部设有溢水交流孔。

所述受光导筒采用不透明、半透明、单向透明或反光材料制成，受光导筒同时成为大型海藻丝状体内部提升、外壁沉降的循环运行空间。

所述受光导筒为无底圆柱形筒，述受光导筒上部设有提升水外溢孔。

光源具有无色透明的防水套管，内部为光源组件，通过开关增减灯的开启数量。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.结构简单：本发明以简单的结构，不仅可以有效提高大型海藻的生长速率，同时可以有效减少大型藻类丝状体与部件的缠绕，改善大型藻类丝状体的生长条件，此外，通过本装置可以在没有外在扰动的条件下，有效实现改善后的水质与养殖环境用水的良好交流(增加扰动其效果更佳)；

2.受光条件均匀：本发明装置以通入底部的空气为唯一动力源，在受光导筒内形成上浮的气泡，带动水流均匀形成内外交换、纵向环形运动的水流，使大型藻类丝状体均匀经过受光导筒，完成光合作用过程；

3.光照度可调：根据不同环境的需要，可以通过设定开关光源的多少和照度的高低，方便实现调控；

4.与水处理环境的结合无限制：无论大型养殖池、海水育苗池、海洋馆大型水体还是观赏鱼缸这类小水体，本发明装置均可根据不同条件放大或缩小，与养殖水体有很好的亲和性；

5.在养殖环境中使用无需增加过多载荷：由于本装置无论光照使用的电量和装置内水循环需用的通气量均有限，在养殖环境中不会增加更多的载荷，反而由于大型藻类丝状体大量消耗了水中的污染源(氮磷与硝酸氮)，释放出氧气，可以大大减少养殖所需的其它动力与物料消耗；

6.具有很好的观赏性：由于大型藻类丝状体可以形成微球体藻团，且不同藻类品种具有不同的颜色，在水中运动的过程，可以成为观赏养殖水体中的组成部分，形成景观效果。

附图说明

图1A为本发明装置外承载筒正面视图；

图1B为图1的俯视图；

图2A为本发明装置中受光导筒结构示意图之一；

图2B为本发明装置中受光导筒结构示意图之二；

图3为本发明装置中气置管结构示意图；

图4为本发明装置中内置光源组件结构示意图；

图5A为本发明装置结构示意图之一；

图5B为本发明装置结构示意图之二；

图6为本发明装置工作状态示意图。

其中：1为外承载筒，2为受光导筒，3为光源，4为气置管，11为进水置换孔，12为溢水交流孔；21为提升水外溢孔，31为LED灯。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

如图1A、1B所示，本发明水处理生物反应器置于养殖水环境中，由外承载筒1、受光导筒2、光源3以及气置管4等部分组成。其中，气置管4(如图3所示)的下端开口定位于受光导筒2内侧底部，受光导筒2及气置管4整体置于外承载筒1中；光源3设于受光导筒2中；外承载筒1的筒壁下部及筒底具有进水置换孔11；筒壁上部设有溢水交流孔12。

如图2A、2B所示，受光导筒2为采用不透明、半透明、单向透明或反光材料制成的无底圆柱形筒，其内部为大型藻类丝状体上行通道；图2A所示受光导筒2为平底形式，图2B所示受光导筒2为座底形式，底座部位具有进水通道；受光导筒2成为大型海藻丝状体内部提升、外壁沉降的循环运行空间

如图4所示，光源3具有无色透明的防水套管，内部为光源组件，通过开关增减灯的开启数量，本实施例中，线形排列的灯组件采用防水LED灯31，也可根据条件采用日光灯管等作为光源。

本实施例中，气置管4下端开口(出气孔)定位在受光导筒2底部的中心点，气置管4的直立管部分在受光导筒2的外壁进行定位；作为藻类丝状体运动的唯一动力源，气置管4可以根据藻类丝状体养殖的需要，调节通入的气量。

将上述组装好的受光导筒2和气置管4放入外承载筒1的中心定位，受光导筒2及气置管4组件的下沿保持与外承载筒1下沿1～1.5cm的位差(内高外低)，如图5A所示；图5B为采用受光导筒2为座底形式的定位方式；调整提升水外溢孔21下沿高于外承载筒1的溢水交流孔12下沿0.5～1cm，以便于含氧水流溢出，进入养殖水体；

将上述组装好的水处理生物反应器放入养殖水体，调整其高度，让受光导筒2的提升水外溢孔21下沿与养殖水体水面呈水平状定位即可，光源3接驳220v(或110v)电源；将气置管4接到气源装置上，大型藻类丝状体养殖水处理装置组装完毕。

使用本装置需要根据不同藻类品种、养殖水体大小、本装置的体积和养殖于本装置内的藻类丝状体的数量多少，给予适当的光强和照度，提供藻类生长需求必须的光照条件；只需根据培养条件要求，通过开关增减光源数量，以满足培养条件。

如图6所示，将本发明装置于需要进行水处理的环境中，外部环境的海水可以通过外承载筒1的筒壁下部及筒底的进水置换孔11进入本发明装置中，在气置管4通入的空气上浮气泡带动下，本发明装置内的大型海藻丝状体与海水能够迅速形成受光导筒2内部的上升水流，该上升流水流从受光导筒2的提升水外溢孔21处流出，藻体和部分海水在受光导筒2和外承载筒1之间形成沉降，进入装置底部并再次参与受光导筒2内上升水流的运动，形成内外纵向环流；同时部分经过海藻进行光合作用处理、去除污染物质和有氧的水经溢水交流孔12溢出，进入养殖水体中。在对水体的水进行了充分的置换处理后，能够达到对养殖水处理的最佳效果。

Claims (3)

1.一种水处理生物反应器，其特征在于：置于养殖水环境中，具有外承载筒(1)、受光导筒(2)、光源(3)以及气置管(4)，其中，气置管(4)固定在受光导筒(2)外壁上，气置管(4)的下端开口定位于受光导筒(2)内侧底部，受光导筒(2)及气置管(4)整体置于外承载筒(1)中；光源(3)设于受光导筒(2)中，外承载筒(1)的筒壁下部及筒底具有进水置换孔(11)；筒壁上部设有溢水交流孔(12)；所述受光导筒(2)为无底圆柱形筒，所述受光导筒(2)上部设有提升水外溢孔(21)。

2.按权利要求1所述的水处理生物反应器，其特征在于：所述受光导筒(2)采用不透明、半透明、单向透明或反光材料制成，受光导筒(2)同时成为大型海藻丝状体内部提升、外壁沉降的循环运行空间。

3.按权利要求1所述的水处理生物反应器，其特征在于：光源(3)具有无色透明的防水套管，内部为光源组件，通过开关增减灯的开启数量。

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