CN102923843B - 一种工厂化繁育用综合水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水处理装置，属于养殖水处理领域。一种工厂化繁育用综合水处理装置，其特征在于包括封闭式壳体，所述壳体内上部均匀设置有悬浮滤料，悬浮滤料上方的壳体上设置有出水口，悬浮滤料下方设置有从壳体外通入的曝气管，曝气管上等距离均匀设置有曝气孔，所述壳体内底部设置有下方开口的反冲洗气室，在反冲洗气室上部的壳体上设置有进水口，所述进水口连接进水管，所述反冲洗气室顶连通进气管，所述进气管与装置外的反冲洗触发管相连接，所述反冲洗触发管段设置有反冲洗进气口，所述反冲洗触发管连通至壳体顶端，在反冲洗触发管上反冲洗进气口与壳体顶端之间安装有阀门，所述壳体底部设置有污泥出口。

Description

一种工厂化繁育用综合水处理装置
技术领域
本发明涉及一种水处理装置，尤其涉及一种工厂化繁育用综合水处理装置。
背景技术
水处理技术是循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System，RAS)的核心技术之一，其中生物过滤技术在控制养殖水体中氨氮、亚硝酸盐等有毒物质方面起着十分关键的作用，因此生物接触氧化滤池现在广泛应用于渔业水处理，微污染水源饮用水预处理及污水处理等领域。
一个循环水养殖系统，其生物过滤的效果如何，在很大程度上是由选用的生物滤料决定的。目前，国内外通常采用的滤料有烧结陶粒、沸石、火山灰、焦炭和用玻璃钢或塑料制成的各种形状的填料。玻璃钢和塑料填料表面光滑，但生物膜附着力差，容易老化，且价格较贵；沸石、火山灰属天然矿物，虽然生物膜附着性能好，但其强度较弱，经人工破碎后形状不规则，水力特性不好，且其资源有限；而焦炭易破裂；陶粒需高温烧制，投资大、成本高。
在实践中，生物滤池启动后，随着运行时间的延长，由于滤料的机械截留和接触凝聚作用以及生物絮凝作用，悬浮物及胶体颗粒不断会被截留在滤料的空隙中间；生物膜不断吸收有机物质，生物体增殖会引起生物膜厚度的增加，进一步导致滤料间的空隙减小。这使得滤池容易出现以下不良状况：（1）增加滤池的负荷，养鱼水体的悬浮物及胶体颗粒主要是残饲、鱼粪、鱼体粘液等有机物，它们长时间停留在滤料层内会氧化分解，从而增加了滤池的处理负荷；（2）水头损失大大增加，随着滤料问的空隙不断被堵塞，水阻力越来越大，水头损失快速增加，能耗上升；当滤池进水为自流时，由于水位差基本不变，滤速下降，处理水量大大减少；（3）有效比表面积大大减少，显然，随着滤料层逐渐被堵塞，影响水处理效果的滤料有效比表面积也大大减少，堵塞越严重，有效比表面积减少越多；（4）处理效率下降，出水的水质变差；随着生物膜的增厚和逐渐老化，又得不到适时更新，生物代谢速率减缓，使处理效率变低，去除率下降，水质变差。
因此，为保持滤池正常、稳定的工作，必须通过反冲洗来消除上述负面影响。反冲洗水能将滤层内的悬浮固体带出生物滤池，使生物膜表面干净，老化的生物膜也得到更新，滤料间空隙加大，从而使水头损失减小，传质过程和生物代谢速率加快，处理效率也得以恢复。
现在应用于渔业水处理一般针对室外的养殖水面，采用的生物滤池主要为就地挖掘改造，就地取材建立，对于滤池的反冲洗主要是采用以水直接冲洗滤料的方式，现在的水冲洗方式迅速但粗糙，如果用力过大或过小或不均，都会达不到效果，而且易对滤池产生伤害。而水冲洗如果设计不合理或安装达不到要求，也会使反冲洗时配水不均匀，造成整个滤池冲洗不均匀。在冲洗强度小的区域，不能有效达到反冲洗目的，影响这部分高效工作；在冲洗强度大的区域，可能会冲动承托层，引起滤料与承托层的混合，甚至发生生物滤料的流失，对生物滤池造成危害。
而对于工厂化的室内养殖水面，尤其对于水质要求高，即循环水处理要求更精细的繁育用水，现在的滤池和滤料都不能使用，滤池太粗糙，反冲洗不均匀，滤料也不够精细，无法满足繁育用水的要求，而且现在的滤池主要是为了配合养成用水的要求，要求处理能力高，而对处理精度没有很高的要求，但繁育用水的情况是小鱼小虾产生的废物少，而水处理循环后的水的洁净度等要求高，现在的这种固定滤池的特点决定了现有的滤池无法满足工厂化繁育用水的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工厂化繁育用综合水处理装置，解决现在的滤池及相关设备无法满足工厂化繁育用水综合处理的要求的缺陷。
技术方案
一种工厂化繁育用综合水处理装置，其特征在于：包括封闭式壳体，所述壳体内上部均匀设置有悬浮滤料，所述悬浮滤料采用聚苯乙烯泡沫粒子，悬浮滤料上方的壳体上设置有出水口，悬浮滤料下方设置有从壳体外通入的曝气管，所述曝气管平行悬浮滤料设置，曝气管上等距离均匀设置有曝气孔，所述壳体内底部设置有下方开口的反冲洗气室，在反冲洗气室上部的壳体上设置有进水口，所述进水口连接进水管，进水管出口设置在所述反冲洗气室顶，所述反冲洗气室顶连通进气管，所述进气管与装置外的反冲洗触发管相连接，所述反冲洗触发管段设置有反冲洗进气口，所述反冲洗触发管连通至壳体顶端，并从壳体顶端连通至装置内，在反冲洗触发管上反冲洗进气口与壳体顶端之间安装有阀门，所述壳体底部设置有污泥出口。
所述悬浮滤料采用聚苯乙烯泡沫粒子，聚苯乙烯泡沫粒子颗粒直径2～3mm，比表面积≥800m2/m3，真实密度为20kg/m3。
所述反冲洗气室位于壳体内底部中心位置。
有益效果
本发明的工厂化繁育用综合水处理装置采用将反冲洗气室内成为负压区，从而使悬浮滤料层向下膨胀，起到反压式反冲洗的作用，而且反冲洗触发管连接到装置顶端增强了反压式反冲洗效果；整体装置设计成一体化结构，安装连接方便，便于循环或变换对象使用，装置内部使用聚苯乙烯泡沫粒子作为悬浮滤料，比表面积大，能够同时进行物理过滤和生物过滤，因此能够满足工厂化的室内繁育用水的综合处理。
附图说明
图1为本发明示意图。
其中：1-壳体，2-悬浮滤料，3-出水口，4-曝气管，5-反冲洗气室，6-进水口，7-进气管，8-反冲洗触发管，9-反冲洗进气口，10-阀门，11-污泥出口。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
如附图1所示为一种工厂化繁育用综合水处理装置，包括封闭式壳体1，所述壳体1内上部均匀设置有悬浮滤料2，所述悬浮滤料2采用聚苯乙烯泡沫粒子，悬浮滤料2上方的壳体1上设置有出水口3，悬浮滤料2下方设置有从壳体1外通入的曝气管4，所述曝气管4平行悬浮滤料2设置，曝气管4上等距离均匀设置有曝气孔，使进水后水在壳体1内翻滚，便于过滤处理；所述壳体1内底部设置有下方开口的反冲洗气室5，在反冲洗气室5上部的壳体1上设置有进水口6，所述进水口6连接进水管，进水管出口设置在所述反冲洗气室5室外顶上，进水时能够将可能滞留在反冲洗气室5顶的残渣冲走，所述反冲洗气室5顶连通进气管7，所述进气管7与装置外的反冲洗触发管8相连接，所述反冲洗触发管段设置有反冲洗进气口9，在反冲洗进气口9所在的反冲洗触发管段的两端以法兰与前后管段相连，所述反冲洗触发管8连通至壳体1顶端，并从壳体1顶端连通至装置内，在反冲洗触发管8上反冲洗进气口9与壳体1顶端之间安装有阀门10，所述壳体1底部设置有污泥出口11。
所述悬浮滤料2采用聚苯乙烯泡沫粒子，聚苯乙烯泡沫粒子颗粒直径2～3mm，比表面积≥800m2/m3，真实密度为20kg/m3。该悬浮滤料截留去除TSS（总悬浮颗粒物）效果佳，滤料密度低、浮性大、比表面积大，SS（悬浮颗粒物）吸附在悬浮滤料表面待反冲洗的时候从系统中被祛除，物理过滤性能强；该悬浮滤料具有较高的比表面积，挂上生物膜后可有效降解循环水养殖系统中的氨氮，对亚硝酸盐的去除效果也较好，生物过滤性能也强。
本装置采用圆柱型设计，进水方向为下进上出，需要处理的水体通过装置内的滤料同时进行物理过滤和生物过滤，以达到繁育系统水体的水质要求。同时可以通过风机供气，来增加水体中的氧含量。本装置由于采用聚苯乙烯泡沫粒子作滤料，密度小，如采用常规的水反冲洗、气水联合反冲洗等方法均难以奏效，所以采用了气体反压式反冲洗技术与装置。本装置从进水管6进水后，壳体1内部充满了水，经过悬浮滤料2过滤，处理后的水从出水口3流出，当一段时间后，进行反冲洗，反冲洗过程为：当装置需要反冲洗时，首先关闭进水管6的进水泵，停止进水，打开反冲洗进气口9的反冲洗进气管阀，当空气垫层达到较大容积后，打开反冲洗的阀门10，使气室瞬间成为负压区，壳体1内的水迅速充填至反冲洗气室5中，导致滤料层突然向下膨胀，起着反压式反冲洗的作用，把附着在滤料上的悬浮物和老化生物膜洗脱。冲洗后，稍加沉淀，即从污泥出口11排走污物。为反冲洗效果更佳，可重复两次。
所述反冲洗气室5位于壳体1内底部中心位置，所述壳体1顶为以反冲洗触发管8与壳体1顶端连通口为中心的圆台形顶盖，能使气压在反冲洗时更均匀。所述阀门10可以采用蝶阀。

Claims (3)

1.一种工厂化繁育用综合水处理装置，其特征在于：包括封闭式壳体（1），所述壳体（1）内上部均匀设置有悬浮滤料（2），所述悬浮滤料（2）采用聚苯乙烯泡沫粒子，悬浮滤料（2）上方的壳体（1）上设置有出水口（3），悬浮滤料（2）下方设置有从壳体（1）外通入的曝气管（4），所述曝气管（4）平行悬浮滤料（2）设置，曝气管（4）上等距离均匀设置有曝气孔，所述壳体（1）内底部设置有下方开口的反冲洗气室（5），在反冲洗气室（5）上部的壳体（1）上设置有进水口（6），所述进水口（6）连接进水管，进水管出口设置在所述反冲洗气室（5）室外顶上，所述反冲洗气室（5）顶连通进气管（7），所述进气管（7）与装置外的反冲洗触发管（8）相连接，所述反冲洗触发管段设置有反冲洗进气口（9），所述反冲洗触发管（8）连通至壳体（1）顶端，并从壳体（1）顶端连通至装置内，在反冲洗触发管（8）上反冲洗进气口（9）与壳体（1）顶端之间安装有阀门（10），所述壳体（1）底部设置有污泥出口（11）。
2.如权利要求1所述的工厂化繁育用综合水处理装置，其特征在于：所述悬浮滤料（2）采用聚苯乙烯泡沫粒子，聚苯乙烯泡沫粒子颗粒直径2～3mm，比表面积≥800m2/m3，真实密度为20kg/m3。
3.如权利要求1或2所述的工厂化繁育用综合水处理装置，其特征在于：所述反冲洗气室（5）位于壳体（1）内底部中心位置。
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