CN103109772B - 一种复合过滤介质及过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合过滤介质，包括初级过滤层和精密无纺布层，所述精密无纺布层贴合于所述初级过滤层的背表面，所述初级过滤层为不对称过滤介质，其孔径由大向小渐变，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~60μm，其背表面平均孔径为10~30μm，其厚度为3~5mm；所述精密无纺布层平均孔径为5~20μm，其厚度为100~400μm。同时，本发明还提供一种复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法。本发明深层过滤形成了立体滤渣的效果，具有高孔隙率、高截留率、大流量、低压降、高纳污量的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合过滤介质，更具体的说，涉及一种应用于海水循环水养殖系统的复合过滤介质。
背景技术
近年来，工厂化海水养殖在国内外迅猛发展。我国的海水养殖业正处于一个从传统的流水养殖向规模化的高密度循环水养殖转变的历史转型期。
养殖过程中产生的残饵、粪便、残骸等会使养殖行业产生污染，随着养殖方式向循环水养殖发展，养殖密度和投饵量大大增加，残饵量和鱼体排泄物也大大增加，这些污染物主要以悬浮颗粒物形式在水体中。工厂化的高密度海水封闭循环养殖系统中，水体每天循环量达到20~30次，随着循环次数的增加，颗粒物不能被及时去除而发生积累。据研究，高密度水养殖系统水体中颗粒物总质量80~90%是小于30μm的超细悬浮颗粒物。
超细悬浮颗粒物长时间停留在养殖系统中，会产生许多危害：如损坏鱼鳃、阻塞生物过滤器、氨化产生氨氮、消耗水中的溶氧及大量吸附细菌、病毒等微生物，引起水体自净能力的降低。
以往养殖海水中去除残留悬浮物的常用的过滤方法是砂滤，但存在过滤速度慢，占地面积大的缺点。现因筛滤较砂滤更具安装和反洗的优越性，所以目前广泛应用筛滤。筛滤器有固定筛滤器和旋转筛滤器两类，固定筛滤器主要有弧形筛，存在过滤精度不够的缺点。常用的旋转筛滤器，如转鼓式微滤机，采用不锈钢滤网，孔径由40~120μm不等。当进水悬浮物物浓度小于5mg/L时，总悬浮颗粒物TSS的去除率为31-60%。小于30μm的颗粒物难以使用上述过滤器去除，而高密度水养殖系统水体中颗粒物总质量80~90%是小于30μm的颗粒物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种过滤精度高、不影响水体自净能力的复合过滤介质。
同时，本发明还提供一种复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种复合过滤介质，包括初级过滤层和精密无纺布层，所述精密无纺布层贴合于所述初级过滤层的背表面，所述初级过滤层为不对称过滤介质，其孔径由大向小渐变，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~60μm，其背表面平均孔径为10~30μm，其厚度为3~5mm；所述精密无纺布层平均孔径为5~20μm，其厚度为100~400μm。
本发明技术方案的进一步限定为，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~40μm，其背表面平均孔径为10~20μm，其厚度为3~4mm。
进一步地，所述精密无纺布层平均孔径为5~10μm，其厚度为100~200μm。
进一步地，所述初级过滤层为聚丙烯不对称过滤介质、聚酯不对称过滤介质或玻璃纤维不对称过滤介质。
进一步地，所述精密无纺布层为聚酯精密无纺布或聚丙烯精密无纺布。所述聚酯精密无纺布为经过纳米材料亲水改性的聚酯精密无纺布，所述聚丙烯精密无纺布为经过纳米材料亲水改性的聚丙烯精密无纺布。
本发明提供的另一个技术方案为：一种复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法，按如下步骤进行：
（1）制备复合过滤介质，所述复合过滤介质包括初级过滤层和精密无纺布层，所述精密无纺布层贴合于所述初级过滤层的背表面，所述初级过滤层为不对称过滤介质，其孔径由大向小渐变，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~60μm，其背表面平均孔径为10~30μm，其厚度为3~5mm；所述精密无纺布层平均孔径为5~20μm，其厚度为100~400μm；
（2）在过滤海水养殖水中超细悬浮物时，使海水养殖水从初级过滤层一侧流入，从精密无纺布层一侧流出，将海水养殖水中超细悬浮物截留。
本发明技术方案的进一步限定为，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~40μm，其背表面平均孔径为10~20μm，其厚度为3~4mm。
进一步地，所述精密无纺布层平均孔径为5~10μm，其厚度为100~200μm。
进一步地，所述初级过滤层为聚丙烯不对称过滤介质、聚酯不对称过滤介质或玻璃纤维不对称过滤介质。
进一步地，所述精密无纺布层为聚酯精密无纺布或聚丙烯精密无纺布。所述聚酯精密无纺布为经过纳米材料亲水改性的聚酯精密无纺布，所述聚丙烯精密无纺布为经过纳米材料亲水改性的聚丙烯精密无纺布。
本发明的有益效果是：本发明所述的一种复合过滤介质及过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法，包括精密无纺布层和初级过滤层，海水养殖水从初级过滤层的一侧流入，从精密无纺布层的一侧流出，从而去除掉海水养殖水中的超细颗粒物；深层过滤形成了立体滤渣的效果，具有高孔隙率、高截留率、大流量、低压降、高纳污量的特点。当封闭循环水养殖中排出的海水养殖水从初级过滤层的一侧流入时，海水养殖水中较大的颗粒物被截留；当海水养殖水流经孔径较小的精密无纺布层时，海水养殖水中的较小颗粒物被截留，达到了较好的过滤效果；海水养殖水流经初级过滤层初级过滤以后，大部分较大的颗粒物被截留在初级过滤层，不会堵塞精密无纺布层，从而不会影响流速，不会产生流量大幅度衰减；同时，本发明优选亲水改性精密无纺布层，降低了蛋白质等有机物在过滤介质上聚集而阻塞孔道的可能性，在养殖海水封闭循环的过程中，有利于通量的保持。
附图说明
图1为本发明的复合过滤介质的结构示意图；
图2为本发明的复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法的海水流向示意图；
图3为本发明所述的初级过滤层的正表面的电子显微镜照片；
图4为本发明所述的初级过滤层的背表面的电子显微镜照片；
图5为本发明所述的精密无纺布层的电子显微镜照片；
图6为本发明所述的初级过滤层过滤海水养殖水后的电子显微镜照片。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种复合过滤介质，其结构示意图如图1所示，包括初级过滤层和精密无纺布层3，所述精密无纺布层贴合于所述初级过滤层的背表面，所述初级过滤层为不对称过滤介质，其孔径由大向小渐变，所述初级过滤层的正表面1的电子显微镜照片如图3所示，其平均孔径为20~60μm。所述初级过滤层背表面2的电子显微镜照片如图4所示，其平均孔径为10~30μm。所述初级过滤层厚度为3~5mm。所述精密无纺布层3的电子显微镜照片如图5所示，其平均孔径为5~20μm，其厚度为100~300μm。所述初级过滤层为聚丙烯不对称过滤介质、聚酯不对称过滤介质或玻璃纤维不对称过滤介质。所述精密无纺布层3为聚酯精密无纺布或聚丙烯精密无纺布。所述聚酯精密无纺布为经过纳米材料亲水改性的聚酯精密无纺布，所述聚丙烯精密无纺布为经过纳米材料亲水改性的聚丙烯精密无纺布。
本实施例中，所述初级过滤层为聚丙烯不对称过滤介质，其正表面1平均孔径为40μm，其背表面2平均孔径为15μm，其厚度为3.7mm。所述精密无纺布层3为经过纳米材料亲水改性的聚酯精密无纺布，其平均孔径为10μm，其厚度为200μm。
如图2所示，在使用上述复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物时，海水养殖水从初级过滤层一侧流入，从精密无纺布层3一侧流出，将海水养殖水中超细悬浮物截留。截留方法为：海水养殖水首先流经初级过滤层正表面1，较大的颗粒物4被截留；海水养殖水继续流经初级过滤层的背表面2，较小的颗粒物5被继续截留；海水养殖水继续流经精密无纺布层3，更小的颗粒物6被继续截留，从而得到颗粒物含量很低的海水封闭循环水。初级过滤层过滤海水养殖水后的电子显微镜照片如图6所示。
在使用过程中，初级过滤层为3mm时，进水悬浮物浓度11.2mg/L，出水悬浮物浓度1.0mg/L，去除率达到90%以上，通量可稳定在600L/m2h以上。循环水养殖中的海水养殖水流经初级过滤层以后，大部分残饵粪便等较大的颗粒被截留在初级过滤层，不会堵精密无纺布层，不会导致流量的大规模衰减。
实施例2
本实施例提供的复合过滤介质的结构及其过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法与实施例1相同，不同点为：所述初级过滤层为聚丙烯不对称过滤介质，其正表面1平均孔径为32μm，其背表面2平均孔径为10μm，其厚度为3mm。所述精密无纺布层3为聚酯精密无纺布，其平均孔径为6.5μm，其厚度为165μm。
实施例3
本实施例提供的复合过滤介质的结构及其过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法与实施例1相同，不同点为：所述初级过滤层为聚酯不对称过滤介质，其正表面1平均孔径为20μm，其背表面2平均孔径为20μm，其厚度为4mm。所述精密无纺布层3为聚丙烯精密无纺布，其平均孔径为5μm，其厚度为100μm。
实施例4
本实施例提供的复合过滤介质的结构及其过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法与实施例1相同，不同点为：所述初级过滤层为玻璃纤维不对称过滤介质，其正表面1平均孔径为60μm，其背表面2平均孔径为30μm，其厚度为5mm。所述精密无纺布层3为经过纳米材料亲水改性的聚丙烯精密无纺布，其平均孔径为20μm，其厚度为400μm。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种复合过滤介质，其特征在于，包括初级过滤层和精密无纺布层，所述精密无纺布层贴合于所述初级过滤层的背表面，所述初级过滤层为不对称过滤介质，其孔径由大向小渐变，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~60μm，其背表面平均孔径为10~30μm，其厚度为3~5mm；所述精密无纺布层平均孔径为5~20μm，其厚度为100~400μm。
2.根据权利要求1所述的一种复合过滤介质，其特征在于，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~40μm，其背表面平均孔径为10~20μm，其厚度为3~4mm。
3.根据权利要求1所述的一种复合过滤介质，其特征在于，所述精密无纺布层平均孔径为5~10μm，其厚度为100~200μm。
4.根据权利要求1所述的一种复合过滤介质，其特征在于，所述初级过滤层为聚丙烯不对称过滤介质、聚酯不对称过滤介质或玻璃纤维不对称过滤介质。
5.根据权利要求1所述的一种复合过滤介质，其特征在于，所述精密无纺布层为聚酯精密无纺布或聚丙烯精密无纺布。
6.一种复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法，其特征在于，按如下步骤进行：
（1）制备复合过滤介质，所述复合过滤介质包括初级过滤层和精密无纺布层，所述精密无纺布层贴合于所述初级过滤层的背表面，所述初级过滤层为不对称过滤介质，其孔径由大向小渐变，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~60μm，其背表面平均孔径为10~30μm，其厚度为3~5mm；所述精密无纺布层平均孔径为5~20μm，其厚度为100~400μm；
（2）在过滤海水养殖水中超细悬浮物时，使海水养殖水从初级过滤层一侧流入，从精密无纺布层一侧流出，将海水养殖水中超细悬浮物截留。
7.根据权利要求6所述的一种复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法，其特征在于，所述初级过滤层的正表面平均孔径为20~40μm，其背表面平均孔径为10~20μm，其厚度为3~4mm。
8.根据权利要求6所述的一种复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法，其特征在于，所述精密无纺布层平均孔径为5~10μm，其厚度为100~200μm。
9.根据权利要求6所述的一种复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法，其特征在于，所述初级过滤层为聚丙烯不对称过滤介质、聚酯不对称过滤介质或玻璃纤维不对称过滤介质。
10.根据权利要求6所述的一种复合过滤介质过滤海水养殖水中超细悬浮物的方法，其特征在于，所述精密无纺布层为聚酯精密无纺布或聚丙烯精密无纺布。
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Granted publication date: 20140806 Termination date: 20220125 |
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