CN105502799A - 循环水系统的液泡分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种循环水系统的液泡分离器，该液泡分离器装设在一膜过滤单元一侧，且包括一筒槽、一抽水泵、一集沫槽及至少一个微细气泡产生单元，当水液经该微细气泡产生单元的一入水口泵送至一混合室时，与一空气管所抽送的气体充分搅拌，形成带有大量微细气泡的水体，使水体中的蛋白质、残饵、排泄物与较大颗粒积聚在气泡表面，并通过一回水口向上推升，以排至一集沫槽，而与气泡到达分离界面后的水体，最后通过筒槽的一出水管排至养殖槽，以利于续行固液分离。本发明所提供的循环水系统的液泡分离器，该液泡分离器可接设在养殖槽的一侧，使滞留在养殖槽内并带有较大悬浮颗粒的泡沫，能借着该液泡分离器来进行固液分离，以维持养殖水的良好水质。

Description

循环水系统的液泡分离器

技术领域

本发明有关于一种水处理设备，特别是有关于一种能有效截除水中蛋白质，以延长膜使用寿命，且能提供良好循环水质、以提高饲养物存活率的循环水系统的液泡分离器。

背景技术

申请案号为第101496697号“高密度养殖循环水的处理设备”的中国台湾发明专利申请，为本申请发明人先前提出的发明专利申请。该种养殖循环水的处理设备包括有至少一养殖槽、一曝气单元、一杀菌单元、至少一循环水处理槽、多数个膜过滤单元、一回水单元及一喷洗单元。该种处理设备能让养殖槽内的水体在曝气后，有充足的溶氧量之外，也能有效地将残饵及排泄物上浮溢流出槽体外，更配合杀菌单元提供微量的臭氧，以及在该养殖槽的板体内部衬有抗菌材料层，可有效避免病毒、细菌生成，因此能提供优良的养殖水体，以提高生物养殖密度及活成率。

但是，在水产养殖过程中，鱼体上不免会因新陈代谢而自然地分泌并排放出黏液，这些黏液通常会凝结水中的细小残饵与鱼只排泄物，并含有大量不同成分的蛋白质，虽然一部分的黏液在排出养殖槽后，可以迅速地分解为氨氮，并通过后续的硝化菌进行硝化作用来脱除，但大部分的黏液则被泵送到膜过滤单元的过滤室，这些黏液会很快地附着在滤膜的表面，造成膜孔的堵塞，使得膜通量降低，也导致循环水的产水率快速衰竭，这时，即使利用膜过滤单元上方的喷洗单元来对膜面来进行冲洗清洁，也很难在短暂地时间内有效地除去滤膜表面的黏膜层，造成滤膜丧失应有的固液分离效能。

其次，养殖槽内比重较大的残饵、鱼虾排泄物及固体悬浮颗粒（SS），通常无法正常地溢流排出养殖槽外，所以，会在曝气单元的曝气作用下，形成上浮于水体液面的泡沫，这些泡沫一旦堆积成有机废物层后，就会在养殖槽内快速地分解成氨氮，而后续的膜过滤单元的滤膜采用UF膜（UltraFiltration，超过滤膜）为主，但UF膜对于氨氮的截留效果不高，如此一来，通过滤膜的循环水在泵送回养殖槽后，就会造成槽体内的水质氨氮浓度提高，饲养物的存活率也相对骤减。

据上，为更提高养殖物的存活率，有必要再提升养殖的维生系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供的一种循环水系统的液泡分离器。

为了达成上述目的，本发明提供一种循环水系统的液泡分离器，该循环水系统将一养殖槽的养殖水溢流至一设有包埋式硝化菌的硝化处理槽内进行硝化反应，再通过一膜过滤单元进行固液分离，最后再抽送回该养殖槽内循环使用，该液泡分离器装设在该膜过滤单元的一侧，且该液泡分离器包括有：

一筒槽，其具有由一筒壁所构成的一容水室、自该筒壁外部伸设入该容水室的一进水管及一出水管、至少一导气孔及一排沫孔；

一抽水泵，其连接在该进水管上，并将通过该硝化处理槽的处理水预先抽送入该筒槽的进水管；

一集沫槽，其设置在该筒槽一侧，并具有一接设在该排沫孔上的收集管；以及

至少一个微细气泡产生单元，其设置于该筒槽的容水室内，并具有一本体、一形成于该本体内的混合室、一连接该进水管且与该混合室通连的入水口、一连接在该导气孔且对应该入水口的空气管，及多数个形成在该本体周侧上且与该混合室连通的回水口，当水液经由该入水口泵送至该混合室时，能与该空气管所抽送的气体产生充分地混合搅拌作用，进而形成带有大量微细气泡的水体，促使水体中的蛋白质、残饵、排泄物与较大颗粒能积聚在气泡表面并通过前述回水口向上推升，再经由该排沫孔上的收集管汇送至该集沫槽内，而与气泡到达分离界面后的水体则向下流动，最后通过该筒槽的出水管排放到该养殖槽中。

作为上述一种循环水系统的液泡分离器的优选方案，其中该微细气泡产生单元的本体具有一中空内壳及一外壳，该中空内壳与外壳之间形成该混合室，而该本体的入水口设于该中空内壳的一侧，该中空内壳的一侧另设有一将处理水喷送至混合室的喷口，该喷口对应于该空气管，以使水与空气相互撞击而快速产生微细气泡。

作为上述一种循环水系统的液泡分离器的优选方案，其中所述循环水系统的液泡分离器更包括一气嘴座，该气嘴座固设在该中空内壳的喷口上方，该气嘴座具有一对应于该喷口的气嘴、多数个呈放射状衔接在该气嘴外侧的肋板，及多数个衔接在该肋板尾端的锁接部，而该中空内壳的喷口周侧设有多数个锁接座，该气嘴座的该锁接部分别对应锁固于该锁接座上。

作为上述一种循环水系统的液泡分离器的优选方案，其中该微细气泡产生单元的本体具有一第二外壳，该第二外壳罩设在中空内壳的另一侧，该中空内壳与该第二外壳之间形成一第二混合室，而该本体的入水口设于该中空内壳的一侧，该中空内壳的另一侧设有一将处理水喷送至混合室的第二喷口，该第二喷口对应于另一空气管，以使水与空气相互撞击而快速产生微细气泡。

作为上述一种循环水系统的液泡分离器的优选方案，其中所述循环水系统的液泡分离器更包括一枢接套管，其串接在该筒槽的出水管上，且该出水管呈倒L型，当调整该枢接套管时，该出水管的一出水端相对于该出水口的高度改变。

作为上述一种循环水系统的液泡分离器的优选方案，其中该筒槽的出水管的高度低于该排沫孔的高度。

作为上述一种循环水系统的液泡分离器的优选方案，其中所述循环水系统的液泡分离器更包括有一臭氧产生单元，其设置在筒槽外，具有一对应该导气孔的臭氧排放口，以将臭氧打入该容水室内进行杀菌。

为了达成上述目的，本发明提供另一种循环水系统的液泡分离器，其用于处理一养殖槽内的养殖水，该液泡分离器装设在该养殖槽的一侧，以去除养殖水中的泡沫黏液，且经过液泡分离后的养殖水，再溢流至一设有包埋式硝化菌的硝化处理槽内进行硝化反应，并通过一膜过滤单元进行固液分离，该液泡分离器包括有：

一筒槽，其具有由一筒壁所构成的一容水室、自该筒壁外部伸设入该容水室的一进水管及一出水管、至少一导气孔及一排沫孔；

一抽水泵，其连接在该进水管，并将通过该硝化处理槽的处理水预先抽送入该筒槽的进水管；

一集沫槽，其设置在该筒槽一侧，并具有一接设在该排沫孔上的收集管；以及

至少一个微细气泡产生单元，置于该筒槽的容水室内，并具有一本体、一形成于该本体内的混合室、一连接该进水管且与该混合室通连的入水口、一连接在该导气孔且对应该入水口的空气管，及多数个形成在该本体周侧上且与该混合室连通的回水口，当水液经由该入水口泵送至该混合室时，能与该空气管所抽送的气体产生充分地混合搅拌作用，进而形成带有大量微细气泡的水体，促使水体中的蛋白质、残饵、排泄物与较大颗粒能积聚在气泡表面并通过前述回水口向上推升，再经由该排沫孔上的收集管汇送至该集沫槽内，而与气泡到达分离界面后的水体则向下流动，最后通过该筒槽的出水管排放到该养殖槽中。

作为上述另一种循环水系统的液泡分离器的优选方案，其中所述循环水系统的液泡分离器更包括一枢接套管，其串接在该筒槽的出水管上，且该出水管呈倒L型，当调整该枢接套管时，该出水管的一出水端相对于该出水口的高度改变。

作为上述另一种循环水系统的液泡分离器的优选方案，其中该筒槽的出水管的高度低于该排沫孔的高度。

本发明具有以下有益效果：

本发明所提供的循环水系统的液泡分离器，该液泡分离器接设在膜过滤单元的一侧，使养殖水在尚未进行膜过滤之前，能通过泡沫吸附分离方式来预先去除水体中的胶状黏液与悬浮微粒，防止膜过滤单元的滤膜被鱼体所分泌的黏液堵塞，以维持滤膜应有的固液分离效能，从而提供优良的循环水质，提高饲养物的存活率，并延长滤膜的使用寿命；

本发明所提供的循环水系统的液泡分离器，该液泡分离器可接设在养殖槽的一侧，使滞留在养殖槽内并带有较大悬浮颗粒的泡沫，能借着该液泡分离器来进行固液分离，以维持养殖水的良好水质。

附图说明

图1为本发明的循环水系统的液泡分离器的第一实施例的设备系统图；

图2为该液泡分离器的组合图；

图3为该微细气泡产生单元的组合剖视图；

图4为该筒槽上的出水管的高度调整示意图；

图5为该液泡分离器的俯视图，其说明该筒槽内置有多组微细气泡分离单元；

图6为本发明的循环水系统的液泡分离器的第二实施例的设备系统图。

【主要元件符号说明】

10-养殖槽；100-液泡分离器；

20-硝化处理槽；

30-膜过滤单元；

40-筒槽；41-筒壁；42-容水室；43-进水管；44-出水管；440-出水口；441-出水端；45-导气孔；46-排沫孔；

50-抽水泵；

60-集沫槽；61-收集管；

70-微细气泡产生单元；71-本体；711-中空内壳；712-外壳；713-第二外壳；714-锁接座；72-混合室；721-第二混合室；73-入水口；74-空气管；75-回水口；76-喷口；77-气嘴座；771-气嘴；772-肋板；773-锁接部；774-锁接件；78-第二喷口；

80-枢接套管；

90-臭氧产生器；91-臭氧排放口。

具体实施方式

为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显，下文将配合附图，作详细说明如下。

参照图1所示，本发明的循环水系统的液泡分离器的第一实施例，该种循环水系统是将一养殖槽10的养殖水溢流至一设有包埋式硝化菌（Nitrosomonas）的硝化处理槽20内进行硝化反应，再通过一膜过滤单元30进行固液分离，最后再抽送回该养殖槽10内循环使用，该液泡分离器100装设在该膜过滤单元30的一侧。

参照图2所示，该液泡分离器100包括有一筒槽40、一抽水泵50、一集沫槽60及至少一微细气泡产生单元70。

该筒槽40，具有一由一筒壁41所构成的容水室42、自该筒壁41外部伸设入该容水室42的一进水管43及一接设在一出水口440上的出水管44、二开设在该筒槽40上方的导气孔45，以及一设置在该筒槽40顶端的排沫孔46。且该筒槽40的出水管44的高度低于该排沫孔46的高度，以让筒槽40内的泡沫可往上推挤而快速排出。

该抽水泵50，连接在该进水管43上，用以将通过该硝化处理槽20或该膜过滤单元30的处理水预先抽送入该筒槽40的进水管43。

该集沫槽60，设置在该筒槽40一侧，并具有一接设在该排沫孔46上的收集管61。

如图3所示，该微细气泡产生单元70，呈上下对称状置于该筒槽40的容水室42内，并具有一本体71、一形成于该本体71内的混合室72、一连接该进水管43且与该混合室72通连的入水口73、一连接在该导气孔45且对应该入水口73的空气管74，及多数个形成在该本体71周侧上且与该混合室72连通的回水口75。

进一步地，该微细气泡产生单元70的本体71具有一中空内壳711及一外壳712，该中空内壳711与外壳712之间形成该混合室72，而该本体71的入水口73设于该中空内壳711的一侧，该中空内壳711的一侧另设有一可将处理水喷送至混合室72的喷口76，该喷口76对应于该空气管74，使水在由该喷口76喷送混合室72时，能对该空气管74形成一负压吸力，而唧引入外界空气（文氏管原理），以快速产生微细气泡。

该微细气泡产生单元70更包括一气嘴座77，该气嘴座77固设在该中空内壳711的喷口76的上方，该气嘴座77具有一对应于该喷口76的气嘴771、多数个呈放射状衔接在该气嘴771外侧的肋板772，及多数个衔接在该等肋板772尾端的锁接部773，而该中空内壳711的喷口76周侧设有多数个锁接座714，该气嘴座77的各该锁接部773配合多数个锁接件774对应锁固于该等锁接座714上。

该本体71还具有一第二外壳713，该第二外壳713罩设在中空内壳711的另一侧，该中空内壳711与第二外壳713之间形成一第二混合室721，而该本体71的入水口73设于该中空内壳711的一侧，该中空内壳711的另一侧设有一可将处理水喷送至混合室721的第二喷口78，该第二喷口78是对应于另一空气管74，以快速产生微细气泡。

如图2、图3所示，当水液经由该入水口73泵送至该混合室72时，经由该等空气管74进入的空气导入该气嘴座77并由气嘴771喷出，此时，水与空气管74所抽送入的气体在混合室72、第二混合室721中产生充分地混合搅拌作用，进而形成带有大量微细气泡的水体，并由该等回水口75泄流至该筒槽40的容水室42，这时则促使水体中的黏液、残饵、排泄物与悬浮颗粒能积聚在气泡表面并向上推升，再经由该排沫孔46上的收集管61汇送至该集沫槽60内，而与气泡到达分离界面后的水体则向下流动，最后通过该筒槽40的出水管44排放到该膜过滤单元30中。

因此，本发明的循环水系统的液泡分离器，在养殖水的循环过程中，处理水先经过该微细气泡产生单元100利用水与气体的充分搅拌混合，借助泡沫和水的比重差而分离，且泡沫产生张力使得水中悬浮的胶状体、纤维素、氨氮、残饵和粪便则随着泡沫往上浮升，进而经由排沫孔46通过收集管61排放至集沫槽60，而水体则经由该出水管44回流至该养殖槽10，如此，通过该液泡分离器100的处理，即可去除养殖水中的胶状黏液，以分离其中的氨氮，进而提高鱼虾存活率。

另外，再配合图4所示，该液泡分离器100更包括一枢接套管80，该枢接套管80串接在该筒槽40的出水管44上，且该出水管44呈倒Ｌ型，当调整该枢接套管80，得以改变该出水管44的一出水端441相对于该出水口440的高度，当出水管44呈假想线所绘状态时，此时筒槽40内的液压与液位降低，这意味着气泡上推的速度会减慢，相对的气泡与水体的接触时间则增长，液泡分离器100对于有机物的去除率就更高，反之则否，所以，利用调整该出水管44的出水端441位高，就能改变筒槽10内水体的液位高度与压力，进而控制泡沫吸附悬浮微粒后向上推升的高度，以将泡沫快速排出筒槽40外，并借以调节液泡的分离效率。

其次，再如图2所示，该液泡分离器100更包括有一臭氧产生单元90，该臭氧产生单元90设置在筒槽40外，具有一对应该导气孔45的臭氧排放口91，以适时地将臭氧(O3)打入该容水室42内进行杀菌。

如图5所示，至于，在图2中仅使用一支微细气泡产生单元70来进行氨氮分离，依照养殖水的水质状况，可在筒槽40内部增设更多支的微细气泡产生单元70，借此，以随水量的增加而可加速进行氨氮分离。

如图6所示，本发明的循环水系统的液泡分离器的第二实施例，该液泡分离器100装设在该养殖槽10的一侧，以去除养殖水中的泡沫黏液，且经过液泡分离后的养殖水，再溢流至一设有包埋式硝化菌（Nitrosomonas）的硝化处理槽20内进行硝化反应，并通过一膜过滤单元30进行固液分离。该第二实施例中，将液泡分离器100接设在养殖槽10的一侧，在养殖水尚未经过硝化处理或膜过滤处理之前，就预先去除养殖水中的胶状黏液，除可降低膜过滤单元30的膜孔堵塞之外，也可降低动力耗损。至于该液泡分离器的结构以及使用功能皆与前述实施例相同，于此不再多加说明。

归纳上述，为改善以往UF膜无法完全过滤氨氮的使用问题，本发明的循环水的液泡分离器，不论是接设在养殖槽10的一侧，或是接设在膜过滤单元30的一侧，利用该微细气泡产生单元100将水与气体产生充分地搅拌混合作用，借助泡沫和水的比重差而分离，且泡沫产生张力使得水中悬浮的胶状体、纤维素、残饵和粪便则随着泡沫往上浮升，进而经由排沫孔46通过收集管61排放至集沫槽60，而水体则经由该出水管44回流至该养殖槽10或送至膜过滤单元30，如此，通过该液泡分离器100的处理下，即可去除养殖水中的胶状黏液，以分离其中的氨氮，因此，当养殖水的氨氮值降低之后，鱼的存活率则相对提高。而且，将液泡分离器100接设在膜过滤单元30一侧，更可减低滤膜的膜孔阻塞问题，且更能延长膜的使用寿命。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非因此而限定本发明的专利保护范围，故举凡运用本发明说明书及附图所作的均等变化与修饰，皆为本发明的保护范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种循环水系统的液泡分离器，其特征在于，该循环水系统将一养殖槽的养殖水溢流至一设有包埋式硝化菌的硝化处理槽内进行硝化反应，再通过一膜过滤单元进行固液分离，最后再抽送回该养殖槽内循环使用，该液泡分离器装设在该膜过滤单元的一侧，且该液泡分离器包括有：

一筒槽，其具有由一筒壁所构成的一容水室、自该筒壁外部伸设入该容水室的一进水管及一出水管、至少一导气孔及一排沫孔；

一抽水泵，其连接在该进水管上，并将通过该硝化处理槽的处理水预先抽送入该筒槽的进水管；

一集沫槽，其设置在该筒槽一侧，并具有一接设在该排沫孔上的收集管；以及

至少一个微细气泡产生单元，其设置于该筒槽的容水室内，并具有一本体、一形成于该本体内的混合室、一连接该进水管且与该混合室通连的入水口、一连接在该导气孔且对应该入水口的空气管，及多数个形成在该本体周侧上且与该混合室连通的回水口，当水液经由该入水口泵送至该混合室时，能与该空气管所抽送的气体产生充分地混合搅拌作用，进而形成带有大量微细气泡的水体，促使水体中的蛋白质、残饵、排泄物与较大颗粒能积聚在气泡表面并通过前述回水口向上推升，再经由该排沫孔上的收集管汇送至该集沫槽内，而与气泡到达分离界面后的水体则向下流动，最后通过该筒槽的出水管排放到该养殖槽中。

2.如权利要求1所述的循环水系统的液泡分离器，其特征在于，该微细气泡产生单元的本体具有一中空内壳及一外壳，该中空内壳与外壳之间形成该混合室，而该本体的入水口设于该中空内壳的一侧，该中空内壳的一侧另设有一将处理水喷送至混合室的喷口，该喷口对应于该空气管，以使水与空气相互撞击而快速产生微细气泡。

3.如权利要求2所述的循环水系统的液泡分离器，其特征在于，更包括一气嘴座，该气嘴座固设在该中空内壳的喷口上方，该气嘴座具有一对应于该喷口的气嘴、多数个呈放射状衔接在该气嘴外侧的肋板，及多数个衔接在该肋板尾端的锁接部，而该中空内壳的喷口周侧设有多数个锁接座，该气嘴座的该锁接部分别对应锁固于该锁接座上。

4.如权利要求2所述的循环水系统的液泡分离器，其特征在于，该微细气泡产生单元的本体具有一第二外壳，该第二外壳罩设在中空内壳的另一侧，该中空内壳与该第二外壳之间形成一第二混合室，而该本体的入水口设于该中空内壳的一侧，该中空内壳的另一侧设有一将处理水喷送至混合室的第二喷口，该第二喷口对应于另一空气管，以使水与空气相互撞击而快速产生微细气泡。

5.如权利要求1所述的循环水系统的液泡分离器，其特征在于，更包括一枢接套管，其串接在该筒槽的出水管上，且该出水管呈倒L型，当调整该枢接套管时，该出水管的一出水端相对于该出水口的高度改变。

6.如权利要求1所述的循环水系统的液泡分离器，其特征在于，该筒槽的出水管的高度低于该排沫孔的高度。

7.如权利要求1所述的循环水系统的液泡分离器，其特征在于，更包括有一臭氧产生单元，其设置在筒槽外，具有一对应该导气孔的臭氧排放口，以将臭氧打入该容水室内进行杀菌。

8.一种循环水系统的液泡分离器，其用于处理一养殖槽内的养殖水，其特征在于，该液泡分离器装设在该养殖槽的一侧，以去除养殖水中的泡沫黏液，且经过液泡分离后的养殖水，再溢流至一设有包埋式硝化菌的硝化处理槽内进行硝化反应，并通过一膜过滤单元进行固液分离，该液泡分离器包括有：

一筒槽，其具有由一筒壁所构成的一容水室、自该筒壁外部伸设入该容水室的一进水管及一出水管、至少一导气孔及一排沫孔；

一抽水泵，其连接在该进水管，并将通过该硝化处理槽的处理水预先抽送入该筒槽的进水管；

一集沫槽，其设置在该筒槽一侧，并具有一接设在该排沫孔上的收集管；以及

至少一个微细气泡产生单元，置于该筒槽的容水室内，并具有一本体、一形成于该本体内的混合室、一连接该进水管且与该混合室通连的入水口、一连接在该导气孔且对应该入水口的空气管，及多数个形成在该本体周侧上且与该混合室连通的回水口，当水液经由该入水口泵送至该混合室时，能与该空气管所抽送的气体产生充分地混合搅拌作用，进而形成带有大量微细气泡的水体，促使水体中的蛋白质、残饵、排泄物与较大颗粒能积聚在气泡表面并通过前述回水口向上推升，再经由该排沫孔上的收集管汇送至该集沫槽内，而与气泡到达分离界面后的水体则向下流动，最后通过该筒槽的出水管排放到该养殖槽中。

9.如权利要求8所述的循环水系统的液泡分离器，其特征在于，更包括一枢接套管，其串接在该筒槽的出水管上，且该出水管呈倒L型，当调整该枢接套管时，该出水管的一出水端相对于该出水口的高度改变。

10.如权利要求8所述的循环水系统的液泡分离器，其特征在于，该筒槽的出水管的高度低于该排沫孔的高度。