CN107585877A - 一种水体净化材料及其净化方法与装置 - Google Patents
一种水体净化材料及其净化方法与装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107585877A CN107585877A CN201710838723.2A CN201710838723A CN107585877A CN 107585877 A CN107585877 A CN 107585877A CN 201710838723 A CN201710838723 A CN 201710838723A CN 107585877 A CN107585877 A CN 107585877A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- water body
- layer
- purifying
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 163
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 42
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 23
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 22
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 10
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 6
- 241000190984 Rhodospirillum rubrum Species 0.000 claims abstract description 5
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 claims abstract description 5
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 41
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 18
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims description 15
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 claims description 7
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 claims description 7
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims description 5
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 4
- 230000009935 nitrosation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007034 nitrosation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 4
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 claims description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 3
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- ISFPKIMFNRQFMY-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylformamide;ethyl carbamate Chemical compound CN(C)C=O.CCOC(N)=O ISFPKIMFNRQFMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241000605122 Nitrosomonas Species 0.000 abstract 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 abstract 1
- 230000035611 feeding Effects 0.000 description 11
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 4
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241000269951 Labridae Species 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000108664 Nitrobacteria Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000610384 Sparisoma cretense Species 0.000 description 1
- -1 Urethane compound Chemical class 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009777 vacuum freeze-drying Methods 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
- Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
Abstract
本发明提供了一种水体净化材料及其净化方法与装置，取40目的硅藻土70份、碳酸铵5份、碳酸钙2份，加水混合均匀，经过凝胶注膜法制备成球体，在900℃烧结，保温30分钟；取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具放入到液氮中，等完全冷冻后取出，补充填充磨具孔再次放入液氮冷冻后冷冻干燥掉溶剂，然后将材料放在含有乳酸菌、深红红螺菌、荣韦氏菌、异营腐化菌和亚硝化单胞菌、硝化刺菌的培养液中培养。本发明利用多孔复合材料形成有氧细菌的生存空间，提高了净化效率和可持续性，降低了净化成本，提高了进化效率，在水体净化领域具有广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明属于水体净化领域，具体涉及一种水体净化材料、方法及装置。
背景技术
世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里，而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体，为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。尤其近几年，处理过程环保可持续，处理成本较低的生物处理法得到广泛的研究和应用，生物处理法包括活性污泥法、好氧塘、好氧生物反应器、厌氧处理、真菌处理等，但是还没有能够同时进行有氧和无氧处理的材料和方法。
同时，随着社会的进步，人们更加注重居住环境，也更加注重自身健康，室内空气环境的调节是很多家庭装修布置考虑的问题，养一缸热带鱼已经成为一种时尚，既起到观赏的作用，也可以改善居住环境。但是大多数都为换水和鱼儿死亡所困扰，虽然也一般也会加入一些硝化细菌等利用生物处理方法水体，但是和污水处理中存在的问题一样，污水处理菌种没有很多的多孔载体，不能同时进行有氧和无氧双层处理，残渣的分解和硝化却需要不同的环境，这就使得目前的生物水处理方法效率低，处理过程不可持续，养鱼时还是需要经常换水。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术生物处理污水过程中处理效率低，处理过程可持续性差，居家养鱼时鱼缸换水麻烦的问题，提供水体净化材料及其净化方法与装置，通过提供制备对应的多孔复合材料，利用有机材料和无机材料之间之间的电荷差异、孔隙率差异和有氧细菌对外表层氧气的消耗，提高内外层两类菌种的数量，提高净化效率，而且利用内外层的相互依存使得净化过程可持续，不在需要更换净化材料，使得净化成本降低，也在居家养鱼的过程中免除了更换水的烦恼。
本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：
(1)取40目-80目的硅藻土70份-100份、碳酸铵5份-20份、碳酸钙2份-10份，加水后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成1mm-5mm的球体；
(2)将该硅藻土球体放入烧结炉中在900℃-1000℃烧结，最高温度保温30min；
(3)取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以1mm/min-10mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以1mm/min-10mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
本发明中，水体净化方法包括如下步骤：
(1)将所述的水体净化材料放在含有乳酸菌、深红红螺菌、荣韦氏菌和异营腐化菌的培养液中培养2-3周；
(2)再将步骤(1)的球体捞出后在空气中放置20min-40min，将其投入含有亚硝化单胞菌和硝化刺菌的培养液中培养1-2周；
(3)在水体净化装置底部放入步骤(2)含有菌种的水体净化材料，材料上下各放入细砂防止菌种过渡扩散，细砂直径0.5mm-5mm；
(4)调节水泵流量为9120L/h，开启循环泵，水流开始循环。
本发明水体净化方法应用在养鱼中时还需要如下步骤：
(1)根据鱼种类调节水温和光照；
(2)每天投食一次，投食时在放下遮光板，在投饵料吸引鱼群向下进食时，用遮光板遮挡紫外光对鱼的伤害而对养殖层水体进行2s-10s的紫外灭菌处理，减少水体中致病菌。
本发明提供了一种水体净化装置，包括养殖层和净化层，养殖层下方设有净化层，净化层分为上细砂层、菌种层和下细砂层，菌种层放有所述水体净化方法制备的含有菌种的水体净化材料，净化层底层为漏斗形，净化层底层中心有管道与控制层中的水泵连接，管道与净化层接触口设有过滤棉。
本发明中，净化层下设有控制层，控制层内设有水泵、加热器和控制机构，控制机构设置在控制层正面的面板上，与水泵、加热器和温度传感器电性连接，水泵出水管道从养殖层背面伸到养殖层顶部，出水管道口设有出水口。
本发明中，加热器设在控制层中的出水管道上，加热器和水泵之间设有温度传感器，控制机构中设有温控仪，温控仪与加热器和温度传感器电性连接。
本发明中，养殖层背面设有灯光架，灯光架上设有紫外LED灯、冷白光LED灯和暖白光LED灯，灯光架与控制机构电性连接，控制机构设有多组开关分别控制每种LED灯。
本发明中，养殖层中设有遮光板，遮光板与养殖层背面内壁活动连接；所述养殖层背后设有投食管，投食管与养殖层底部连接；所述养殖层内设有水草。
本发明提供的水体净化方法在水体净化或者水产养殖领域具有广泛的适用性。
本发明提供的一种水体净化装置在水产养殖领域具有广泛的适用性。
适用本发明后获得有益效果：
本发明提供的一种水体净化材料及其净化方法与装置，采用硅藻土制备成多孔陶瓷结构，利用其高的孔隙率对厌氧细菌进行吸附，为其提供良好的生产空间，提高了净化效率，利用有机聚氨酯急冷形成的多孔材料，包裹在多孔硅藻土陶瓷材料外层，形成有氧细菌的生存空间，利用有氧细菌的耗氧能力进一步降低了厌氧细菌生存区的氧气含量，提高了内层空间厌氧细菌的数量，利用内外配合进化的方法提高了净化效率和可持续性，利用该材料和方法净化鱼的排泄物和饵料残渣，分解鱼产生的有害物质，改善鱼的生活环境，形成一种自净化循环系统，解决了人们换水的麻烦，将其应用在水产养殖领域，降低了水产养殖成本，利用该材料净化富营养化的河流和湖泊，不但降低了净化成本，还提高了进化效率，增加了净化过程的可持续性，在水体净化领域具有广泛的适用性。
附图说明
图1为本发明水体净化装置结构示意图；
图2为本发明水体净化装置剖视结构示意图；
图1-2中，1-养殖层、2-控制层、3-灯光架、4-控制机构、5-投食管、6-出水口、7-LED灯、8-遮光板、9-上细砂层、10-养殖层底面、11-菌种层、12-下细砂层、13-水泵、14-加热器、15-过滤棉、16-支撑脚、17-净化层底层、18-温度传感器。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明的方法不限于下述实施例。
本发明中，灯、水泵(13)、温控仪、开关、加热器(14)、温度传感器(18)都采用常规市售产品或者定制产品。
实施例一：本发明水体净化材料
本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：
(1)取40目-80目的硅藻土70份-100份、碳酸铵5份-20份、碳酸钙2份-10份，加水后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成1mm-5mm的球体；
(2)将该硅藻土球体放入烧结炉中在900℃-1000℃烧结，最高温度保温30min；
(3)取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以1mm/min-10mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以1mm/min-10mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
实施例二：本发明水体净化材料
本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：
取过40目筛的硅藻土70份、碳酸铵5份、碳酸钙2份，加水到1.5L后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成1mm的球体；将该硅藻土球体放入烧结炉中在900℃烧结，最高温度保温30min；取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以1mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以1mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
实施例三：本发明水体净化材料
本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：
取过60目筛的硅藻土80份、碳酸铵8份、碳酸钙6份，加水到1.5L后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成4mm的球体；将该硅藻土球体放入烧结炉中在950℃烧结，最高温度保温30min；取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以6mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以6mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
实施例四：本发明水体净化材料
本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：
取过70目筛的硅藻土90份、碳酸铵20份、碳酸钙8份，加水到1.5L后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成5mm的球体；将该硅藻土球体放入烧结炉中在950℃烧结，最高温度保温30min；取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以6mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以6mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
实施例五：本发明水体净化材料
本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：
取过70目筛的硅藻土90份、碳酸铵10份、碳酸钙8份，加水到1.5L后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成4mm的球体；将该硅藻土球体放入烧结炉中在1000℃烧结，最高温度保温30min；取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以8mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以8mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
实施例六：本发明水体净化材料
本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：
取过70目筛的硅藻土70份、碳酸12份、碳酸钙8份，加水到1.5L后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成2mm的球体；将该硅藻土球体放入烧结炉中在920℃烧结，最高温度保温30min；取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以6mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以6mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
实施例七：本发明水体净化材料
本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：
取过80目筛的硅藻土100份、碳酸铵20份、碳酸钙10份，加水到1.5L后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成5mm的球体；将该硅藻土球体放入烧结炉中在1000℃烧结，最高温度保温30min；取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以10mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以10mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
实施例八：本发明水体净化方法
本发明中，水体净化方法包括如下步骤：
(5)将所述的水体净化材料放在含有乳酸菌、深红红螺菌、荣韦氏菌和异营腐化菌的培养液中培养2-3周；
(6)再将步骤(1)的球体捞出后在空气中放置20min-40min，将其投入含有亚硝化单胞菌和硝化刺菌的培养液中培养1-2周；
(7)在水体净化装置底部放入步骤(2)含有菌种的水体净化材料，材料上下各放入细砂防止菌种过渡扩散，细砂直径0.5mm-5mm；
(8)调节水泵流量为9120L/h，开启循环泵，水流开始循环。
实施例九：本发明鱼缸中水体净化方法
本发明中，鱼缸中水体净化方法包括如下步骤：
(1)将所述的水体净化材料放在含有乳酸菌、深红红螺菌、荣韦氏菌和异营腐化菌的培养液中培养2-3周；
(2)再将步骤(1)的球体捞出后在空气中放置20min-40min，将其投入含有亚硝化单胞菌和硝化刺菌的培养液中培养1-2周；
(3)在水体净化装置底部放入步骤(2)含有菌种的水体净化材料，材料上下各放入细砂防止菌种过渡扩散，细砂直径0.5mm-5mm；
(4)调节水泵流量为9120L/h，开启循环泵，水流开始循环。
(5)根据鱼种类调节水温和光照；
(6)每天投食一次，投食时在放下遮光板，在投饵料吸引鱼群向下进食时，用遮光板遮挡紫外光对鱼的伤害而对养殖层水体进行2s-10s的紫外灭菌处理，减少水体中致病菌。
实施例十：本发明水体净化装置
本发明提供了一种水体净化装置，包括养殖层(1)和净化层，养殖层(1)下方设有净化层，净化层分为上细砂层(9)、菌种层(11)和下细砂层(12)，菌种层(11)放有上述实施例所述水体净化方法制备的含有菌种的水体净化材料，净化层底层(17)为漏斗形，净化层底层(17)中心有管道与控制层(2)中的水泵(13)连接，管道与净化层接触口设有过滤棉(15)。
本发明中，养殖层底面(10)设有若干进水孔。
实施例十一：本发明养鱼的水体净化装置
本发明提供了一种养鱼水体净化装置，包括养殖层(1)和净化层，净化层下还设有控制层(2)，控制层(2)内设有水泵(13)、加热器(14)和控制机构(4)，控制机构(4)设置在控制层(2)正面的面板上，与水泵(13)、加热器(14)和温度传感器(18)电性连接，水泵(13)出水管道从养殖层(1)背面伸到养殖层(1)顶部，出水管道口设有出水口(6)。
本发明中，加热器(14)设在控制层(2)中的出水管道上，加热器(14)和水泵(13)之间设有温度传感器(18)，控制机构(4)中设有温控仪，温控仪与加热器(14)和温度传感器(18)电性连接。
本发明中，养殖层(1)背面设有灯光架(3)，灯光架(3)上设有紫外LED灯(7)、冷白光LED灯(7)和暖白光LED灯(7)，灯光架(3)与控制机构(4)电性连接，控制机构(4)设有多组开关分别控制每种LED灯(7)。
本发明中，养殖层(1)中设有遮光板(8)，遮光板(8)与养殖层(1)背面内壁活动连接；所述养殖层(1)背后设有投食管(5)，投食管(5)与养殖层(1)底部连接；所述养殖层(1)内设有水草。
本发明控制机构(4)为温控仪和多组开关组成，温控仪与加热器(14)和温度传感器(18)电性连接。控制机构(4)中的多组开关分别控制每种LED灯(7)。
本发明控制层(2)底面背面设有支撑脚。
实施例十二：本发明水体净化材料及方法与水体净化装置效果试验
1、本发明水体净化材料：
采用精微高博JW-BK100A型比表面及孔径分析仪对测试本发明中硅藻土陶瓷和聚氨酯复合材料球得到平均比表面积：75㎡/g，孔径约25μm；
采用同惠电子绝缘电阻测试仪测试本发明电导率为1.96×10-8S/m。
2、水体净化方法：
首先称取干重的本发明实施例二或者实施例三制备的材料，然后利用实施例八的水体净化方法处理该材料，处理好后捞出该材料球体，并利用真空冷冻干燥的方法干燥该材料，然后称重含有干菌种的材料重量，计算其中含有的菌种重量。
| 样品编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 干重(g) | 5 | 4.99 | 5 | 5 | 5.01 | 5 | 4.99 |
| 含菌种干重(g) | 5.23 | 5.24 | 5.20 | 5.25 | 5.24 | 5.24 | 5.21 |
| 吸附量(g/g) | 0.045 | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.045 | 0.05 | 0.045 |
3、本发明水体净化装置应用对比试验
3.1在污水处理厂选取两个相同的曝气池，一个利用原有沉淀和臭氧净化污泥的净化系统和方法，一个改造成本发明实施例十一的净化装置，在曝气池底部增加上细砂层、菌种层和下细砂层，利用本发明实施例八的方法处理该污水，投入的本发明水体净化材料600kg。
3.2经过一周的稳定运行后测试出水口的水体指标并记录过程中的能耗与投资。
通过上述数据可以看出本发明净化方法净化效果优于污水处理厂原有的净化方法，而且在这处理过程中污水处理厂因为污泥的转运处理每天还需要300KWh的电能，同时处理过程没能有效降低污染物而是将其收集转移，转移后还需要进行二次处理，由此可见本发明的污水处理方法优于传统的污水处理厂处理方法。
实施例十三：本发明提供的水体净化装置养鱼的效果对比试验
1、实验对象选取
三周大的鹦鹉鱼40只。
采用本发明水体净化方法及其装置和市售带有循环水的养鱼装置。
2、实验仪器
上海垒固DZ-A型便携式六参数水产养殖水质检测仪
3、实验环境
将两种鱼缸光线设定为冷白光，水温控制在25-30℃，每天投食一次。养鱼的水采用乐百氏桶装矿泉水。
4、实验过程
实验分组：将鹦鹉鱼分为试验组和对比组两组，每组20条，放在各自鱼缸养殖。
试验组：两次投食杀菌一次，时间为5s。对比组：一月更换一次水。
每周检测一次鱼缸水质，进行八周试验，对比组每月更换水前检测水质并记录。
5、实验结果分析
5.1水质数据表
实验结果表明,即使每个月换水一次的市售常规鱼缸，其水质也比本发明所述鱼缸的要差，这也说明采用本发明提供特定的水体净化材料及其方法与装置，利用微生物净化鱼的排泄物和饵料残渣，分解了鱼产生的有害物质，将氨氮和亚硝酸盐的水平降低，而且提高了水中的溶解氧，改善鱼的生活环境，虽然一个月换水后常规鱼缸的水质得以缓解，但是因为清洗的问题和鱼得成长，排泄加快，水质恶化更加严重，时间一长就会引起鱼得病变死亡，本发明水体净化材料和方法与装置解决了人们换水的麻烦，降低了鱼的死亡率，同时也利用光线调节对水体有害致病菌进行灭除，减少鱼儿生病的几率，通过光线调节使得热带鱼儿享受其原始生活环境的光照强度，根据不同鱼儿提供差异化的光照波长，使得鱼儿更具观赏性，在观赏鱼养殖领域具有广泛的适用性。
如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水体净化材料，其特征在于，所述水体净化材料由以下步骤制备：
（1）取40目-80目的硅藻土70份-100份、碳酸铵5份-20份、碳酸钙2份-10份，加水后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成1mm-5mm的球体；
（2）将该硅藻土球体放入烧结炉中在900℃-1000℃烧结，最高温度保温30min；
（3）取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以1mm/min-10mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以1mm/min-10mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。
2.如权利要求1所述的水体净化材料对应的水体净化方法，其特征在于，所述水体净化方法包括如下步骤：
（1）将所述的水体净化材料放在含有乳酸菌、深红红螺菌、荣韦氏菌和异营腐化菌的培养液中培养2-3周；
（2）再将步骤（1）的球体捞出后在空气中放置20min-40min，将其投入含有亚硝化单胞菌和硝化刺菌的培养液中培养1-2周；
（3）在水体净化装置底部放入步骤（2）含有菌种的水体净化材料，材料上下各放入细砂防止菌种过渡扩散，细砂直径0.5mm-5mm；
（4）调节水泵流量为9120L/h，开启循环泵，水流开始循环。
3.如权利要求2所述的水体净化方法，其特征在于，将所述方法应用在养鱼中时还需要如下步骤：
（1）根据鱼种类调节水温和光照；
（2）每天投食一次，投食时在放下遮光板，在投饵料吸引鱼群向下进食时，用遮光板遮挡紫外光对鱼的伤害而对养殖层水体进行2s-10s的紫外灭菌处理，减少水体中致病菌。
4.一种水体净化装置，包括养殖层和净化层，其特征在于，所述养殖层下方设有净化层，净化层分为上细砂层、菌种层和下细砂层，菌种层放有所述水体净化方法制备的含有菌种的水体净化材料，净化层底层为漏斗形，净化层底层中心有管道与控制层中的水泵连接，管道与净化层接触口设有过滤棉。
5.如权利要求4所述的一种水体净化装置，其特征在于，所述净化层下设有控制层，控制层内设有水泵、加热器和控制机构，控制机构设置在控制层正面的面板上，与水泵、加热器和温度传感器电性连接，水泵出水管道从养殖层背面伸到养殖层顶部，出水管道口设有出水口。
6.如权利要求5所述的一种水体净化装置，其特征在于，所述加热器设在控制层中的出水管道上，加热器和水泵之间设有温度传感器，控制机构中设有温控仪，温控仪与加热器和温度传感器电性连接。
7.如权利要求4所述的一种水体净化装置，其特征在于，所述养殖层背面设有灯光架，灯光架上设有紫外LED灯、冷白光LED灯和暖白光LED灯，灯光架与控制机构电性连接，控制机构设有多组开关分别控制每种LED灯。
8.如权利要求4所述的一种水体净化装置，其特征在于，所述养殖层中设有遮光板，遮光板与养殖层背面内壁活动连接；所述养殖层背后设有投食管，投食管与养殖层底部连接；所述养殖层内设有水草。
9.如权利要求2所述的一种水体净化方法在水体净化或者水产养殖领域的应用。
10.如权利要求4-8任一项所述的一种水体净化装置在水产养殖领域的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710838723.2A CN107585877B (zh) | 2017-09-18 | 2017-09-18 | 一种水体净化材料及其净化方法与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710838723.2A CN107585877B (zh) | 2017-09-18 | 2017-09-18 | 一种水体净化材料及其净化方法与装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107585877A true CN107585877A (zh) | 2018-01-16 |
| CN107585877B CN107585877B (zh) | 2024-04-12 |
Family
ID=61047883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710838723.2A Active CN107585877B (zh) | 2017-09-18 | 2017-09-18 | 一种水体净化材料及其净化方法与装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107585877B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109329182A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-02-15 | 王亚飞 | 一种水产养殖水质净化器 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1203628A (zh) * | 1995-10-04 | 1998-12-30 | 孟山都公司 | 多孔聚合生物载体及其在废水生物处理中的应用 |
| JP2000270712A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 魚介類の養殖方法および装置 |
| CN2441798Y (zh) * | 2000-09-20 | 2001-08-08 | 上海市水产技术推广站 | 陆基养殖的生物净化床 |
| CN201160417Y (zh) * | 2007-12-18 | 2008-12-10 | 郑华包 | 设有生物净化系统的鱼池 |
| CN101619310A (zh) * | 2009-07-22 | 2010-01-06 | 兰州交通大学 | 纳米凹凸棒土复合亲水性聚氨酯泡沫微生物固定化载体 |
| CN202322492U (zh) * | 2011-11-23 | 2012-07-11 | 江苏宇通环保设备有限公司 | 一种固定化微生物反应器的污水处理设备 |
| KR20120121162A (ko) * | 2011-04-26 | 2012-11-05 | 주식회사 비엠 | 복합미생물을 포함한 미생물 제제와 이를 이용한 수족관의 생물학적 처리방법 및 수족관의 자가소화공정 |
| CN102786710A (zh) * | 2011-05-14 | 2012-11-21 | 纪群 | 一种多孔泡沫聚合物改性制备生物载体的方法 |
| CN102924067A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-13 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种复合陶瓷滤芯及其制备方法 |
| CN203943301U (zh) * | 2014-05-19 | 2014-11-19 | 广州炬隆卫浴制品有限公司 | 一种拆装方便的浴室柜 |
| CN105907745A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-31 | 陈建峰 | 一种水产养殖水体净化专用光合材料的制备方法 |
| CN207259243U (zh) * | 2017-09-18 | 2018-04-20 | 西安合生拓普科技有限公司 | 一种水体净化装置 |
-
2017
- 2017-09-18 CN CN201710838723.2A patent/CN107585877B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1203628A (zh) * | 1995-10-04 | 1998-12-30 | 孟山都公司 | 多孔聚合生物载体及其在废水生物处理中的应用 |
| JP2000270712A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 魚介類の養殖方法および装置 |
| CN2441798Y (zh) * | 2000-09-20 | 2001-08-08 | 上海市水产技术推广站 | 陆基养殖的生物净化床 |
| CN201160417Y (zh) * | 2007-12-18 | 2008-12-10 | 郑华包 | 设有生物净化系统的鱼池 |
| CN101619310A (zh) * | 2009-07-22 | 2010-01-06 | 兰州交通大学 | 纳米凹凸棒土复合亲水性聚氨酯泡沫微生物固定化载体 |
| KR20120121162A (ko) * | 2011-04-26 | 2012-11-05 | 주식회사 비엠 | 복합미생물을 포함한 미생물 제제와 이를 이용한 수족관의 생물학적 처리방법 및 수족관의 자가소화공정 |
| CN102786710A (zh) * | 2011-05-14 | 2012-11-21 | 纪群 | 一种多孔泡沫聚合物改性制备生物载体的方法 |
| CN202322492U (zh) * | 2011-11-23 | 2012-07-11 | 江苏宇通环保设备有限公司 | 一种固定化微生物反应器的污水处理设备 |
| CN102924067A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-13 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种复合陶瓷滤芯及其制备方法 |
| CN203943301U (zh) * | 2014-05-19 | 2014-11-19 | 广州炬隆卫浴制品有限公司 | 一种拆装方便的浴室柜 |
| CN105907745A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-31 | 陈建峰 | 一种水产养殖水体净化专用光合材料的制备方法 |
| CN207259243U (zh) * | 2017-09-18 | 2018-04-20 | 西安合生拓普科技有限公司 | 一种水体净化装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 许洪章;彭猛;张光明;杨光;王航瑶;: "固定化光合细菌技术及其运用的研究进展", 环境科学与技术, no. 07, pages 112 - 120 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109329182A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-02-15 | 王亚飞 | 一种水产养殖水质净化器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107585877B (zh) | 2024-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105582890B (zh) | 一种复合纳米生物质炭材料的制备方法及其应用 | |
| CN204968967U (zh) | 基于生态养殖的污水处理系统 | |
| CN109534513A (zh) | 生物炭强化的菌藻固定化制剂原位净化水产养殖废水方法 | |
| CN101475288A (zh) | 水产养殖水循环过滤系统 | |
| CN203692217U (zh) | 一种沉淀分离式养殖池 | |
| CN103274527B (zh) | 一种利用微藻处理有机污水的连续系统 | |
| CN206294733U (zh) | 一种折叠式对虾养殖池 | |
| CN206101318U (zh) | 一种生态养鱼系统 | |
| CN207519454U (zh) | 一种循环水过滤水产养殖设备 | |
| CN207259243U (zh) | 一种水体净化装置 | |
| CN107585877A (zh) | 一种水体净化材料及其净化方法与装置 | |
| CN110616139B (zh) | 一种工业化生产生物硅的工艺及系统 | |
| CN208545259U (zh) | 一种无污染养殖系统 | |
| CN106614115A (zh) | 尖塘鳢工厂化外循环水生态养殖方法 | |
| CN102765813A (zh) | 活性生物处理工业、生活污水的方法 | |
| JP2002239573A (ja) | 水の浄化方法 | |
| CN109329161A (zh) | 生态饵料的投放方法 | |
| CN105693022B (zh) | 一种挂帘式生物滤池及其在循环水养殖中的应用 | |
| CN205213879U (zh) | 一种南美白对虾淡化养殖房 | |
| CN108408921A (zh) | 一种提升养殖水体透明度的微生态制剂及其制备方法 | |
| CN108423841A (zh) | 一种分层改善水产养殖池塘水质的装置及其运行工艺 | |
| CN206118822U (zh) | 内陆工厂化无污染海产养殖系统 | |
| CN209740919U (zh) | 一种高密度水产养殖粪便循环利用装置 | |
| CN107879483A (zh) | 一种养殖水体修复用微生物制剂的制备方法 | |
| CN110818067B (zh) | 硝化菌和光合细菌共生的对虾养殖尾水处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |