CN117326639A - 循环养殖水过滤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的循环养殖水过滤方法，提出一种新型多级分层微滤方式以在实现多级过滤的基础上保证循环水流的流向不变，从而达到提高过滤效率与反向冲洗清洁效率的设计目的。所述的循环养殖水过滤方法包括有下述步骤，1)、过滤，养殖水产品的水通过进水管导入槽体，依次流经数组微滤组件，沿出水管排出槽体；经数组微滤组件过滤后的水沿出水管排出槽体而继续进入养殖循环使用进程；2)反向冲洗，每组反冲洗组件底部设置的液位传感器实时检测所在区域的水位变化；当液位传感器检测出所在区域的水位超出警戒值时，反冲水泵启动，槽体内部的水经反冲洗组件喷出，喷出的水喷淋至微滤组件的背面以反向冲洗；从微滤组件冲刷下来的颗粒物排出槽体。

Description

循环养殖水过滤方法
技术领域
本发明涉及一种用于水产品养殖的循环养殖水过滤方法，属于水产养殖技术领域。
背景技术
目前现有流水养殖、循环水养殖技术在水产养殖业中已得到了广泛推广使用，基于特定空间中的养殖容器与饲料投喂、水处理装备，可相应地改善养殖水体环境、提高水体养殖密度，最终获得更高的生长速度与产量。
作为必要技术环节的过滤设备是用于将水中的鱼粪等污物过滤掉，进而保证水的清洁度达到养殖要求。以1000立方的水体过滤为例，其循环率约为24次/天，养殖密度30kg/m3，日换水量15-20％，投喂量1-2％，相应水温约为16-18℃。经实验测算在循环水体中，60um以上的颗粒物占总颗粒物的11％-27％，15-60um的颗粒物占总颗粒物的33％-40％，15um以下颗粒物占总颗粒物的33％-56％。对此，现有技术的水过滤设备普遍地使用不同孔径的滤膜，对总颗粒物的总去除效果为10％-33.3％，平均去除效果仅为19.67％，去除效果较差，难以达到设计与使用要求。
目前微滤设备一般采用直筒式过滤机构，在过滤的过程中水会从直筒式过滤机构的筒壁渗出，即水的渗出方向与筒壁呈直角而不能沿着水流方向渗出，因此很难进行多级过滤。另外，现有的60um过滤膜不仅过滤方式过于简易且效率较低。当其使用一段时间后还需进行反冲洗以清洁，而在反冲洗过程中转鼓转动及高压反冲洗导致水体中的较大颗粒物被破坏、撕裂成较小粒径的颗粒物，进而导致水体中小颗粒物数量增多，反而不能起到过滤的效果。
有鉴于此，特提出本专利申请。
发明内容
本发明所述的循环养殖水过滤方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一种新型多级分层微滤结构，以在实现多级过滤的基础上保证循环水流的流向不变，从而达到提高过滤效率与反向冲洗清洁效率的设计目的。
为实现上述设计目的，所述循环养殖水过滤方法包括有下述步骤：
1)、过滤
养殖水产品的水通过进水管导入槽体，随后依次流经数组微滤组件，最终沿出水管排出槽体；
经数组微滤组件过滤后的水沿出水管排出槽体而继续进入养殖循环使用进程；
2)反向冲洗
每组反冲洗组件底部设置的液位传感器实时检测所在区域的水位变化；
当液位传感器检测出所在区域的水位超出警戒值时，反冲水泵启动，槽体内部的水经反冲洗组件喷出，喷出的水喷淋至微滤组件的背面以反向冲洗；
从微滤组件冲刷下来的颗粒物，经排污槽组件排出槽体。
进一步地，在上述步骤1)过滤过程中，水流经数组微滤组件时，微滤组件由转轴带动而绕其轴向中心旋转，微滤组件转动的方向与槽体内部的水流方向相垂直。
进一步地，在上述步骤1)过滤过程中，在槽体的内部通过两端的轴套轴向地穿套连接转轴，在减速电机的输出轴上固定套设有主动齿轮，在转轴上固定套设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相互啮合；在减速电机的驱动下，转轴连同数组微滤组件同步地转动。
进一步地，数组微滤组件径向地套设固定在转轴上，微滤组件相互之间沿转轴的轴向平行地排列；每组微滤组件具有圆锥形的漏斗结构，该漏斗结构的收口端与转轴固定连接，其扩口端的外侧边沿闭环地连接有密封圈，圆锥形漏斗结构的侧壁为镂空结构并附具有数个过滤膜。
进一步地，将槽体的底部设置为半圆形的凹槽结构，密封圈具有多层的唇形弹性部，唇形弹性部与槽体底部的半圆形凹槽紧抵接触而形成密封。
进一步地，沿槽体内部的水流方向，每一组微滤组件的过滤膜的孔径逐渐减小。
进一步地，在上述步骤2)反向冲洗过程中，微滤组件由转轴带动而绕其轴向中心旋转，微滤组件转动的方向与槽体内部的水流方向相垂直。
进一步地，在每组微滤组件的垂向下方设置一组排污槽组件，排污槽组件包括分废液槽、漏斗槽和主废液槽，分废液槽液位略高于主废液槽，漏斗槽液位高于分废液槽，废液经微滤组件流入漏斗槽，再经分废液槽汇总至主废液槽，最终由主废液槽流出槽体。
进一步地，在每组微滤组件的垂向上方设置一组反冲洗组件，反冲洗组件包括与槽体固定连接的反冲臂，在反冲臂上延伸连接主反冲管，主反冲管分别连通与微滤组件相同组数的反冲管和反冲斜管，每组反冲管均连接一组液位传感器和一组反冲水泵，每组反冲斜管均设置于微滤组件的背面上方，在反冲斜管的端部连通数个喷头。
综上，本申请所述循环养殖水过滤方法具有以下优点：
1、本申请提出的多级分层微滤结构采用圆锥形过滤转鼓，进水口的孔径大于出水口的孔径，循环水流能够沿圆锥形过滤转鼓的水位线下部渗出，保证了水流的方向不变，从而实现多级分层的过滤模式，过滤效率得以显著提高。
2、基于多级分层微滤结构，本申请能够依序布置多种不同孔径的过滤膜，使得过滤结构布置更加紧凑，相应地提高单位体积水体的过滤速率与指标。
3、本申请提出的多级分层圆锥形过滤转鼓在反冲洗过程中，不会造成较大颗粒物被破碎而导致水体中小颗粒物数量增多，达到较高的反向冲洗清洁效果。
附图说明
现结合以下附图来进一步地说明本申请方案；
图1为本申请所述多级分层微滤设备的等轴侧视图；
图2为排污槽组件的结构示意图；
图3为如图1所示微滤设备的另一视向的等轴侧视图；
图4为如图1所示结构的剖视图；
图5为图4的俯视图；
图6为图4中A部局部放大示意图；
具体实施方式
本申请提出了一种循环养殖水过滤方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定。
实施例1，如图1至图6所示，为实现本申请设计提出下述多级分层微滤设备：
槽体10，用于容纳微滤组件并导引循环水进出；槽体10的底部为半圆形的凹槽结构；在槽体10的侧部连通进水管11和出水管12；
转轴20，沿水流方向、在槽体10内部轴向地设置；转轴20通过轴套16穿套于槽体10的侧壁，转轴20由减速电机14驱动而可绕其轴向中心往复转动；减速电机14通过减速电机支架13固定连接于槽体10，在减速电机14的输出轴上固定套设有主动齿轮15，相应地，在转轴20上固定套设有从动齿轮21，主动齿轮15与从动齿轮21相互啮合。在减速电机14的驱动下，通过上述齿轮间的传动连接，转轴20连同3组微滤组件同步地转动；
3组微滤组件，径向地套设固定在转轴20上；微滤组件相互之间沿转轴20的轴向平行地排列，微滤组件由转轴20带动旋转的方向与槽体10内部的水流方向相垂直；
排污槽组件30，固定连接于槽体10并位于微滤组件的垂向下方；排污槽组件30具有与微滤组件相同组数并相互连通的分废液槽31和漏斗槽32、以及一组主废液槽33；在槽体10的两侧对称地设置有3组槽口17，分废液槽31嵌入连接于槽口17；分废液槽31液位略高于主废液槽33，漏斗槽32液位高于分废液槽31，废液经微滤组件流入漏斗槽32，再经分废液槽31汇总至主废液槽33，最终由主废液槽33流出槽体10；
3组反冲洗组件，分别对应地设置在每组微滤组件垂向上方，用于将清水喷淋冲洗于微滤组件的背面；反冲洗组件包括与槽体10固定连接的反冲臂40，在反冲臂40上延伸连接有主反冲管49，主反冲管49分别连通与微滤组件相同组数的反冲管和反冲斜管，每组反冲斜管均设置于微滤组件的背面上方；具体地，第一反冲管41、第二反冲管42和第三反冲管43的一端分别连通主反冲管49，三者的另一端分别连接一组液位传感器和一组反冲水泵44；第一液位传感器61位于第一反冲管41的底部，第二液位传感器62位于第二反冲管42的底部，第三液位传感器63位于第三反冲管43的底部，图4中W指向的是水位线；第一反冲斜管46、第二反冲斜管47和第三反冲斜管48的一端分别连通主反冲管49，三者的另一端分别连通数个喷头45；基于3组液位传感器的数据检测结果，当一组或数组反冲水泵44启动时，槽体10内部的水经过第一反冲管41、第二反冲管42和/或第三反冲管43进入主反冲管49，再经第一反冲斜管46、第二反冲斜管47和/或第三反冲斜管48上的数个喷头45喷出，喷出的水喷淋至微滤组件的背面以反向冲洗，从而将微滤组件背面粘附的较大颗粒物冲刷下来，掉落下来的颗粒物经排污槽组件30排出槽体10；
进一步地，所述的微滤组件具有圆锥形的漏斗结构，该漏斗结构的收口端与转轴20固定连接，其扩口端的外侧边沿闭环地连接有密封圈50，圆锥形漏斗结构的侧壁为镂空结构并附具有数个过滤膜；
所述的密封圈50具有多层的唇形弹性部54，该唇形弹性部54与槽体10底部的半圆形凹槽紧抵接触；
沿槽体10内部的水流方向，每一组微滤组件的过滤膜的孔径逐渐减小；如图中，第一圆锥形过滤转鼓51的过滤膜孔径在50-60um之间，第二圆锥形过滤转鼓52的过滤膜孔径在30-40um之间，第三圆锥形过滤转鼓53的过滤膜孔径在10-20um之间；
在应用上述多级分层微滤设备的基础上，所述循环养殖水过滤方法包括下述步骤：
1)、过滤
养殖水产品的水通过进水管11导入槽体10，随后依次流经3组微滤组件，最终沿出水管12排出槽体10；
如沿图4中的F1方向流经第一圆锥形过滤转鼓51时(即图5中的J1区域)，直径大于50-60um的颗粒被截留下来；沿F2方向流径第二圆锥形过滤转鼓52时(即J2区域)，直径大于30-40um的颗粒被截留下来；沿F3方向流经第三圆锥形过滤转鼓53时(即J3区域)，直径大于10-20um的颗粒被截留下来；
经3组微滤组件过滤后的水能够达到养殖水质要求，最终沿出水管12排出槽体10而继续进入养殖循环使用进程；
具体地，在上述步骤中，水流经3组微滤组件时，微滤组件可由转轴20带动而绕其轴向中心旋转，微滤组件转动的方向与槽体10内部的水流方向相垂直；
进一步地，在槽体10的内部通过两端的轴套16轴向地穿套连接转轴20，转轴20由减速电机14驱动而可绕其轴向中心往复转动；优选的驱传方式是，在减速电机14的输出轴上固定套设有主动齿轮15，在转轴20上固定套设有从动齿轮21，主动齿轮15与从动齿轮21相互啮合；在减速电机14的驱动下，通过上述齿轮间的传动连接，转轴20连同3组微滤组件同步地转动；
3组微滤组件径向地套设固定在转轴20上，微滤组件相互之间沿转轴20的轴向平行地排列；
每组微滤组件具有圆锥形的漏斗结构，该漏斗结构的收口端与转轴20固定连接，其扩口端的外侧边沿闭环地连接有密封圈50，圆锥形漏斗结构的侧壁为镂空结构并附具有数个过滤膜；
将槽体10的底部设置为半圆形的凹槽结构，密封圈50具有多层的唇形弹性部54，唇形弹性部54与槽体10底部的半圆形凹槽紧抵接触而形成密封；
沿槽体10内部的水流方向，每一组微滤组件的过滤膜的孔径逐渐减小；
2)反向冲洗
每组反冲洗组件底部设置的液位传感器实时检测所在区域的水位变化；
当液位传感器检测出所在区域的水位超出警戒值时，如第一液位传感器61所在的J1区域、第二液位传感器62所在的J2区域和/或第三液位传感器63所在的J3区域的水位异常上升时，说明对应区域的微滤组件被污物堵塞而影响水流正常通过，此时反冲水泵44启动，槽体10内部的水经反冲洗组件的喷头45喷出，喷出的水喷淋至微滤组件的背面(即图4中的B面)以反向冲洗；从微滤组件冲刷下来的颗粒物，经排污槽组件30排出槽体10；
在上述反向冲洗过程中，微滤组件由转轴20带动而绕其轴向中心旋转，微滤组件转动的方向与槽体10内部的水流方向相垂直。
具体地，在每组微滤组件的垂向下方设置一组排污槽组件30，排污槽组件30包括分废液槽31、漏斗槽32和主废液槽33，分废液槽31液位略高于主废液槽33，漏斗槽32液位高于分废液槽31，废液经微滤组件流入漏斗槽32，再经分废液槽31汇总至主废液槽33，最终由主废液槽33流出槽体10；
在每组微滤组件的垂向上方设置一组反冲洗组件，反冲洗组件包括与槽体10固定连接的反冲臂40，在反冲臂40上延伸连接主反冲管49，主反冲管49分别连通与微滤组件相同组数的反冲管和反冲斜管，每组反冲管均连接一组液位传感器和一组反冲水泵44，每组反冲斜管均设置于微滤组件的背面上方，在反冲斜管的端部连通数个喷头45；
综上内容，结合附图中给出的实施例仅是实现本发明目的的优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构。由此得到的其他结构特征，也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (9)

1.一种循环养殖水过滤方法，其特征在于：包括有下述步骤，
1)、过滤
养殖水产品的水通过进水管导入槽体，随后依次流经数组微滤组件，最终沿出水管排出槽体；
经数组微滤组件过滤后的水沿出水管排出槽体而继续进入养殖循环使用进程；
2)反向冲洗
每组反冲洗组件底部设置的液位传感器实时检测所在区域的水位变化；
当液位传感器检测出所在区域的水位超出警戒值时，反冲水泵启动，槽体内部的水经反冲洗组件喷出，喷出的水喷淋至微滤组件的背面以反向冲洗；
从微滤组件冲刷下来的颗粒物，经排污槽组件排出槽体。
2.根据权利要求1所述的循环养殖水过滤方法，其特征在于：在上述步骤1)过滤过程中，水流经数组微滤组件时，微滤组件由转轴带动而绕其轴向中心旋转，微滤组件转动的方向与槽体内部的水流方向相垂直。
3.根据权利要求1所述的循环养殖水过滤方法，其特征在于：在上述步骤1)过滤过程中，在槽体的内部通过两端的轴套轴向地穿套连接转轴，在减速电机的输出轴上固定套设有主动齿轮，在转轴上固定套设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相互啮合；
在减速电机的驱动下，转轴连同数组微滤组件同步地转动。
4.根据权利要求3所述的循环养殖水过滤方法，其特征在于：数组微滤组件径向地套设固定在转轴上，微滤组件相互之间沿转轴的轴向平行地排列；
每组微滤组件具有圆锥形的漏斗结构，该漏斗结构的收口端与转轴固定连接，其扩口端的外侧边沿闭环地连接有密封圈，圆锥形漏斗结构的侧壁为镂空结构并附具有数个过滤膜。
5.根据权利要求4所述的循环养殖水过滤方法，其特征在于：将槽体的底部设置为半圆形的凹槽结构，密封圈具有多层的唇形弹性部，唇形弹性部与槽体底部的半圆形凹槽紧抵接触而形成密封。
6.根据权利要求5所述的循环养殖水过滤方法，其特征在于：沿槽体内部的水流方向，每一组微滤组件的过滤膜的孔径逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的循环养殖水过滤方法，其特征在于：在上述步骤2)反向冲洗过程中，微滤组件由转轴带动而绕其轴向中心旋转，微滤组件转动的方向与槽体内部的水流方向相垂直。
8.根据权利要求7所述的循环养殖水过滤方法，其特征在于：在每组微滤组件的垂向下方设置一组排污槽组件，排污槽组件包括分废液槽、漏斗槽和主废液槽，分废液槽液位略高于主废液槽，漏斗槽液位高于分废液槽，废液经微滤组件流入漏斗槽，再经分废液槽汇总至主废液槽，最终由主废液槽流出槽体。
9.根据权利要求7所述的循环养殖水过滤方法，其特征在于：在每组微滤组件的垂向上方设置一组反冲洗组件，反冲洗组件包括与槽体固定连接的反冲臂，在反冲臂上延伸连接主反冲管，主反冲管分别连通与微滤组件相同组数的反冲管和反冲斜管，每组反冲管均连接一组液位传感器和一组反冲水泵，每组反冲斜管均设置于微滤组件的背面上方，在反冲斜管的端部连通数个喷头。
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