CN202819334U - 用于处理流体的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于处理水的系统，该系统布置成具有连接装置用于连接到水体积，该系统还包括：至少一个移动床生物反应器，待处理的水可流过移动床生物反应器；至少一个处理单元，待处理的水可流过该处理单元，该处理单元能在水中形成自由基。
Description
技术领域
本发明涉及用于处理流体且更特定而言涉及用于生产诸如鱼和其它水生生物这样的食品的流体的方法和设备。
背景技术
用作食物的禽畜的生产/养殖已经进行了数千年，诸如饲养并繁育牛、猪、鸡，仅提出几个例子。而且，鱼养殖已经进行了许多年且具有不同技术。水产业的最大问题之一在于使用大量的水，每年每英亩高达且超过百万加仑的水，其为每平方米大约一立方米的水。
大部分用过的方法中的某些包括整合循环系统，其利用了放置于温室中的较大的箱。水培床放置于箱附近、且箱中的水在水培床中循环，其中，鱼废料作为商业农作物的肥料。尽管在理论上行得通，使用这些系统的大量冒险都已失败了。
另一方法是使用灌溉水渠或农场水塘系统来养鱼。这些在小规模的情况下良好地运作，但难以在更大基础上进行控制，因为水质的控制是至关重要的。
另一方法是使用网箱系统，其中鱼网箱放置于湖泊、池塘、河流和类似水体积中。对于疾病、偷捕、较差水质等担忧使得人们相信，一般而言，池塘系统更易于管理且启动起来更简单。而且，在过去出现的导致鱼逃走的网箱失效/故障已引起了对于在开放水域网箱中培养非本地鱼种的担忧。即便在近年来网箱业已在网箱构造中做出许多技术进步，但仍然存在对于逃走问题的担忧。
养鱼方法的又一发展是很高强度循环水产养殖系统（RAS），在很高强度循环水产养殖系统中能对所有养殖参数进行控制，所述很高强度循环水产养殖系统用于高价值的种类/品种。通过循环水，每个养殖单元使用非常少的水。但是，这个过程具有高资本和操作成本。
RAS系统通常使用一种用于清洁水的系统且在大部分情形下，这些系统包括臭氧发生器，臭氧发生器通过向水内添加臭氧来处理水。然后臭氧与水中的生物体/有机体反应。该系统还使用固定流化床反应器，其中处理水的主要目的是为了对循环的水进行消毒。由适当控制系统来控制和监视总系统以用于维持良好的养殖产量。
即便所开发的RAS系统已表现出良好的潜力，仍存在着为实现最佳鱼产量关于水质方面需要解决的问题。即便臭氧有效地对抗对于鱼有害的许多有机体种类，某些种类能幸免于臭氧的效果。因而，可能未完成对所有种类的杀灭。而且，用于鱼养殖的大多数RAS系统使用固定床反应器来用于利用涂布在固定的静止载体上的生物膜来对水进行处理。尽管适当地运作，在这方面也要做出改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种RAS系统，其特别地用于鱼养殖，该RAS系统能够产生最佳的繁育条件以及该系统的有所改进的控制可能性，由此获得了对所有有害有机体的移除且同时，所处理的水被维持在用于鱼养殖的很高品质水平。
这个目的由独立专利权利要求的特征来实现。本发明的优选实施例形成从属专利权利要求的主题。
根据本发明的一主要方面，其特征在于一种用于处理水的系统，该系统被布置成具有连接装置用于连接到水体积，该系统还包括：至少一个移动床生物反应器，待处理的水可流过该移动床生物反应器；至少一个处理单元，待处理的水可流过该处理单元，该处理单元能在水中形成自由基。
根据本发明的另一方面，所述至少一个移动床生物反应器利用曝气生物技术。
根据本发明的另一方面，所述至少一个移动床生物反应器利用缺氧生物技术。
根据本发明的又一方面，所述至少一个处理单元包括紫外线发射构件，其布置于石英玻璃中。
根据本发明的再一方面，所述石英玻璃具有至少90%的纯度。
根据本发明的另一方面，所述至少一个处理单元还包括催化剂。
优选地，所述系统还包括位于入口处的机械过滤器。
本发明具有多种优点。首先，使用移动床生物反应器代替固定床生物反应器提供了大得多的总表面用于生物膜以及大得多的暴露，因为更大的总表面在待处理的水体积内移动。这意味着关于处理的数量以及品质二者而言好的多的产量。这个优点进一步与本发明的处理单元相组合，其照此提供对任何有机体更彻底的杀死和固定，甚至是对于无DNA的那些有机体。而且，该处理提供在水中更好的氧化还原电势，其照此有益于鱼类以及也有益于移动床生物反应器的功能和产量。而且，处理单元对于由处理单元的自由基切为较短长度的较大分子具有积极的影响。这也有益于移动床生物反应器。
在通过本发明所得到的所有很高效且养殖增加的系统中，其以新颖且创造性方式运用许多本身已知的部件和功能，这将会增加鱼产量以及改进鱼的品质并且维持它在较高的水平，而无需定期地添加大量的水。因此，也通过本发明的系统减小了对环境的影响。
通过下文本发明的详细描述且通过附图，本发明的这些和其它方面和优点将会变得显而易见。
附图说明
在本发明的下列详细描述中，将参看附图，在附图中：
图1为根据本发明的系统的示意图；和
图2为本发明包括的处理单元的示意图。
具体实施方式
图1所示的本发明包括用于处理在例如鱼繁育箱中的水的系统。该系统可放置于诸如容器或类似物这样的单独封闭物中以易于运输和移动。该系统被布置成具有入口连接件10，来自繁育箱的入口管道12可连接到该入口连接件10。诸如鼓式过滤器这样的过滤构件14布置到入口。但应了解到可使用其它类型的过滤器。第一处理单元16可连接到过滤构件14的出口。
优选地，第一处理单元可包括AOT（高级氧化技术）处理单元。这种处理单元的实例在图2中示出。优选处理单元18包括了能在液体中形成辐射能的至少一个辐射源20。辐射源20优选地能在紫外线区域中形成辐射，这是由于紫外线辐射具有的积极效果。
为了形成良好的处理环境且为了使得紫外线辐射的处理效率最高，则提供不同的措施。针对处理单元10的一种这样的措施是将透明玻璃覆盖物22定位于紫外线辐射源20与待处理的流体之间。为了形成很有效地处理液体的所需光电离效果，玻璃覆盖物22由很纯的石英玻璃制成。优选波长是在100nm至220nm的区域中，且优选峰值在170-190 nm之间。这些高能波长由水分子吸收，造成水分子均裂，且形成氢原子和羟基自由基。根据本发明的一方面，处理单元或优选地若干处理单元18被放置于封闭物或反应器24中，具有用于使待处理的液体通过该封闭物流动的入口26和出口28。处理单元10然后定位于该封闭物中，使得优选地液体总体积向紫外线辐射暴露、从而在整个该体积中发生光电离。
在反应器中的过程将形成具有高度氧化效果的自由基，其用于降解和分解在流体中的任何有机或生物材料。在本发明中，有效地移除和/或杀死诸如弧菌这样的细菌和鱼虱属。也有效地杀死无DNA的其它有机体，诸如病毒。由于存在自由基，处理单元还将COD分成更小的分子，这有利于该系统的其它处理部件，如将在下文中所述的那样。
使用自由基的AOT处理单元的另一优点在于改进了水的氧化还原电势，这有益于鱼以及该系统的其它处理部件，如将在下文中所描述的那样。
至少一个生物反应器30连接到第一处理单元16。其可例如为运用曝气生物技术的生物反应器。生物反应器优选地为移动床生物反应器，其中，生物膜在工程塑料载体内受保护地生长，工程塑料载体被细心地设计为具有高的内表面面积。这些生物膜载体悬浮且在整个水相中彻底混合。
优选地，本发明的生物膜技术是基于具体/专门设计的塑料生物膜载体、或在具体体积的箱或反应器内悬浮且连续移动的生物载体。另外，反应器优选地被布置成具有相关联的曝气机或通风装置、网格、筛、喷嘴和反应器的其它整体零件，其辅助了移动床生物反应器的运作。
当使用曝气生物技术时，位于反应器底部处的曝气网格向生物膜供应氧气32以及保持生物载体在反应器内悬浮和完全混合所需的混合能量。
作为曝气生物技术的补充或替代，可使用缺氧生物技术。那么,箱34被布置成具有生物载体，且移除了在水中的氧气（在这个过程中会发生什么?）。
在移动床反应器后方，如在流动方向上观察，可布置除气单元36，由此从水移除过量气体。之后，可布置第二处理单元38，提供与上文所述的第一处理单元相同的功能。由第二处理单元处理的水然后由合适管道42往回引导至繁育箱40。
如将由本领域技术人员理解的那样，可根据要求和应用而做出不同的修改和/可形成不同的设置。例如，可使用两个处理单元，也可仅使用一个，其可为第一处理单元或第二处理单元。也可存在着与处理单元连接着的旁通管道，由此仅一部分水流是通过处理单元而馈送/进给，且其余部分在处理单元后而馈送/进给。然后优选地布置流动阀以用于控制通过处理单元的体积。可根据处理需求来控制该体积，且因此可由控制系统来控制所述阀。而且，移动床生物反应器可两个一起使用、或单独地使用。然后可布置合适的旁通管道来用于将水导向至适当箱。另外，控制系统可被布置成具有多个传感器以用于测量多个参数，以便优化该系统的功能用以向鱼提供良好的环境。
应了解上文所述且附图所示的实施例仅被认为是本发明的非限制性示例，且在专利权利要求的范围内其可以按多种方式修改。
Claims (7)
1.一种用于处理水的系统，所述系统布置成具有连接装置用于连接到水的体积，所述系统还包括：
至少一个移动床生物反应器，待处理的水可流过所述移动床生物反应器，
至少一个处理单元，待处理的水可流过所述处理单元，所述处理单元能在水中形成自由基。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个移动床生物反应器运用曝气生物技术。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个移动床生物反应器运用缺氧生物技术。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理单元包括紫外线发射构件，其布置于石英玻璃中。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述石英玻璃具有至少90%的纯度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理单元还包括催化剂。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括位于入口处的机械过滤器。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180613 Address after: Stockholm Patentee after: Hua wheel water Innovation Co., Ltd. Address before: Stockholm Patentee before: Wallenius Water Aktiebolag |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20130327 Termination date: 20190720 |