TWI610890B - 對應調整式淨水系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種對應調整式淨水系統，通過將養殖水經過一級過濾設備、電解設備以及二級過濾設備處理後，再輸回至養殖水池內的方式，使得該淨水系統可以達到對應式調整處理水中固體物含量的目的，淨化了養殖水，實現了養殖生物的疾病預防。同時，該淨水系統高效節能且節省淨水系統設備材料費用，降低了淨水系統製造和使用的成本。實現了不使用化學藥劑，即可以達到淨化養殖水，控制養殖生物疾病的目的。

Description

對應調整式淨水系統

本發明涉及淨水處理技術領域，尤指一種對應調整式淨水系統。

水產養殖的水質，對魚蝦的存活有重大影響。例如水質理化因素中的溫度、酸鹼值、氨氮值、硫化氫、亞硝酸鹽、透明度、溶解氧等，對魚蝦的存活有很大影響；生物因素中的細菌、病毒、真菌、寄生蟲病原體等對魚蝦的存活也有很大影響，其中寄生蟲病的主要種類為車輪蟲、指環蟲、三代蟲等。上述對魚蝦存活的疾病影響主要表現在細菌性敗血症、爛鰓病、腸炎病等。

水產動物的密集養殖常引起疾病爆發，這和養殖水質好壞有一定關聯，當水質惡化，例如溶解氧降低，硫化氫含量增加時，養殖的魚會浮頭，部分魚的中樞神經受損。水產動物會因環境惡化的壓力而降低對疾病抵抗能力。病毒、細菌、真菌或黴菌這些疾病的病源，會在水質惡化時，引發疾病感染並快速傳播，導致魚蝦死亡。為克服因水質惡化而導致的魚蝦死亡，常採用往養殖水中直接添加化學藥劑的方法來控制疾病。但是，若長期用藥，藥物的化學成分不可避免地會殘留在魚蝦體內。

為此，本發明所要解決的技術問题是：提供一種對應調整式淨水系統，不使用化學藥劑，即可以達到淨化養殖水，控制養殖生物疾病的目的。

本發明提供了一種對應調整式淨水系統，包括：用於抽取養殖水的抽水泵、與該抽水泵連接的一級過濾設備、該一級過濾設備連接電解設備，同時該一級過濾設備還連接至二級過濾設備，經該電解設備處理後的養殖水輸出至該二級過濾設備，二級過濾設備同時接收所述電解設備處理的養殖水和所述一級過濾設備處理的養殖水，並對其進行處理，二級過濾設備將處理後的養殖水再輸回至養殖水池內。

其中，所述一級過濾設備通過水流感應器與電解設備連接。

所述一級過濾設備附有濾網。

所述二級過濾設備設有纖維材質的濾芯。

所述濾芯包括尼龍、塑膠、聚丙烯、棉花和細砂石。

所述電解設備的電極包括銅電極、銅銀電極。

所述淨水系統還包括：與二級過濾設備連接的、為二級過濾設備輸出的水增氧的氣泡水泵，該氣泡水泵出水輸出至養殖水池內。

其中，所述電解設備的直流電壓範圍是1V至48V。

本發明還提供了一種滅菌除黴式淨水系統，包括：用於抽取養殖水的抽水泵、與該抽水泵連接的一級過濾設備、一級過濾設備連接電解設備，同時一級過濾設備還連接 至二級過濾設備，一級過濾設備處理後的養殖水經電解設備處理後，電解設備將處理後包含有銅和/或銀離子的養殖水輸出至二級過濾設備，二級過濾設備同時接收電解設備處理的養殖水和一級過濾設備處理的養殖水，並對其進行過濾滅菌除黴處理，在二級過濾設備的濾芯內設有電壓差，濾芯的進水面為正電價，出水面為負電價。

其中，所述電壓差範圍是1V至48V。

上述淨水系統還包括：一可移動的托盤，該淨水系統中的設備可以設置在該托盤上。

本發明所述對應調整式淨水系統，將養殖水經過一級過濾設備、電解設備以及二級過濾設備處理後，再輸回至養殖水池內，當養殖水中的固體物總量增多，水質變渾濁時，電解設備輸出至二級過濾設備中的金屬離子總量自然會增多，總量增多的金屬離子跟一級過濾設備中輸出的總量增多的固體物反應，達到了對應式調整養殖水、淨化養殖水的目的，實現了養殖生物的疾病預防。相反，當養殖水中的固體物總量減少，水質變清澈時，電解設備輸出至二級過濾設備中的金屬離子總量自然也會減少，總量減少的金屬離子跟一級過濾設備中輸出的總量減少的固體物反應，達到了對應式調整養殖水、淨化養殖水的目的，實現了養殖生物的疾病預防。

此外，本發明，二級過濾設備同時接收並處理電解設備和一級過濾設備處理的養殖水，這種處理方式與將養殖水全部依次經過電解設備、二級過濾設備處理方式比較， 高效節能，並且能夠節省淨水系統設備材料費用，降低淨水系統的製造和使用成本，實現了不使用化學藥劑即可以達到淨化養殖水，控制養殖生物疾病的目的。

在對應調整式淨水系統中的電解設備中，通過使用銅電極和/或銅銀電極，使得電解設備處理後的養殖水中包含有銅和/或銀離子，將包含有銅和/或銀離子的養殖水輸出至二級過濾設備，因為二級過濾設備同時接收電解設備處理的養殖水和一級過濾設備處理的養殖水，所以，在二級過濾設備中，一級過濾設備流入的養殖水中含有的細菌會吸收電解設備中流入的帶正電價的銅和/或銀離子，細菌吸收銅和/或銀離子後，細菌開始衰敗或者死亡，此時的銅和/或銀離子也被有機化，消失其原有的正電價，達到對養殖水的過濾滅菌除黴處理。

10‧‧‧淨水系統

11‧‧‧托盤

12‧‧‧抽水泵

13‧‧‧水管

14‧‧‧一級過濾設備

16、26‧‧‧支線管路

18‧‧‧水流感應器

20‧‧‧電解設備

22‧‧‧二級過濾設備

24‧‧‧濾芯

28‧‧‧氣泡水泵

29‧‧‧吸氣閥

30‧‧‧水管

32‧‧‧電控箱

34‧‧‧進水面

36‧‧‧出水面

38‧‧‧箭頭

第1圖為本發明實施例所述對應調整式淨水系統的结構示意圖；第2圖為第1圖中所示二級過濾設備的結構示意圖。

下面，结合附圖對本發明進行詳細描述。

如第1圖所示，本實施例提供了一種對應調整式淨水系統，該淨水系統10設立在養殖水池旁。

淨水系統10包括：用於抽取養殖水的抽水泵12、與該抽水泵12連接的一級過濾設備14、一級過濾設備14通過水流感應器18與電解設備20連接，同時一級過濾設備 14還連接至二級過濾設備22。經電解設備20處理後的養殖水輸出至二級過濾設備22，二級過濾設備22同時接收電解設備20處理的養殖水和一級過濾設備14處理的養殖水，並對電解設備20處理的養殖水和一級過濾設備14處理的養殖水進行處理，二級過濾設備22將處理後的養殖水再輸回至養殖水池內。

為實現淨水系統10可移動，便於多個養殖水池使用一套淨水系統10，提高設備利用率降低設備使用成本，本實施例淨水系統10還包括一可移動的托盤11，淨水系統10中的全部設備或者部分設備可以設置在托盤11上。

具體的，淨水系統10將大部分設備設置在托盤11上，養殖水池旁有一抽水泵12將養殖水經水管13送到一級過濾設備14，此一級過濾設備14用來過濾清除水裡的固體物，固體物可以是落葉、樹枝及其它懸浮物等，而設備形式可以是附有濾網的過濾設備。一級過濾設備14之後分成兩個支線管路，一支線管路16流經水流感應器18然後再接電解設備20產生電解離子水。若電解設備20之電極採用銅，則電解離子水內含銅離子。若電解設備20之電極採用銅銀，則電解離子水內含銅及銀離子。因此經電解設備20的電解反應後，產生的電解離子水內包含有：小分子水，氫氧離子，帶電離子，電極產生的金屬離子及其它物質。

電解設備20後面經管線接二級過濾設備22，其內設有濾芯24。濾芯24的纖維材料可以是尼龍、塑膠、聚丙烯、或棉花編織而成，濾芯24的材料亦可以是細砂石。而一級過濾設備14另接一支線管路26，是將出水直接地引到二級過濾設備22。然後將二級過濾設備22的出水管支線接氣泡水泵28。氣泡水泵28的作用是將引進的水高速旋轉來增壓及經由吸氣閥29吸入外界空氣，使水體內產生小氣泡，然後經水管30流回到養殖水池。托盤11上有電控箱32，供電給電解設備20、濾芯24、氣泡水泵28。

淨水系統10對養殖水池的淨水作業流程是：養殖水先由抽水泵12經水管13輸送到一級過濾設備14將固體物過濾。部分養殖水經支線管路16流經水流感應器18到電解設備20，電控箱32依水流感應器18的感應信號提供預設定的直流電壓給電解設備20，直流電壓可實施的最大範圍可以從1V到48V，通常會設定在1V至24V的範圍內。若養殖水中含有電解物質，在一設定的直流電壓下會產生電解及電流，即，負電價的電解物質游向正極，正電價的電解物質游向負極，且在電解的過程中，正電極金屬釋放出金屬離子。

電解離子水離開電解設備20後流到二級過濾設備22，而電解離子水內的金屬離子，無論是銅離子、銀離子、 或是其它金屬的離子，皆滯留在濾芯24裡。如第2圖所示，二級過濾設備22的進水分兩部分，一部分是來自電解設備20，另一部分是來自支線管路26。兩部分的養殖水混合後，自濾芯24的進水面34流入，出水面36流出，然後從二級過濾設備22的出口處流出。

除過濾固體物外，淨水系統10另一主要優勢是滅菌除黴。在支線管路16的水，經電解設備20的電解反應而達到滅菌除黴。濾芯24通常是採纖維編織方式而成，流入電解離子水內的金屬離子被過濾附著在濾芯24的纖維上。支線管路26的水，流經濾芯24時和纖維上的銅或銀離子接觸，銅和銀離子皆有滅菌功能，且銅離子有除黴功能。因此水流經二級過濾設備22時，能有過濾、滅菌、除黴等效果。過濾後的水回到養殖水池，減少水池裡的細菌、病毒、真菌、寄生蟲病原體等的總量，使水質易於保持。淨水系統10這種將部分水電解然後合併過濾滅菌除黴的操作方式，比單管路作業，也就是水全部電解再全部過濾滅菌除黴的作業方式比較，高效節能且節省材料。

淨水系統10另一主要優勢是依水質狀況而進行自我調整調整。水的導電率和水質有一定的關係，即導電率越高，水中總溶解固體量越多。養殖水池在水生動物養殖過程中，養殖水中溶解的總固體含量和水中細菌的總量亦有 一定的參數比例關係。即，養殖水中溶解的總固體量越多時，養殖水中的細菌總量也越多，二者有定性的參數比例關係。而溶解的總固體量越多時，水質越濁。因此細菌總量通常亦可依水質狀況變化來推測，水質越濁時，細菌總量越多，水質清澈時，細菌總量減少。

電控箱32依水流感應器18的感應信號，提供預設值的直流電壓給電解設備20，水裡總溶解固體量越多，產生的電解電流越大，同時釋放出的電極金屬離子亦越多。這些在電解過程產生的電極金屬離子在流入二級過濾設備22後，滯留在濾芯24裡，對從另一支線管路26流入的水，濾芯24能有過濾、滅菌、除黴等功能，且此滅菌除黴功能，能對應調整。即，當流入支線管路26的養殖水的細菌總量越多時，由電解設備20產生所需要的金屬離子量亦相對增多。若流入支線管路26養殖水的細菌總量稀少時，也就是支線管路16流經電解設備20所產生的金屬離子量亦相對減少。即，支線管路16和支線管路26的養殖水皆是來自一級過濾設備14，因此水質，包括理化及生物性質皆相同，支線管路26中養殖水的細菌總量增加時，相對應的由電解設備20產生的金屬離子量亦增多，以達到滅菌除黴的功能。

支線管路16的養殖水進電解設備20，水流感應器18 在感應到水流時，電控箱32提供一電壓到電解設備20，此電壓是預設值。養殖水中溶解的固體量越多，養殖水的濁度越高，進而推論出養殖水中的污染物增加或細菌總量增加，或是污染物和細菌總量都增加。

在電解設備中的對應調整處理，是指電解設備通過使用銅電極和/或銅銀電極，依據水中包含固體物的特性，即，水質的渾濁或清澈和水中溶解固體量的多或少成定性的比例關係，而水中溶解固體量和水的導電率也有定性的比例關係，所以，依據水質特性可選擇電解設備釋放出的金屬離子量，使得電解設備處理後的養殖水中包含有適量的銅和/或銀離子，將包含有銅和/或銀離子的養殖水輸出至二級過濾設備，因為二級過濾設備同時接收電解設備處理的養殖水和一級過濾設備處理的養殖水，所以，在二級過濾設備中，一級過濾設備流入的養殖水中含有的細菌會吸收電解設備中流入的帶正電價的銅和/或銀離子，細菌吸收銅和/或銀離子後，細菌開始衰敗或者死亡，此時的銅和/或銀離子也被有機化，消失其原有的正電價，達到對養殖水的過濾滅菌除黴處理。

金屬離子越多留在濾芯24裡，濾芯24的過濾、滅菌、除黴的能力和效果越好。但是，有時候，養殖水中總溶解固體量增多，但細菌總量不增加，此時濾芯24內多的金屬 離子就在水裡逐漸地被氧化和鈍化，降低其滅菌、除黴的能力。這種情況若在淡水養殖裡發生，則調低原先電壓的預設值，以減少金屬離子的產生。海水養殖時，水中總溶解固體量扣除鹽分氯化鈉以後，後續的推論和淡水養殖相同，只是電壓的預設值不同，必需低很多。

養殖水池的水質，每日都會有變化，白天和晚上亦不相同。養殖水中總溶解固體量越多表示水池內的污染物增加或細菌總量增加，或是污染物和細菌總量都增加。淨水系統10提供的對應調整模式能增加濾芯24在過濾、滅菌、除黴的能力和效果。

更進一步的，在濾芯24的進水面34和出水面36之間添加電壓差，即是讓進水面34為正電價，出水面36為負電價，此電壓差可由電控箱32提供或加裝一電池來維持電壓差。電壓差可實施的最大範圍為1V至48V，通常會設定在1V至24V的範圍內。養殖水內的細菌多帶負價電，當養殖水流經過濾芯24時，細菌吸收正電價銅或銀離子後，細菌開始衰敗或死亡，而同時電極金屬離子被鈍化，消失其原有的正電價。當養殖水流停止時，進水面34和出水面36之間添加電壓差使細菌向上游游離，也就是細菌向進水面34靠攏，這樣的安排使抽水泵12在停機時，細菌不會向下游擴散。當養殖水流再啟動流過濾芯24時，新流進的 金屬離子容易和進水面34附近的細菌接觸結合。

在二級過濾設備22出口的水質，基本上已有許多改善，過濾滅菌除黴外，酸鹼值、總氮、透明度、化學需氧量等皆有改善。若淨水系統10是用於其它的淨水應用，例如，應用於景觀水池，水中生活的動植物有限，則到此部分的淨水系統也適應。

養殖水池的密集養殖，當水中總溶解固體量增高時，通常表示水體在短時間內有增加溶氧量的緊急需求，經支線管接氣泡水泵28來增加水內的溶解氧。氣泡水泵28是一種高壓水泵，養殖水在氣泡水泵28內經過高壓旋轉，此高壓旋轉產生的離心力壓力差，能使吸氣閥29吸入外界空氣而產生氣泡。產生的氣泡越小越好，一般微米級的氣泡比毫米級的氣泡能在水裡停留更長久的時間。

氣泡水泵28接水管30回到養殖水池。水管30在養殖水池裡的部分有穿孔。過濾後的水和小氣泡一同混合釋出到養殖水池裡。水池裡的小氣泡密集地增加，使水體的溶氧量接近飽和狀態。水體的溶氧和硫化氫反應形成二氧化硫，和亞硝酸反應成為硝酸，和有機物氧化分解反應等。這些反應需要消耗大量的溶氧，而溶氧消耗後，即可快速地由小氣泡內的氧氣溶於水來補充。含小氣泡的水依箭頭38的方向移動，使養殖水池的水質，包括理化因素和生物 因素能一步一步地改善，直到另一端的抽水泵12附近。

養殖水池的水質完成保養後，整個托盤11及其上面的設備，可以轉移到下一個養殖水池，接上下一個養殖水池的進水及回水管路即可作業。

本實施例所述淨水系統10和養殖水池形成一循環系統來維持養殖水質，養殖水池每日早晚水質都一直在變化，而淨水系統10以自動控制的方式提供對應調整。當水中總溶解固體量增加時，電解設備20能感應到，且提供需要的金屬離子量，使二級過濾設備22在過濾滅菌除黴的能力對應調整提升。另外當水中總溶解固體量增加時，相對應的供應充分的微小氣泡到養殖水池來改善水質，促使養殖水池裡的水和淨水系統10形成迴圈，以使微小氣泡逐步傳遞擴散到整個養殖水池，亦使水池裡避免掉許多因缺氧而造成的問題。本實施例所述的處理方法簡單便捷，易於操作，達到過濾、滅菌、除黴、增氧、節能的效果，且效果顯著。

綜上所述，本實施例所述對應調整式淨水系統，將養殖水經過一級過濾設備、電解設備以及二級過濾設備處理後，再輸回至養殖水池內，當養殖水中的固體物總量增多，水質變渾濁時，電解設備輸出至二級過濾設備中的金屬離子總量自然會增多，總量增多的金屬離子跟一級過濾設備 中輸出的總量增多的固體物反應，達到了對應式調整養殖水、淨化養殖水的目的，實現了養殖生物的疾病預防。相反，當養殖水中的固體物總量減少，水質變清澈時，電解設備輸出至二級過濾設備中的金屬離子總量自然也會減少，總量減少的金屬離子跟一級過濾設備中輸出的總量減少的固體物反應，達到了對應式調整養殖水、淨化養殖水的目的，實現了養殖生物的疾病預防。

此外，本發明，二級過濾設備同時接收並處理電解設備和一級過濾設備處理的養殖水，這種處理方式與將養殖水全部依次經過電解設備、二級過濾設備處理方式比較，高效節能，並且能夠節省淨水系統設備材料費用，降低淨水系統的製造和使用成本，實現了不使用化學藥劑即可以達到淨化養殖水，控制養殖生物疾病的目的。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。

10‧‧‧淨水系統

11‧‧‧托盤

12‧‧‧抽水泵

13‧‧‧水管

14‧‧‧一級過濾設備

16、26‧‧‧支線管路

18‧‧‧水流感應器

20‧‧‧電解設備

22‧‧‧二級過濾設備

24‧‧‧濾芯

28‧‧‧氣泡水泵

29‧‧‧吸氣閥

30‧‧‧水管

32‧‧‧電控箱

38‧‧‧箭頭

Claims (9)

1. 一種對應調整式淨水系統，其特徵在於，包括：用於抽取養殖水的抽水泵、與該抽水泵連接的一級過濾設備、一級過濾設備連接電解設備，同時一級過濾設備還連接至二級過濾設備，所述電解設備的電極包括銅電極或銅銀電極，經電解設備依水質特性處理後的養殖水輸出至該二級過濾設備，二級過濾設備同時接收所述電解設備處理的養殖水和所述一級過濾設備處理的養殖水，並對其進行對應調整處理，二級過濾設備將處理後的養殖水再輸回至養殖水池內。
2. 如請求項1所述的對應調整式淨水系統，其特徵在於，所述一級過濾設備通過水流感應器與電解設備連接。
3. 如請求項1所述的對應調整式淨水系統，其特徵在於，所述一級過濾設備附有濾網。
4. 如請求項1所述的對應調整式淨水系統，其特徵在於，所述二級過濾設備設有濾芯。
5. 如請求項4所述的對應調整式淨水系統，其特徵在於，所述濾芯包括尼龍、塑膠、聚丙烯、棉花和細砂石的其中一種。
6. 如請求項1至5任一項所述的對應調整式淨水系統，其特徵在於，還包括：與二級過濾設備連接的、為二級過濾設備輸出的水增氧的氣泡水泵，該氣泡水泵出水輸出至養殖水池內。
7. 如請求項1至5任一項所述的對應調整式淨水系統，其特徵在於，所述電解設備的電壓範圍是1V至48V。
8. 一種可滅菌除黴之對應調整式淨水系統，其特徵在於，包括：用於抽取養殖水的抽水泵、與該抽水泵連接的一級過濾設備、一級過濾設備連接電解設備，同時一級過濾設備還連接至二級過濾設備，一級過濾設備處理後的養殖水經電解設備處理後，電解設備將處理後包含有銅和/或銀離子的養殖水輸出至二級過濾設備，二級過濾設備同時接收電解設備處理的養殖水和一級過濾設備處理的養殖水，並對其進行過濾滅菌除黴處理，在二級過濾設備的濾芯內設有電壓差，濾芯的進水面為正電價，出水面為負電價。
9. 如請求項8所述的可滅菌除黴之對應調整式淨水系統，其特徵在於，所述電壓差範圍是1V至48V。