CN101700006B - 一种水产养殖***水中颗粒物的清除装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水产养殖水处理领域，一种水产养殖***水中颗粒物的清除装置，在立式圆筒形沉淀池(17)内部，与沉淀池(17)同轴设置由滤网构成的圆筒形滤网筒(5)；在沉淀池(17)上部池壁开设切向进水口(3)和溢水口(10)，在沉淀池(17)的底部设置排水管(8)；在沉淀池(17)上方减速机(1)的输出轴(12)上设置旋转架(2)，在旋转架(2)上设置若干配置滤网清除器的下伸长杆(11)，所述滤网清除器为一条毛刷(4)或者喷头(18)，在沉淀池(17)的下方设置集排污机构。本发明提供了一种结构简单、操作方便的水产养殖***水中颗粒物的清除装置，过滤效果好、耗电、耗水量小，微细颗粒容易去除，震动低、噪音小，适宜计算机自动化控制，也延长了整机的使用寿命。

Description

一种水产养殖***水中颗粒物的清除装置

(一)技术领域

本发明涉及水产养殖水处理领域，具体来说涉及去除水产养殖***中固体颗粒物(Suspended solids，SS)的一种装置。

(二)背景技术

水产养殖***中存在许多固体颗粒物，这些固体颗粒物主要由鱼粪、残饵和细菌生物团等三部分组成，主要来源是饲料。水产养殖***中固体悬浮颗粒物的去除效果直接影响到鱼类生长、生物净化效果、***配置和运行成本等诸多重要因子。

常见的水产养殖***固体颗粒物的去除方法主要有，重力分离：如沉淀池、旋转分离等；滤网过滤：如固定式滤网、布袋、旋转滤网又称微滤机等；沙滤：如沙滤池、压力式砂滤器；气浮：如机械气浮、射流气浮、布气气浮，等等。

转鼓式微滤机(Micro screen drum filter)是目前使用最为广泛的粗过滤装置，多为卧式结构，如今在水产养殖***固体悬浮颗粒物的去除工艺中被广泛应用。中国专利申请02158869.4公开了一种用于海水养殖水处理的微滤机，其具有外罩过滤网的滤桶，该滤桶通过转轴与电机减速器相连，其上方设有反冲洗装置，该反冲洗装置由反冲洗管和安装于反冲洗管上的反冲洗喷嘴构成，滤桶内设反冲洗沟道与排污管相连。该微滤机在滤桶沿圆周转动的同时，通过滤桶上方方向反冲洗装置喷射高压水，使粘在过滤网上的固体颗粒物被冲离过滤网顺水流去，克服过滤网容易堵塞的不足。

然而，在循环水养殖***中去除废水中固体悬浮颗粒物的工艺方法是连续运作式的，也就是说废水连续地流过微滤机，而微滤机的过滤转鼓同时不停地转动。因此，其存在以下技术缺陷：微滤机过滤转鼓始终处于转动状态，被滤网截留的水产养殖***中较大的固体颗粒物(如鱼粪、残饵等)，由于摩擦、剪切、碰撞等作用，极易造成水产养殖***中的较大的固体颗粒物的崩介破碎，从而产生大量的微小颗粒物。这些微小颗粒物很可能会穿过过滤网并随着流水回到循环***内，也可能会填堵过滤网网孔而难以去除。这样便会严重影响过滤效果，这也是目前微滤机去除率较低的主要原因，同时也会大大增加反冲洗的频率，增加耗水量耗电量。并在一定程度上增加了后续处理及生物处理的难度，影响***水质进一步改善。此外，始终转动的过滤转鼓和始终处于工作状态的反冲洗装置耗电量较为可观，也缩短了过滤网的工作寿命。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种去除水产养殖***废水中固体颗粒物的组合方法和装置，用以解决现有微滤机过滤效果不佳、耗电、耗水量大的技术问题、微细颗粒难以去除的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下一种装置。

一种水产养殖***水中颗粒物的清除装置，其特征在于：

在立式圆筒形沉淀池内部，与沉淀池同轴设置由滤网构成的圆筒形滤网筒；在沉淀池的上部池壁开设切向进水口，低于进水口的位置开设溢水口，在沉淀池的底部设置排水管；

在沉淀池的上方盖架圆心处设置立式减速机，在减速机的输出轴上设置一个水平旋转架，在旋转架上设置若干配置滤网清除器的下伸长杆；

所述滤网清除器为一条垂直配置的毛刷或者喷嘴方向朝滤网筒内壁的喷头，所述毛刷为固定式，或者为自转式，即绕下伸长杆旋转式；

在沉淀池的下方设置集排污机构，

所述集排污机构或者是，沉淀池的下底呈向下的圆锥形集污斗，集污斗的圆锥中心引出排污管；

所述集排污机构或者是，沉淀池的下底为平底，在沉淀池内壁和滤网筒外壁之间的环形底面上开设若干环边集污斗，环边集污斗呈向下的扇面四边锥形，锥形的中心引出支排污管；旋转架向下伸出刮泥杆，刮泥杆的下端固定刮泥板，刮泥板的下边沿与沉淀池下底的环形面贴合。

在沉淀池内壁、滤网筒85至90％的高度处设置水位传感器。

进一步，所述滤网筒的底面与沉淀池圆锥面之间的间隙距离为6至10毫米。

进一步，所述旋转架上向下伸出的长杆为2至6根。

进一步，所述滤网筒由单层滤网构成。

进一步，所述滤网筒滤网为150目至250目。

进一步，于所述滤网筒上平面的高度为沉淀池上平面高度的80～90％，溢水口的高度位于滤网筒90％的高度处。

进一步，所述旋转架每分钟旋转3.5至4.5转。

进一步，所述喷头间隔15至30分钟冲刷一次，冲刷时间为40至60秒。

本装置系沉淀池内设置滤网不转而冲刷装置转动的立式微滤机。其包括以下步骤：当含有固体颗粒物的水产养殖废水从进水管以切线方式连续地进入沉淀池后，较大的固体颗粒慢慢下沉，并逐渐滑落向底部集污斗，经排污管排出装置外，避免了较大固体颗粒在处理过程中被崩介破碎又回到循环***的弊端。处于悬浮状的微小颗粒，则随水体向滤网移动，水和极微颗粒穿过网眼进入循环***；大于网眼的小颗粒贴附于滤网表面，通过滤网清除器冲刷装置进行冲洗，从而达到大大提高去除效率，减少反冲频率，省水省电的目的。

圆柱形滤网为立式固定安装，对强度、刚性的要求大大下降，因而结构简化，较常规微滤机简单、重量轻、成本低。

所述滤网清除器在立式减速机的驱动下旋转，沿着滤网筒内壁进行清除作业，所述滤网清除器有两种结构，一种是一条垂直配置的毛刷，另一种是喷头冲洗方式。

所述毛刷可为固定式，或者为自转式，即毛刷随着旋转架公转，在洗刷干净滤网的同时，又绕下伸长杆在旋转架上的支点自转。

固定式的比较容易实现，下伸长杆在上方减速机和旋转架的驱动、转动下，毛刷贴着滤网刷洗，可以将滤网筒清洗干净。

毛刷自转式时，可以由多种方式实现，比如在各毛刷的上方配置小电机分别驱动自转；也可以配置一台小电机，由皮带或链条等方式进行传动，同步带动各台毛刷自转；所述小电机也可以由上方的减速电机的输出轴，经齿轮啮合分出一部分动力来传动、驱动各小电机。

另一种方式是喷嘴方向朝滤网筒内壁的喷头反冲方式，由水泵提供压力水，经喷头朝滤网筒内壁冲洗，也可以清除粘贴于滤网上的颗粒物。

沉淀池的集污方式为通过底部斜坡沉淀集聚方式，最后由排污管排出***外。为了提高沉淀排污效果，应控制好滤网筒底面与沉淀池锥底间的狭缝，较小的狭缝可以产生一定的流速，使固体物较快地流向圆锥形集污斗，及圆锥中心引出的排污管排出装置***外。

也可将沉淀池锥底改为平底，向下加设1-2个向下呈扇面四边锥形体的环边集污斗，锥形的中心引出支排污管，旋转架向下伸出刮泥杆，刮泥杆的下端固定刮泥板，刮泥板的下边沿与沉淀池下底的环形面贴合，通过刮泥板缓慢旋转，将沉淀颗粒物刮入环边集污斗，由支排污管加以排除，也可将单、双环边集污斗改为多斗提高集排污能力。

本发明的滤网清除器和集排污机构在过滤过程中是处于静止状态，仅在需要冲刷时采用间歇性地启动运行。

本发明的有益效果：本技术方案提供了一种结构简单、操作方便的水产养殖***水中颗粒物的清除装置，过滤效果好、耗电、耗水量小，微细颗粒容易去除，间隙式启动滤网清除器和集排污机构，震动低、噪音小，适宜计算机自动化控制，也延长了整机的使用寿命。

(四)附图说明

图1为本发明水产养殖***水中颗粒物的清除装置一实施例的结构示意图，滤网清除器采用毛刷结构，清污机构采用沉淀池下底呈圆锥形集污斗结构；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明水产养殖***水中颗粒物的清除装置另一实施例的结构示意图，滤网清除器采用毛刷结构，清污机构采用沉淀池内壁和滤网筒外壁之间的环形面上开设若干环边集污斗，以及刮泥杆、刮泥板结构；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为本发明水产养殖***水中颗粒物的清除装置再一实施例的结构示意图，滤网清除器采用喷头结构，清污机构环边集污斗、刮泥杆、刮泥板结构；

图6为本发明水产养殖***水中颗粒物的清除装置一实施例，其中滤网清除器采用毛刷结构的工作流程图；

图7采用本发明技术方案与现有技术微滤机，滤网目数与去除率关系的对比图；

图8采用本发明技术方案与现有技术微滤机，滤网目数与耗电量关系的对比图；

图9采用本发明技术方案与现有技术微滤机，滤网目数与耗水量关系的对比图。

图中：1是减速机，2是旋转架，3是进水口，4是毛刷，5是滤网筒，6是集污斗，7是支架，8是排水管，9是排污管，10是溢水口，11是下伸长杆，12是输出轴，13是刮泥杆，14是刮泥板，15是环边集污斗，16是支排污管，17是沉淀池，18是喷头，19是盖架。

(五)具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方案进一步阐述。

一种水产养殖***水中颗粒物的清除装置，在立式圆筒形沉淀池17内部，与沉淀池17同轴设置由滤网构成的圆筒形滤网筒；在沉淀池17的上部池壁开设切向进水口3，低于进水口3的位置开设溢水口10，在沉淀池17的底部设置排水管8；

在沉淀池17的上方盖架19圆心处设置立式减速机1，在减速机1的输出轴12上设置一个水平旋转架2，在旋转架2上设置若干配置滤网清除器的下伸长杆11；

所述滤网清除器为一条垂直配置的毛刷4或者喷嘴方向朝滤网筒5内壁的喷头18，所述毛刷4为固定式，或者为自转式，即绕下伸长杆11旋转式；

在沉淀池17的下方设置集排污机构，

集排污机构或者是，沉淀池17的下底呈向下的圆锥形集污斗6，集污斗6的圆锥中心引出排污管9；

集排污机构或者是，沉淀池17的下底为平底，在沉淀池17内壁和滤网筒5外壁之间的环形底面上开设若干环边集污斗15，环边集污斗15呈向下的扇面四边锥形，锥形的中心引出支排污管16；旋转架2向下伸出刮泥杆13，刮泥杆13的下端固定刮泥板14，刮泥板14的下边沿与沉淀池17下底的环形面贴合；

在沉淀池17内壁、滤网筒5的85至90％高度处设置水位传感器。

滤网筒5的底面与沉淀池17圆锥面之间的间隙距离为6至10毫米。

旋转架2上向下伸出的长杆11为2至6根。

滤网筒5由单层滤网构成。

滤网筒5滤网为150目至250目。

滤网筒5上平面的高度为沉淀池17上平面高度的80～90％，溢水口(10)的高度位于滤网筒5的90％高度处。

旋转架2每分钟旋转3.5至4.5转。

喷头18间隔15至30分钟冲刷一次，冲刷时间为40至60秒。

本发明去除水产养殖***中固体颗粒物的具体方法为：将含有固体颗粒物的待处理水通过管道进水口3以切线方向进入沉淀池17，池中水流在旋转的同时，向滤网靠近，在此过程中，较大的固体颗粒物在沉降力作用下慢慢下沉，落至底面逐渐滑向集污斗6；极微悬浮颗粒随水体穿过滤网筒5网眼进入循环***；大于网眼的小颗粒则被截留在滤网表面，随着堵塞面积的逐渐增大，水位逐渐上升，当达到水位传感器位置时，传感器便发出指令，由减速机1驱动旋转架2，使固定在下伸长杆11刷子对滤网进行洗刷，历时40-60秒。冲刷结束后，向排污定时器发出信号，由定时器指令排污电磁阀开启排污，时间为40～60秒。

以每小时处理量为50立方米的传统微滤机为例，去除效率一般在30-40％，本发明去除效率可达60-80％，按平均值计算去除效率可提高一倍。传统微滤机驱动电动机功率为0.18kw，反冲洗水泵功率为0.55kw，每天电耗为4.83kwh，处理每立方水的电耗为4×10^-3kwh。本发明的组合装置只有间隙动作的一只冲刷电机，功率仅为0.18kw，每小时最多反冲4次，每次以60秒计算，那么每天的反冲时间为96分钟，电耗仅为0.288kwh，处理每立方水的电耗为0.24×10^-3kwh，电耗仅为传统微滤机的6％。如考虑电磁阀的电耗，其总电耗也小于传统微滤机的10％。

Claims (7)

1.一种水产养殖***水中颗粒物的清除装置，其特征在于：

在立式圆筒形沉淀池(17)内部，与沉淀池(17)同轴设置由滤网构成的圆筒形滤网筒；在沉淀池(17)的上部池壁开设切向进水口(3)，低于进水口(3)的位置开设溢水口(10)，在沉淀池(17)的底部设置排水管(8)；

在沉淀池(17)的上方盖架(19)圆心处设置立式减速机(1)，在减速机(1)的输出轴(12)上设置一个水平旋转架(2)，在旋转架(2)上设置若干配置滤网清除器的下伸长杆(11)；

所述滤网清除器为一条垂直配置的毛刷(4)或者喷嘴方向朝滤网筒(5)内壁的喷头(18)，所述毛刷(4)为固定式，或者为自转式，即绕下伸长杆(11)旋转式；

在沉淀池(17)的下方设置集排污机构，

所述集排污机构是，沉淀池(17)的下底为平底，在沉淀池(17)内壁和滤网筒(5)外壁之间的环形底面上开设若干环边集污斗(15)，环边集污斗(15)呈向下的扇面四边锥形，锥形的中心引出支排污管(16)；旋转架(2)向下伸出刮泥杆(13)，刮泥杆(13)的下端固定刮泥板(14)，刮泥板(14)的下边沿与沉淀池(17)下底的环形面贴合，

在沉淀池(17)内壁、滤网筒(5)85至90％的高度处设置水位传感器。

2.根据权利要求1所述水产养殖***水中颗粒物的清除装置，其特征在于所述旋转架(2)上向下伸出的长杆(11)为2至6根。

3.根据权利要求1所述水产养殖***水中颗粒物的清除装置，其特征在于所述滤网筒(5)由单层滤网构成。

4.根据权利要求1所述水产养殖***水中颗粒物的清除装置，其特征在于所述滤网筒(5)滤网为150目至250目。

5.根据权利要求1所述水产养殖***水中颗粒物的清除装置，其特征在于所述滤网筒(5)上平面的高度为沉淀池(17)上平面高度的80～90％，溢水口(10)的高度位于滤网筒(5)90％的高度处。

6.根据权利要求1所述水产养殖***水中颗粒物的清除装置，其特征在于 所述旋转架(2)每分钟旋转3.5至4.5转。

7.根据权利要求1所述水产养殖***水中颗粒物的清除装置，其特征在于所述喷头(18)间隔15至30分钟冲刷一次，冲刷时间为40至60秒。 

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