一种用于海水养殖的自清洗流化床生物过滤装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海水养殖领域，具体地说，特别涉及到一种用于海水养殖的自清洗流化床生物过滤装置。
【背景技术】
[0002]随着现代农业的快速发展，鲆鲽类等海水鱼养殖产业的正逐渐壮大，由于该产业受到地域，水源，温度的限制，一直没有形成产业规模。循环水养殖模式因其具有高效、可控、节水省地、不受地理环境限制等优点，正逐渐在世界各地水产养殖业中得到推广和应用，是未来水产养殖业可持续发展的主要方向之一。在循环水养殖系统中，生物滤器是核心的水处理单元，利用滤器中填料表面的微生物通过硝化反应来降解养殖水体中氨氮、亚硝氮、化学需氧量等营养盐或有机物，进而达到净化水质的目的，以确保鱼的正常生长。
[0003]目前国内用于循环水养殖系统中的生物滤器主要有固定床生物滤器和移动床生物滤器，采用的填料有立体弹性纤维，生化毡、改性悬浮填料和活性碳等，常采用自然挂膜法和接种菌种培养法进行生物挂膜培养，其生物滤器的启动时间普遍较长，特别是在低温工况下，一般的生物滤器普遍存在启动周期长，处理效果不理想等问题。而传统流化床生物滤器因其结构不够合理，在运行过程中存在床层膨胀过快，滤器中的滤料易失，内部流态不均一等问题，进而影响了装置的高效性和稳定性。
[0004]综上所述，现有的同类装置存在的问题如下:
[0005]1.目前传统流化床生物滤器在运行时内部较易形成死角区域，导致流态不均一，降低了水中基质与填料的传质效果，进而了影响了装置水处理的效率。
[0006]2.传统流化床生物滤器在运行时由于无自清洗装置，表层滤料易附着越来越多的悬浮物，滤料的重量因此变轻，从而床层膨胀高度变得越来越高，导致出现滤料流失现象，进而影响了装置的处理效率。
[0007]3.传统生物滤器中的填料比表面积普遍不高，单位体积的填料表面无法附着丰富的生物群落，进而了影响了装置的水处理效果。
[0008]4.传统生物滤器常采用自然挂膜方式进行滤器的启动，该方法存在启动时间长，不易接种成功等问题，造成滤器处理效率低，运行效果不稳定等问题，进而影响了循环水养殖系统运行的效率。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种用于海水养殖的自清洗流化床生物过滤装置，以解决上述问题。
[0010]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0011]—种用于海水养殖的自清洗流化床生物过滤装置，包括筒体，在所述筒体的内部设有床层膨胀区和悬浮物沉淀区；
[0012]所述床层膨胀区的底部设有用于进水的环形布水腔，在所述环形布水腔的底部设有与床层膨胀区连通的环形布水缝隙，在床层膨胀区内填充有滤料，所述床层膨胀区的上方安装有自清洗组件，所述自清洗组件包括吸料管、输送管、水栗和混合装置，所述吸料管用于吸入滤料，吸料管通过输送管与水栗连通，所述水栗内部的叶轮对滤料表面的悬浮物进行初次去除后，再将所述滤料导入混合装置内，在所述混合装置内设有螺旋状叶片，其用于对滤料表面的悬浮物进行二次去除，所述混合装置的出口与环形布水腔连通；
[0013]所述床层膨胀区内还安装自动检测组件，所述自动检测组件包括数据采集模块、射频导纳物位开关和水栗控制模块；射频导纳物位开关安装于吸料管的下方，射频导纳物位开关的信号输出端与水栗控制模块连接，射频导纳物位开关通过数据采集模块实时检测床层膨胀区中滤料高度并发送给水栗控制模块，所述水栗控制模块内存储有滤料设定高度，水栗控制模块接收到射频导纳物位开关发送的滤料高度后，将其与滤料设定高度进行比较，若滤料高度大于滤料设定高度，则水栗控制模块启动水栗；
[0014]所述悬浮物沉淀区位于自清洗组件的上方，自清洗组件分离出来的悬浮物经床层膨胀区后达到悬浮物沉淀区，所述悬浮物沉淀区包括沉淀腔体，在沉淀腔体中设有环形挡板，所述环形挡板位于床层膨胀区出口处，环形挡板与床层膨胀区的外壁构成向下的流道，在所述向下的流道的出口处设有环形沉淀区，环形沉淀区具有用于排出悬浮物的排污口，所述环形沉淀区与向上的流道连通，在向上的流道的尽头设有出水口。
[0015]进一步的，所述床层膨胀区底部的外侧壁中设有环形布水腔，
[0016]所述床层膨胀区底部的外侧壁中设有环形布水腔，所述进水口的进水方向与环形布水腔的切线方向相同；水流经环形布水腔底部的环形布水缝隙进入床层膨胀区，在锥形布水板的作用下产生强烈的旋转上升流，进而带动滤料的向上膨胀。
[0017]进一步的，所述吸料管包括位于中间位置的亚克力圆筒、以及呈放射状分布且与所述亚克力圆筒连通的若干亚克力圆管，在所述若干亚克力圆管的底部留有缝隙，所述缝隙用于吸入滤料。
[0018]进一步的，所述滤料采用直径范围为0.2-0.3mm的球形玻璃微珠。
[0019]进一步的，所述水栗采用定时工作模式，水栗在水栗控制模块给出信号启动后，计算时间，当到达设定时间后，水栗控制模块控制水栗停止工作，若此时滤料高度还是高于设定高度，则继续下一个时间段的水栗动作，若滤料高度已经低于设定高度，则等待下一次控制信号再次启动。
[0020]进一步的，所述混合装置的出口经环形布水腔到达锥形布水板，所述混合装置的出口和流化床生物过滤装置进水口的出口分别位于环形布水腔的两侧，且两者的连线角度呈 180。 。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0022]1、本装置采用玻璃微珠作为滤器的填料，粒径为0.2-0.3mm，其比表面积高达10000m2/m3，可为微生物生长提供足够大的比表面积，利于微生物的附着和繁殖。此滤料较传统滤料石英砂更具耐磨性和强度，而且均一性较佳，利于形成固液相的高湍流程度，以提升水体中基质与微生物之间的传质，进而促进滤器的工作效率。
[0023]2、本装置通过射频导纳物位开关控制水栗的不定期开启，物位开关通过数据采集模块采集所测得的信号，当滤料的高度达到或超过设定值时，系统输出控制信号，启动水栗。该方式可实现床层膨胀高度的稳定。
[0024]3、吸滤料装置放置于床层设定高度处，水栗将表层滤料从各个放射状的钢管底部吸入，而后进入一混合装置中。该种吸滤料装置可均匀地将最表层的滤料吸入，在混合装置中通过与叶片的摩擦作用，不仅去除了滤料表面过厚的悬浮物，也实现了滤料的重复利用。
[0025]4、通过水栗将表层吸入的滤料以切向方式进入环形布水腔，其进水角度与装置进水角度成180度，该方式能促进滤器原有的旋转水流，避免了单向进水出现死角区域等问题，进而优化了滤器内部的流态。
[0026]5、装置顶部有沉淀区域，由于该区域体积较下部区域突然变大，可将自清洗装置去除的悬浮物沉淀下来，通过排污口将其排出滤器外。
[0027]6、本装置结构合理，高效实用，占地面积少，氨氮处理负荷高，并且在环境条件允许的情况下可以设计成足够大的滤器来满足系统承载量的需要。
[0028]7、在海水寡营养工况下，本装置通过接种原滤料的方式能实现在低温条件下快速生物挂膜，并能高效去除海水养殖系统中的氨氮等营养盐。
【附图说明】
[0029]图1为本发明所述自清洗流化床生物过滤装置的结构示意图。
[0030]图2为本发明所述自清洗流化床生物过滤装置的示意图。
[0031]图3为本发明所述吸料管的示意图。
[0032]图4为本发明所述自洗清组件的控制流程图。
[0033]图5为本发明的环形布水腔的结构示意图。
[0034]图中标号说明:筒体1、床层膨胀区2、悬浮物沉淀区3、锥形布水板4、环形布水腔5、进水口 6、滤料7、吸料管8、输送管9、水栗10、混合装置11、亚克力圆筒12、亚克力圆管
13、缝隙14、环形挡板15、环形沉淀区16、排污口 17、出水口 18、进水口的出口 19、混合装置的出口 20、环形布水缝隙21。
【具体实施方式】
[0035]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【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0036]参见图1和图2，一种用于海水养殖的自清洗流化床生物过滤装置，包括筒体1，在所述筒体I的内部设有床层膨胀区2和悬浮物沉淀区3。
[0037]所述床层膨胀区2的底部设有用于进水的锥形布水板4，所述床层膨胀区2底部的外侧壁中设有环形布水腔5，所述环形布水腔5的底部经底部的环形布水缝隙21与床层膨胀区2连通，环形布水腔5的另一端设为进水口 6，所述进水口 6的进水方向与环形布水腔5的切线方向相同，用于产生强旋转水流。
[0038]在所述环形布水腔5底部设有与床层膨胀区2连通的