专利名称：一种生物过滤器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对水产养殖环境或水族产品中的水质进行处理的装置，特别是一 种生物过滤器。
背景技术：
水产养殖和水族行业中，由于养殖物的排泄物的累积、过量投喂食物的腐败，养殖 池或水族箱中的水质会不断变差，而影响养殖物的健康生长。为了保持养殖环境水质的健 康，传统的做法是进行换水，然而，由于养殖池的容积通常都很大，对大容积的养殖池进行 换水，必将造成水资源的大量浪费，不环保；且换水过程中，整个养殖池和水族箱中的养殖 物都必可避免的会受到惊扰，有可能造成少量养殖物的死亡或者受伤，特别对于某些较为 娇贵的养殖物，换水很有可能带来部分死亡。为了减少水资源的浪费，避免对养殖物的惊 扰，可以采用生物过滤器来处理养殖池和水族管等养殖场所的水质，生物过滤器通过其内 生物介质上附着的大量微生物菌群，将水体中的排泄物、腐败的食物等蛋白质类物质进行 硝化、降解，从而使水质得到改善，其可大幅减少养殖池和水族箱的换水频率，既能够节省 水资源，又能减少对养殖物的惊扰。现有的生物过滤器，主要有沉浸式和滴流式两种。沉浸式生物过滤器，其生物过滤 器的筒体及其内填充的供微生物菌群附着的生物介质始终浸没与水中，水泵驱动水流连续 流过筒体内部。水在流经筒体内部时，与附着在生物介质上的大量微生物菌群接触，其内部 的排泄物、残留食物等腐败的蛋白质被硝化、降解为无毒害的物质，从而使水质得以改善。 其生物介质表面的微生物菌群表面能够完全与水接触，微生物菌群的表面利用率高。然而， 微生物菌群的硝化、降解作用需要消耗氧气，在氧含量高的情况下，硝化、降解效果佳，在氧 含量低的时候硝化降解效果偏差。上述沉浸式生物过滤器，生物介质一直处于水中，其仅能 利用水中的溶氧进行硝化和降解，因而硝化、降解能力仍嫌不足。为了提高硝化、降解效果， 可以通过从生物过滤器的底部使用气泵鼓入空气的做法，然而由于水的溶氧量很低，即使 饱和状态，其溶氧量也不高，通入再多的空气，其对硝化、降解效果的提高也十分有限。且通 过鼓风机鼓入空气，还大幅增加了功耗，增加了能源的消耗。另一种生物过滤器为滴流式，滴流式生物过滤器，其过滤器筒体高出水面，暴露于 空气之中，养殖池或水族箱中的水体通过水泵压至筒体的上方，通过筒体上方的喷淋装置 向筒体内喷下，洒在沿筒体中的生物介质上，沿生物介质流下滴落回养殖池或水族箱中。其 生物介质位于水面上，其中充满了空气，喷淋装置喷下的水体沿生物介质表面滴流与微生 物菌群接触时，能够用充足的氧气发生硝化和降解，其硝化、降解效果好。然而，其对微生物 菌群的利用率偏低，喷淋下的水体不能完全覆盖生物介质的整个表面，导致生物介质表面 的部分微生物菌群不能得到利用，不能充分利用生物过滤器的硝化降解能力，造成浪费。同 时，过滤器筒体高出水面，导致水泵的功率要求也较高，耗能较大。通过设计各种复杂的喷 淋环流形式，可提高生物介质表面微生物菌群的利用率；然而，即使再复杂的喷淋环流形式 设计，生物介质表面的微生物菌群也始终无法得到全面的利用。[0005]可见，沉浸式生物过滤器，微生物菌群表面利用率高，但含氧量低，硝化、降解效果 差。而滴流式生物过滤器，含氧量高，硝化、降解效果好，但微生物菌群表面不能完全利用， 表面利用率偏低。寻找一种兼具上述两种优点，而又无其缺点的生物过滤器，是本领域技术
人员一直渴望的。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种不但硝化、降解效果好，而且能够全面利用生物 介质表面的微生物菌群，并且功耗较低的生物过滤器。本实用新型的生物过滤器，包括有筒体，筒体内填充有供微生物菌群附着生长的 生物介质，筒体的内腔与水隔开，顶部与大气相通，内腔的顶部和底部分别设置有进水口和 出水口，生物过滤器还包括驱动内腔内的水流动的驱动装置，驱动装置可改变内腔内水位， 使内腔中的生物介质暴露在水外或者浸没于水中。本实用新型所述的生物过滤器，其筒体的内腔与水隔开、与大气相通，控制驱动装 置，使生物介质暴露于大气中时，空气能够充满在各生物介质的空隙间，控制驱动装置使生 物介质浸没在水中时，生物介质的间隙间会存有部分的空气，这些空气部分以气泡形式吸 附在微生物菌群的表面，部分直接溶解水中，其能够为微生物菌群硝化、降解水中的排泄物、残留食物等蛋白质提供足够的氧气，不但硝化、降解效果好， 而且，不需要使用任何电力设备对筒体的内腔进行鼓风，功耗也低。同时，其硝化，降解时整 个生物介质浸没在水中，生物介质表面的微生物菌群全部得以利用，生物介质的表面利用 率高。通过控制驱动装置，使生物过滤器筒体的内腔的水位连续的上下往复变化，精准控制 生物介质与空气接触的时间，使生物过滤器一直保持良好的硝化、降解效果和表面利用率。 其既具有沉浸式生物过滤器的表面利用率高的优点，又具有滴流式生物过滤器的硝化、降 解效果好的优点。此外，为了控制水位的往复变化，其驱动水位变化的驱动装置只需要间歇 工作，整体耗能也会较低。
图1为一种生物过滤器的安装示意图；图2为一种生物过滤器的安装示意图；图3为一种生物过滤器的安装示意图。
具体实施方式
实施例1，一种生物过滤器，如图1，包括过滤器筒体1，筒体内填充满供微生物菌 群附着生长的生物介质2，筒壁将筒体的内腔与水隔开，内腔顶部与大气相通，内腔顶部侧 面较水面略低处有进水口 3，进水口处安装有控制进水口开闭的开关4，内腔底部有出水口 5，出水口安装有水泵6，水泵的入口与出水口相连通。生物过滤器可置于养殖池内，如图1 ； 也可置于养殖池外，如图2。上述生物过滤器，进水口开关关闭时，筒体与大气相通，生物介质间内充满空气， 打开进水口开关，水由进水口流入筒体的内腔，直至筒体的内腔水位与其外部养殖水域平 齐，此时筒体的内腔与养殖水域连通，腔体内生物介质被水浸没，生物介质的间隙间会残存部分空气，这些空气部分以气泡形式吸附在微生物菌群的表面，部分直接溶解水中，其为微 生物菌群硝化、降解水中的排泄物、残留食物等蛋白质提供足够的氧气，硝化、降解效果好。 筒体的内腔水位与外部水位平齐后，关闭开关，启动水泵，水泵能将筒体内的液体逐渐抽 出，使其内的生物介质再次暴露在水面之外、空气之中，空气再次充满各生物介质间，通过 重复上述过程，可保证生物介质间有足够的氧气供微生物菌群硝化、降解使用，从而维持好 的硝化、降解效果。同时，硝化、降解过程中，生物介质被浸没在水中，其能够完全利用生物 介质表面的微生物菌群，表面利用率高。筒体1的内腔的进水口 3处也可不设置开关，只要筒体的内腔底部出水口 5处水 泵6的出口流量可调，即可通过控制水泵的流量大于或者小于进水口的流量就可以实现筒 体的内腔水位的控制，实现内腔水位的高低往复变化。其同样能够实现上述硝化、降解过 程，达到上述效果。也可既在筒体1的内腔的进水口 3处设置开关4，又在内腔底部出水口 5处安装流 量可调的水泵6。通过关闭开关的同时加大水泵流量，可缩短内腔水位变化的周期，提高硝 化、降解的效率。实施例2，一种生物过滤器，如图3，包括位于养殖水域上方的筒体1，筒体内填充 满供微生物菌群附着生长的生物介质2，内腔顶部与大气相通，内腔顶部有进水口 3，其底 部有出水口 5，出水口处安装有控制其开闭的开关4，进水口通过进水管路通至养殖水域的 水面下方，进水管路上安装有水泵6，水泵的出口连通进水口，其可将养殖水域中的水泵入 筒体的内腔中。上述生物过滤器，关闭出水口，启动水泵，水泵能将水泵入到筒体中，由筒体内生 物介质上的微生物菌群硝化、降解，得以净化。水分泵入过程中，生物介质的间隙间会残存 部分空气，这些空气部分以气泡形式吸附在微生物菌群的表面，部分直接溶解水中，其为硝 化、降解提供了足够的氧气。当水完全浸没生物介质后，打开出水口，水由出水口回流到养 殖水域中，筒体中的生物介质再次暴露在空气中，空气再次充满各生物介质的间隙间，通过 重复上述过程可保证生物介质间有足够的氧气供微生物菌群硝化、降解使用，从而维持好 的硝化、降解效果。同时，硝化、降解过程中，生物介质被浸没在水中，其能够完全利用生物 介质表面的微生物菌群，表面利用率高。筒体1的内腔的出水口 5处也可不设置开关，只要筒体的内腔顶部进水口 3处水 泵6的流量可调，即可通过控制水泵的流量大于或者小于出水口的流量就可以实现筒体的 内腔水位的控制，实现内腔水位的高低往复变化。其同样能够实现上述硝化、降解过程，达 到上述效果。也可既在内腔底部的出水口 5处设置开关4，又在内腔顶部进水管路3安装流量可 调的水泵6。通过关闭开关的同时加大水泵流量，可缩短内腔水位变化的周期，提高硝化、降 解的效率。
权利要求一种生物过滤器，包括有筒体(1)，筒体内填充有供微生物菌群附着生长的生物介质(2)，其特征在于筒体的内腔与水隔开，内腔顶部与大气相通，其顶部和底部分别设置有进水口(3)和出水口(5)，生物过滤器还包括驱动内腔内的水流动的可改变内腔内水位，使内腔中的生物介质暴露在水外或者浸没于水中的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的生物过滤器，其特征在于筒体(1)置于水中，进水口(3)位 于内腔顶部侧面较水面略低处，进水口处安装有控制其开闭的开关(4)，所述驱动装置为出 水口处安装的水泵(6)，水泵入口与出水口连通，可将腔体内的水泵出。
3.根据权利要求1所述的生物过滤器，其特征在于筒体(1)置于水中，进水口(3)位 于内腔顶部侧面较水面略低处，所述驱动装置为出水口(5)处安装的流量可调的水泵(6)， 水泵入口与出水口连通，可将腔体内的水泵出。
4.根据权利要求1所述的生物过滤器，其特征在于筒体(1)置于水上方，出水口(5) 处安装有控制其开闭的开关(4)，进水口(3)通过进水管路通至水面下方，进水管路上安装 有水泵(6)，水泵的出口连通进水口，可将水泵入内腔中。
5.根据权利要求1所述的生物过滤器，其特征在于筒体(1)置于水上方，进水口(3) 通过进水管路通至水面下方，进水管路上安装有可调节流量的水泵(6)，水泵的出口连通进 水口，可将水泵入内腔中。
6.根据权利要求2所述的生物过滤器，其特征在于所述水泵为流量可调的水泵。
7.根据权利要求4所述的生物过滤器，其特征在于所述水泵为流量可调的水泵。专利摘要本实用新型公开了一种生物过滤器，其盛装生物介质的筒体内腔与水隔开、与大气相通，内腔顶部设置有供水流入进水口、底部设置有供水流出的出水口，生物过滤器的驱动装置可驱动内腔内的水流动，改变内腔的水位，使内腔中的生物介质暴露在水外或者浸没于水中。通过控制驱动装置，使筒体内腔的水位连续上下往复变化，使生物介质在暴露空气中和沉浸水中的状态连续往复变化，精准控制生物介质接触空气的时间，能使生物过滤器，既具有沉浸式生物过滤器的表面利用率高的优点，又具有滴流式生物过滤器的硝化、降解效果好的优点。
文档编号A01K63/04GK201660490SQ20092023790
公开日2010年12月1日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者钟太荣 申请人:钟太荣