水质优化装置及方法与流程

本发明涉及增氧及水质净化技术，尤其涉及一种增氧及水质净化装置及方法。

背景技术

水环境中的溶氧是养殖生物生存的最重要的因子之一，养殖水体的溶氧量直接影响养殖的鱼、虾等养殖生物的健康、食物消化吸收率、生长速度等，养殖水体的溶氧量过低甚至会引起养殖生物的大批死亡，所以对养殖水体溶氧量的调控已经成为水产养殖管理最重要的工作。此外，养殖水体中细菌、致病菌等很容易生长繁殖，处理得不及时，很容易引起养殖生物生病，给养殖生产带来损失，当前投放大量化学消毒剂的方式容易造成水体二次污染，且容易在养殖生物体内造成药物残留，进而影响人类的健康。因此，如何对水体进行增氧以及净化水质始终是水产养殖的关键。

现有增氧装置的技术方案可参考专利：cn201444821u《微孔纳米增氧盘》。该专利公开了一种微孔纳米增氧盘，由微孔纳米管、框架和连接软管组成，微孔纳米管呈盘香形与内含辐射米字形外圈圆形的框架固定连接；上述呈盘香形的微孔纳米管的外侧一端的管口封闭，内侧一端的管口与连接软管连接，其间内腔相通；连接软管的一端与来自增氧泵的新鲜压缩空气源连接；上述的呈盘香形的微孔纳米管的管壁四周均匀布满有密集的内外透气微孔，经过该微孔曝出微气泡的直径≤3.8毫微米。从软管输入的新鲜压缩空气进入盘香形微孔纳米管后，管的终端口封闭，泵入的压缩新鲜空气只能顺着微孔纳米管的众多密集的微孔中曝出，形成无数密集的直径≤3.8毫微米的微形气泡进入养殖水域中，在水深1.5～2米的养殖水域缓慢溢出，微气泡中的氧充分被水吸收，水中的溶氧量很快达≥6.8克/升，达到饱和溶氧的时间短，能耗省，采用材质优良的微孔纳米管，能耐酸碱和海水的侵蚀，不易损坏，耐用，几乎不需维修，使用方便。克服现有旋叶式、潜水式和曝气头式增氧机普遍存在能耗大、增氧效率低的不足。但是，该方案只是就水体增氧问题做了部分解决，并不涉及对水体的净化技术及装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水质优化装置及方法，使得能够促进水体优化效果最大化。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种水质优化装置，包括：生态净化模块和水流引动模块；所述水流引动模块用于引动水流冲击所述生态净化模块。

本发明还提供了一种水质优化方法，包括：

在水池中设置生态净水材料；

用水流冲击所述生态净水材料。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过引动水流冲击生态净水材料，能够激发生态净水材料的净化效果，包括杀菌、分解有机物和部分无机物等，促进水体优化效果最大化。

作为进一步改进，上述水流引动模块可以是水泵。

作为进一步改进，上述水流引动模块也可以为曝气层，上述生态净化模块为生态净化层，所述生态净化层位于所述曝气层上方，与曝气层之间间隔一定距离。通过在曝气层上方设置生态净化层，曝气层排出的大量气体带动水流冲击生态净化层，在对养殖水体进行增氧的同时，促进生态净化层的生态净化材料对水体进行净化，包括杀菌、分解有机物和部分无机物等，使得水体优化效果最大化，优化后的水体更适合养殖生物的生长。

作为进一步改进，所述曝气层下方设置有第一支撑体。使得该装置能够直接放置于池塘底部，且曝气层的曝气孔不会被池底淤泥堵塞。

作为进一步改进，在所述生态净化层下方设置有第二支撑体。在实际应用中，支撑体可以与曝气层连接，也可以直接与生态净化层连接，生态净化层与曝气层之间通过支架连接，从而稳定支撑整个水质优化装置的各个部分。或者，也可以在曝气层和生态净化层下方分别设置支撑体，将曝气层和生态净化层拆分成两个独立设备，只要在使用时确保曝气层位于生态净化层下方，并且间隔一定距离，同样可以达到本发明的效果。

作为进一步改进，所述曝气层包括曝气管。

作为进一步改进，所述曝气层包含一曝气层固定支架，所述曝气管固定在所述曝气层固定支架上。从而确保曝气管不会因为水流冲击而发生移动，进而影响曝气效果。

作为进一步改进，所述生态净化层包括生态净水材料。

作为进一步改进，所述生态净化层包括多个生态净化子模块，各所述生态净化子模块分别包括生态净水材料。各所述生态净化子模块平铺于所述生态净化层。通过将生态净水材料分为多个模块，可以增加生态净水材料与水流的接触面积，进一步提高水质净化效果。

作为进一步改进，所述生态净化子模块包括一透水壳体结构，所述透水壳体结构用于汇聚所述生态净水材料。所述透水壳体结构可以由刚性材料构成固定形状，或者由柔性材料构成柔性非固定形状。所述透水壳体结构可以是封闭结构、半封闭结构、或者开放结构。比如可以是封闭的网兜，金属笼子，或者是串联所述生态净水材料的绳子。

作为进一步改进，所述生态净化层包括一净化层固定支架，各所述生态净化子模块固定在所述净化层固定支架上。确保生态净化子模块不会因水流而发生位置移动。

作为进一步改进，所述生态净水材料为以下之一或其任意组合：通过自身材料激发技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料，或者，通过流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料，或者，通过自身材料激发技术叠加流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料。

作为进一步改进，所述第一支撑体或者第二支撑体可以有多种形式，如由多个支撑脚构成；或者，设置一栅栏结构支撑底面；或者，设置一网格结构支撑底面；或者，设置整块平面结构支撑底面；或者设置为环形或多边形框架结构支撑底面。不同结构可适应不同池塘池底环境。

作为进一步改进，所述曝气层与所述生态净化层之间距离范围较优选为10-30厘米。

所述水质优化装置可放置于水池偏下区域，优选为水池底部，以达到最佳的曝气效果和水质净化效果。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的水质优化装置结构图；

图2是根据本发明第二实施方式的水质优化装置结构图；

图3是根据本发明第三实施方式的水质优化装置结构图；

图4是根据本发明第四实施方式的水质优化方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种水质优化装置，如图1所示，包括：曝气层101和生态净化层102；生态净化层102位于曝气层101上方，与曝气层101之间间隔一定距离。曝气层101与生态净化层102之间距离范围优选为10-30厘米。曝气层101一般由曝气管构成。生态进化层102包括生态净水材料。

该装置适合放置在水池偏下区域，优选放置于水池底部，曝气层启动进行曝气后，排出大量气体带动水流冲击生态净化层，在对养殖水体进行增氧的同时，由于生态净化材料(纳米材料等)受到水流冲击后，将加速对养殖水体的净化，包括杀菌、分解有机物和部分无机物等，使得水体优化效果最大化，优化后的水体更适合养殖生物的生长。

生态净水材料为以下之一或其任意组合：能够通过自身材料激发技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料，或者通过流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料，或者通过自身材料激发技术叠加流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料。

具体可以包括：二氧化钛光触媒纳米材料，或者新型不需要光催化但是能够达到二氧化钛光触媒功效的纳米材料，如能够通过自身材料激发技术不断产生光触媒激发能量的新型纳米材料，或者通过流动碰撞技术(如水流冲击)不断产生光触媒激发能量的纳米材料，或者通过自身材料激发技术叠加流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量的纳米材料。目前已有的此类纳米材料包括但不限于专利cn101306843b《一种具有净化.抗菌抑菌.负离子功效的组合物》所述的组合物。

纳米材料中的二氧化钛能够将空气中的水或氧气催化成氧化能力的羟基自由基(·oh)和超氧阴离子自由基(o^-2)、活性氧(ho2·，h2o2)等具有氧化能力的光生活性基团，活性基团具有很强的氧化性，可强效分解各种具有不稳定化学键的有机化合物和部分无机物，并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体，改变细菌，病毒的生存环境从而杀死细菌、病毒。

本实施方式的水质优化装置放置在养殖水池中，优选水池偏下区域，如池底，将有效改善水池的水质，包括提高水体溶氧度，分解有机物及部分无机物，降低氨氮、亚硝酸盐浓度等，有效改善养殖生物的生存环境，增加养殖生物的存活率和生长速度。

本发明第二实施方式同样涉及一种水质优化装置，在第一实施方式的基础上进行了改进，在该水质优化装置上设置支撑体，使得该装置能够直接放置于池塘底部，且曝气层的曝气孔不会被池底淤泥堵塞。

该支撑体可以设置在曝气层下方(即在曝气层下方设置第一支撑体)，如图2所示。生态净化层与曝气层之间通过支架连接，从而稳定支撑整个水质优化装置的各个部分。

或者，该支撑体也可以设置在生态净化层下方(即在生态净化层下方设置第二支撑体)生态净化层与曝气层之间通过支架连接，从而稳定支撑整个水质优化装置的各个部分。

或者，也可以在曝气层下方和生态净化层下方分别设置支撑体，在曝气层下方设置第一支撑体，在生态净化层下方设置第二支撑体，第一支撑体的高度小于第二支撑体，确保生态净化层位于曝气层的上方，且与曝气层之间间隔一定距离。

作为进一步改进，曝气层101还可以包含一曝气层固定支架103，将曝气管固定在曝气层固定支架上。从而确保曝气管不会因为水流冲击而发生移动，进而影响曝气效果。

作为进一步改进，生态净化层102还可以包括一净化层固定支架104，生态净化材料直接或间接固定在净化层固定支架上。确保生态净化材料不会因水流而发生位置移动。

作为进一步改进，上述支撑体(第一支撑体或者第二支撑体)可以有多种形式，如由多个支撑脚构成；或者，设置一栅栏结构支撑底面；或者，设置一网格结构支撑底面；或者，设置整块平面结构支撑底面；或者设置为环形或多边形框架结构支撑底面。不同结构可适应不同池塘池底环境，使得本实施方式的水质优化装置能够稳健地放置在池塘底部，不易发生侧翻或陷入淤泥。

本发明第三实施方式同样涉及一种水质优化装置，在第一或第二实施方式的基础上进行改进，在生态净化层102包括多个生态净化子模块105，各生态净化子模块105平铺于整个生态净化层，分别包括生态净水材料。通过将生态净水材料分为多个模块，可以增加生态净水材料与曝气水流的接触面积，进一步提高水质净化效果。

作为进一步改进，生态净化子模块105包括一透水壳体结构，所述透水壳体结构用于汇聚生态净水材料。所述透水壳体结构可以由刚性材料构成固定形状，或者由柔性材料构成柔性非固定形状。所述透水壳体结构可以是封闭结构、半封闭结构、或者开放结构。比如可以是封闭的网兜，封闭或半封闭的笼子，或者是串联所述生态净水材料的绳子。

本发明第四实施方式涉及一种水质优化方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤401中，在水池偏下区域中设置生态净水材料；生态净水材料可以包括纳米材料等。

步骤402中，控制水流冲击该生态净水材料。具体方式可以为，启动水泵直接引动水流冲击生态净水材料。

或者，在生态净水材料下方进行曝气。优选可以在生态净水材料下方10-30厘米处进行曝气。

曝气后排出大量气体带动水流冲击生态净化层，在对养殖水体进行增氧的同时，由于生态净化材料(纳米材料等)受到水流冲击后，将加速对养殖水体的净化，包括杀菌、分解有机物和部分无机物等，使得水体优化效果最大化，优化后的水体更适合养殖生物的生长。

生态净水材料可以为：能够通过自身材料激发技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料，或者通过流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料，或者通过自身材料激发技术叠加流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料等等。

具体可以包括：二氧化钛光触媒纳米材料，或者新型不需要光催化但是能够达到二氧化钛光触媒功效的纳米材料，如能够通过自身材料激发技术不断产生光触媒激发能量的新型纳米材料，或者通过流动碰撞技术(如水流冲击)不断产生光触媒激发能量的纳米材料，或者通过自身材料激发技术叠加流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量的纳米材料。目前已有的此类纳米材料包括但不限于专利cn101306843b《一种具有净化.抗菌抑菌.负离子功效的组合物》所述的组合物。

本实施方式可以在养殖水体中实施，优选可以在水池偏下区域，如池底区域实施，将有效改善水池水质，包括提高水体溶氧度，分解有机物及部分无机物，降低氨氮、亚硝酸盐浓度等，有效改善养殖生物的生存环境，增加养殖生物的存活率和生长速度。

本发明的第五实施方式涉及一种水质优化装置，包括：生态净化模块和水流引动模块。生态净化模块中包括生态净水材料，直接置于水池中，可以在水池任意位置，优选设置于水池偏下区域。水流引动模块用于引动水流冲击生态净化模块。

本实施方式中，该水流引动模块可以是水泵。通过水泵和连接管道，引导水流冲击水池中的生态净化模块。

进一步，该生态净化模块也可以有很多个，分布于不同的水池；通过一个或多个水泵连接多条管道，将水流分别引向不同水池中的生态净化模块。

生态净水材料可以为：通过自身材料激发技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料，或者，通过流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料，或者，通过自身材料激发技术叠加流动碰撞技术不断产生光触媒激发能量效果的纳米材料等。

通过引动水流冲击生态净水材料，能够激发生态净水材料的净化效果，包括杀菌、分解有机物和部分无机物等，促进水体优化效果最大化。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。