工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，包括养殖池、沉淀池、过滤池、生物处理池、调节池，养殖池和沉淀池之间通过第1管路连接，沉淀池和过滤池之间通过第2管路连接，过滤池和生物处理池之间通过第3管路连接，生物处理池和调节池之间通过第4管路连接，调节池和养殖池之间通过第5管路连接，调节池设有臭氧发生装置，所述臭氧发生装置包括臭氧发生器、防回水装置和臭氧溶解混合处理器，臭氧发生器和防回水装置之间通过第6管路连接，防回水装置和臭氧溶解混合处理器之间通过第7管路连接。本实用新型臭氧发生器曝气效果好，使用可靠，可以大幅除低水体循环次数，减轻其它装置负荷，大幅度降低系统运行成本。
【专利说明】工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工厂化养殖循环水处理装置，尤其涉及工厂化养殖循环水处理专
用臭氧装置。
【背景技术】
[0002]目前工厂化循环水养殖主要流程一般为:养殖水经沉淀池沉淀，过滤池过滤，生物处理池降解氨氮、去除二氧化碳，调节池的消毒、调温、增氧后再次进入养殖池循环使用，每日循环次数从6至36次不等，一个系统每小时循环水量从80至1000立方不等。流程中，净化和恒定水质是核心工艺，消毒工艺是保证水体微生态安全的关键。循环水养殖与开放养殖或流水养殖不同，循环水养殖只有极少量新水补充和废水排放(1%~5%)，水体极易老化，细菌和病毒更容易积累爆发，而养殖密度很高，典型的每立方养殖主体可高达到30公斤，如养殖设施配置和运行不当可能使水体处于高危状态，存在巨大的养殖风险。
[0003]传统的消毒方法沿用紫外线结合臭氧，由于有效杀菌频段紫外光衰减迅速，很短时间即失效，更重要的是由于养殖水体难以达到紫外线照射作用需要穿透的透明度，实际紫外线消毒成为摆设，除设备投资浪费外，紫外线消毒作用的缺失必然会造成更大的病害风险。
[0004]由于臭氧消毒更高效，可以溶于水中带到任何角落，且不受水体性状的影响，更不用说透明度。然而臭氧在水中有一定的半衰期，除了臭氧需要更长时间消毒及降解作用外，臭氧也可能被带入养殖池，鱼类等活体对臭氧敏感，低浓度有益，浓度高到一定的量值则可能造成伤害，需要较 精确的控制，另外臭氧向水中溶解工艺相对复杂，传统臭氧水处理工艺并不适用于工厂化循环水养殖，比如水曝气法需要水深至少6~8米才会有效洗气溶解，而工厂化养殖行业可用水深最大才2.5米，管道加压射流氧化塔法必须使主水流升压到至少
1.2公斤压力以上方才有效果，而循环水养殖行业由于循环水体很大，一般均采用低扬程大流量水泵以降低动力消耗，因此该法不适用。
[0005]目前某些工厂化循环水养殖工程中尝试使用如下工艺:将臭氧气体引至于调节池中的潜水曝气机，利用曝气机空气吸入口将臭氧一起带入水中混合。实践和理论均证明这一方法不可采用。由于曝气空气吸入量相比臭氧气量大很多，其比值几百倍，致使臭氧在混合气体中分压极低，气体溶于水与其在总气体中分压成正比，故而臭氧仅极少部分溶于水中，绝大部分直接逸散于空间，造成养殖区空气中臭氧浓度很高，工作人员不能较长时间滞
&3甶O
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种使用效果好，工作可靠的工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置。
[0007]本实用新型的技术解决方案是:
[0008]工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，包括养殖池、沉淀池、过滤池、生物处理池、调节池，养殖池和沉淀池之间通过第I管路连接，沉淀池和过滤池之间通过第2管路连接，过滤池和生物处理池之间通过第3管路连接，生物处理池和调节池之间通过第4管路连接，调节池和养殖池之间通过第5管路连接，调节池设有臭氧发生装置，所述臭氧发生装置包括臭氧发生器、防回水装置和臭氧溶解混合处理器，臭氧发生器和防回水装置之间通过第6管路连接，防回水装置和臭氧溶解混合处理器之间通过第7管路连接。
[0009]上述臭氧溶解混合处理器包括筒体，筒体内腔的上端设有上支撑板，筒体内腔的下端设有下支撑板，上支撑板和下支撑板都设有过滤孔，上支撑板和下支撑板之间设有树脂填料层，筒体的顶端设有网状的端盖，筒体的内腔底端设有曝气头。
[0010]上述曝气头为孔径0.2?10微米的烧结不锈钢滤芯。
[0011]上述防回水装置包括封闭的防回水壳体、牵引杆和出水阀体，出水阀体位于防回水壳体的底部，防回水壳体的顶部设有臭氧入口和臭氧出口，出水阀体的底部设有外排水口，出水阀体的下方侧面设有进水口，牵引杆的顶端设有水浮，位于出水阀体的内腔设有活动盖板，牵引杆的底端与活动盖板的顶端铰接，牵引杆通过转轴铰接在出水阀体的顶部，活动盖板位于外排水口的顶端。
[0012]作为改进，上述活动盖板的底部设有硅胶垫片。
[0013]上述臭氧发生器包括封闭管状体的内电极和外电极，外电极外设有第I散热装置，外电极内腔设有介质体，介质体的内腔设有内电极，介质体的内壁与内电极的外壁之间设有流体通道，流体通道一端设有通道入口，流体通道的另一端设有通道出口，内电极的内腔为真空并装有导热媒质，内电极的内壁设有烧结吸液芯层，或采用毛细化内壁，内电极伸出介质体的内腔并设有第2散热装置。
[0014]上述第I散热装置为鳍形散热器，所述第2散热装置为热管散热器，或散热片，或冷水循环装置。
[0015]上述毛细化内壁为丝网状内壁，或沟槽状内壁，或螺旋状内壁。
[0016]上述真空的压力为1000?10000帕。
[0017]本实用新型的技术效果是:本实用新型在调节池设有臭氧发生装置，所述臭氧发生装置包括臭氧发生器、防回水装置和臭氧溶解混合处理器，臭氧发生器和防回水装置之间通过第6管路连接，防回水装置和臭氧溶解混合处理器之间通过第7管路连接。臭氧发生器所制取的臭氧气体通过防回水装置输送至配置于调节池底部的臭氧溶解混合处理器，通过臭氧溶解混合处理器将臭氧高效溶于水中，再进一步扩散于整个水体，完成消毒过程。臭氧气体由曝气头进入，形成密集的微小气泡进入气液混合溶解层。溶解层树脂填料的作用是延长气泡和水的接触面积和接触时间，气泡上升过程中会在树脂表面滞留，有效延长了气水融合时间。端盖不锈钢网的作用是为了完成臭氧和池水的水气交换，另外，气泡上升逸出时对形成的大气泡进行二次切割，增加水气的接触面积。因此，本实用新型臭氧发生器曝气效果好，使用可靠。本实用新型防回水装置在流程中不应缺省，兼具防水与疏水保护双重功能，从而使臭氧匹配工艺更安全简单，避免臭氧发生器被破坏。
[0018]本实用新型内电极为封闭的管状体，管状体的内腔为真空状态并装有导热媒质，所述管状体的内壁设有烧结吸液芯层，或管状体的内壁采用毛细化内壁，管状体伸出介质体的内腔并设有第2散热装置。当电极发热至导热媒质相变温度时，导热媒质瞬间气化蒸发，由于相变吸热巨大，瞬间将电极温度降低，气化后导热媒质充满管状体内腔并迅速上升至第2散热装置的上方，由第2散热装置将导热媒质温度降低，当温度降至导热媒质液化相变温度时放出气化热重新变为液体，由管状体内壁回流至下部，周而复始，从而使发热电极温度保持在导热媒质相变点区域，臭氧发生装置维持在稳定的工作状态，即高产率，高浓度，恒产率，恒浓度。由此可知，本实用新型臭氧发生器散热效率高，体积小，结构简单，工作可靠，易于推广使用，臭氧恒产率和恒浓度。可以大幅除低水体循环次数，减轻其它装置负荷，大幅度降低系统运行成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]1、图1为本实用新型工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置结构示意图。
[0020]2、图2为本实用新型臭氧溶解混合处理器结构示意图。
[0021]3、图3为本实用新型防回水装置结构示意图。
[0022]4、图4为本实用新型臭氧发生器结构示意图。
[0023]5、图5为本实用新型臭氧发生器第I种结构示意图。
[0024]6、图6为本实用新型臭氧发生器第2种结构示意图。
[0025]7、图7为本实用新型内电极管状体丝网内壁示意图。
[0026]8、图8为本实用新型内电极管状体沟槽内壁示意图。
[0027]9、图9为本实用新型内电极管状体内壁烧结吸液芯层示意图。
[0028]10、图10为本实用新型内电极管状体螺旋内壁示意图。
[0029]图中:1、养殖池，2、沉淀池，3、过滤池，4、生物处理池，5、调节池，6、臭氧溶解混合处理器，7、防回水装置，8、臭氧发生器，9、筒体，10、下支撑板，11、上支撑板，12、树脂填料层，13、曝气头，14、防回水壳体，15、牵引杆，16、外排水口，17、臭氧出口，18、臭氧入口，19、水浮，20、转轴，21、活动盖板，22、硅胶垫片，23、进水口，25、出水阀体，26、第I散热装置，27、流体通道，28、导热媒质，29、介质体，30、通道入口，31、通道出口，32、第2散热装置，33、外电极，34、内电极，37、第I管路，38、第2管路，39、第3管路，40、第4管路，41、第5管路，42、第6管路，43、第7管路，44、水泵。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施方式详细说明。
[0031]如图1所示，本实用新型工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，包括养殖池1、沉淀池2、过滤池3、生物处理池4、调节池5，养殖池I和沉淀池2之间通过第I管路37连接，沉淀池2和过滤池3之间通过第2管路38连接，过滤池3和生物处理池4之间通过第3管路39连接，生物处理池4和调节池5之间通过第4管路40连接，调节池5和养殖池I之间通过第5管路41连接，调节池5设有臭氧发生装置，所述臭氧发生装置包括臭氧发生器8、防回水装置7和臭氧溶解混合处理器6，臭氧发生器8和防回水装置7之间通过第6管路42连接，防回水装置7和臭氧溶解混合处理器6之间通过第7管路43连接。沉淀池的作用主要是去除水中可以沉淀的固体悬浮物，沉淀后的水进入过滤池，经过滤池内的斜板过滤机或滚筒式微滤机将水中不能沉淀的悬浮物过滤处理，过滤后的水进入生物处理池进行针对性的生物环境培养，水中生物环境达到养殖标准后进入调节池，调节池的主要作用是调节水体的PH值及温度，本实用新型臭氧杀菌就安排在这个环节进行，本实用新型利用臭氧溶解混合处理器最大限度地将臭氧溶解于水中，达到消毒目的。合格的水再次进入养殖池循环使用。工厂化循环水养殖装置根据现场情况采用自流法或水泵循环，图1所示养殖池I位置高于沉淀池2，沉淀池2位置高于过滤池3，过滤池3位置高于生物处理池4，生物处理池4位置高于调节池5。养殖池I内的水依次通过沉淀池2、过滤池3、生物处理池4通过自流的方式进入调节池5，调节池5再通过水泵44将水泵到养殖池I内。
[0032]如图2所示，本实用新型所述臭氧溶解混合处理器6包括筒体9，筒体9内腔的上端设有上支撑板11，筒体9内腔的下端设有下支撑板10，上支撑板11和下支撑板10都设有过滤孔，上支撑板11和下支撑板10之间设有树脂填料层12，如聚酯树脂，或离子交换树月旨。筒体9的顶端设有网状的端盖24，筒体9的内腔底端设有曝气头13。所述曝气头13为孔径0.2?10微米的烧结不锈钢滤芯。本实施例筒体9由304不锈钢制成，端盖24为不锈钢网，上支撑板11和下支撑板10均为不锈钢网孔板，树脂填料层12为气液混合溶解层，混合溶解层下面是曝气层，曝气层底部安装臭氧曝气头。曝气头为不锈钢烧结制成，孔径0.2?10微米，臭氧气体由曝气头进入，形成密集的微小气泡进入气液混合溶解层。溶解层树脂填料的作用是延长气泡和水的接触面积和接触时间，气泡上升过程中会在树脂表面滞留，有效延长了气水融合时间。端盖24不锈钢网的规格根据曝气量和曝气头的规格选用，一般采用100?150目。其作用一是为了完成装置和池水的水气交换，二是在气泡上升逸出时对形成的大气泡进行二次切割，增加水气的接触面积。臭氧溶解混合处理器的工作原理是利用臭氧气体本身压力通过0.2?10微米臭氧曝气头将臭氧均匀释放于处理器中混合溶解形成气泡，气泡在上升过程遇细网端盖被重新切割成细小气泡，细小气泡在上升过程中被流动水体进一步吸收作用，达到扩散消毒目的。
[0033]本实用新型防回水装置7包括封闭的防回水壳体14、牵引杆15和出水阀体25，出水阀体25位于防回水壳体14的底部，防回水壳体14的顶部设有臭氧入口 18和臭氧出口17，出水阀体25的底部设有外排水口 16，出水阀体25的下方侧面设有进水口 23，牵引杆15的顶端设有水浮19，位于出水阀体25的内腔设有活动盖板21，牵引杆15的底端与活动盖板21的顶端铰接，牵引杆15通过转轴20铰接在出水阀体25的顶部，活动盖板21位于外排水口 16的顶端。活动盖板21的底部设有硅胶垫片22。臭氧由臭氧入口 18进入防回水壳体14的内腔，由臭氧出口 17排出通向调节池5，在重力和气体压力的作用下，活动盖板2压紧在外排水口 16的顶端，臭氧不会外溢。当有水从臭氧出口 17回流时，随着防回水壳体14内腔水位的升高，水浮19拉动牵引杆15上升，打开外排水口 16，水经由进水口 23和外排水口 16排出防回水装置。
[0034]本实用新型臭氧发生器8包括封闭管状体的内电极34和外电极33，外电极33外设有第I散热装置26，外电极33内腔设有介质体29，介质体29的内腔设有内电极34，介质体29的内壁与内电极34的外壁之间设有流体通道27，流体通道27 —端设有通道入口 30，流体通道27的另一端设有通道出口 31，内电极34的内腔为真空并装有导热媒质28，内电极34的内壁设有烧结吸液芯层，或采用毛细化内壁，内电极34伸出介质体29的内腔并设有第2散热装置32。所述第I散热装置为鳍形散热器(鳍形散热器为电脑CPU采用的散热器)，所述第2散热装置为热管散热器，或散热片，或冷水循环装置。所述毛细化内壁为丝网状内壁，或沟槽状内壁，或螺旋状内壁。所述真空的压力为1000?10000帕。调节池5同时用来调节池内水的温度的PH值。[0035]本实用新型介质体可以采用陶瓷、搪瓷、石英玻璃、高铅玻璃等较高介电系数的阻挡层，介电体可以是独立存在，也可以和内电极、外电极任何一极构成一体，内电极、外电极可以采用不锈钢、钛或钛合金、镍或镍合金、金或银等贵金属、预作防氧化处理的铜或铜合金、添加稀有金属的无机材料、有机导电材料等。管壁毛细结构，即毛细化内壁有利于将液相导热媒质均匀锁吸亲附于发热电极腔体内表面以利于散热均匀，更重要的是当气化导热媒质在上部散热重新相变液化后可由毛细结构迅速送至管状体内壁并均匀分布，进行下一个循环周期。
[0036]本实用新型外电极散热沿用模制金属鳍片散热，内电极通过管状体内壁毛细化或加装毛细组织体，加工成适宜采用热管相变蒸发散热的构造，在管状体内腔充入与放电装置发热功率和要求相适应的常低温媒质，并通过向外延伸的内电极空腔直接向空间散热或与成品蒸发热管散热器无热阻连接后散热。其中蒸发导热媒质可以是水基无机或有机常温，或低温相变物质，或多物质混合物，如纯水、浓度为20%的酒精，或丙烷。也可以是油基无机或有机常温或低温相变物质或多物质混合物，这些物质无毒也无爆炸性，这些导热媒质的综合相变点可选从(TC至100°C不等，典型的如25°C，30°C，35°C AOV, 45°C ；导热媒质在内电极一端通过充压阀按要求适量充入内电极管状体空腔中，充装前及充装过程中内电极管状体空腔中保持真空的压力值，典型压力值在1000至10000帕。这种蒸发散热的机理是:当电极温度高于导热媒质气化相变温度时，媒质通过升温从发热电极吸热抑制电极温度突升，当电极发热至导热媒质相变温度时，导热媒质瞬间气化蒸发，由于相变吸热巨大，瞬间将电极温度降低，气化后媒质充满空腔并迅速上升至有二次散热部件的上方，由鳍片散热器及风机将导热媒质温度降低，当温度降至导热媒质液化相变温度时放出气化热重新变为液体，由管状体内腔的内管壁回流至下部，周而复始，从而使发热电极温度基本可保持在导热媒质相变点区域，从而使放电装置得到稳定的工作状态。
[0037]如图5所示，本实用新型臭氧发生装置第I种结构的第2散热装置采用散热片。如图6所示，本实用新型臭氧发生装置第2种结构的第2散热装置采用热管散热器。热管散热器采用双热管蒸发散热器。热管散热器充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外并进行冷却。
[0038]本实用新型可以设置水质指标监测装置，测定养殖池水中臭氧余量和氨氮含量，按照不同养殖品种和要求预输入相应数据，联动调制臭氧工作状态，使其总处于最适配工作状态。
[0039]工厂化养殖环境湿度很高，特别是海水养殖湿气中含有大量氯离子，不锈钢材质容易腐蚀，本实用新型不锈钢部件可预处理，渗挂氟氢(或氟碳)底漆层，外塑环氧绝缘面层。
[0040]本实用新型未详细说明的内容均为现有技术，本领域技术人员可以从本实施例及现有技术获得启发，进行变形得到其它实施例。因此，本实用新型的保护范围应该根据权利要求的保护范围来确定。
【权利要求】
1.工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，包括养殖池(I)、沉淀池(2)、过滤池(3)、生物处理池(4)、调节池(5)，养殖池(I)和沉淀池(2)之间通过第I管路(37)连接，沉淀池(2)和过滤池(3)之间通过第2管路(38)连接，过滤池(3)和生物处理池(4)之间通过第3管路(39)连接，生物处理池(4)和调节池(5)之间通过第4管路(40)连接，调节池(5)和养殖池(I)之间通过第5管路(41)连接，调节池(5)内设有臭氧发生装置，其特征在于:所述臭氧发生装置包括臭氧发生器(8)、防回水装置(7)和臭氧溶解混合处理器(6)，臭氧溶解混合处理器(6)位于调节池(5)的底部，臭氧发生器(8)和防回水装置(7)之间通过第6管路(42 )连接，防回水装置(7 )和臭氧溶解混合处理器(6 )之间通过第7管路(43 )连接。
2.根据权利要求1所述工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，其特征在于:所述臭氧溶解混合处理器(6)包括筒体(9)，筒体(9)内腔的上端设有上支撑板(11)，筒体(9)内腔的下端设有下支撑板(10)，上支撑板(11)和下支撑板(10)都设有过滤孔，上支撑板(11)和下支撑板(10)之间设有树脂填料层(12)，筒体(9)的顶端设有网状的端盖(24)，筒体(9)的内腔底端设有曝气头(13)。
3.根据权利要求2所述工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，其特征在于:所述曝气头(13)为孔径0.2?10微米的烧结不锈钢滤芯。
4.根据权利要求1所述工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，其特征在于:防回水装置(7)包括封闭的防回水壳体(14)、牵引杆(15)和出水阀体(25)，出水阀体(25)位于防回水壳体(14)的底部，防回水壳体(14)的顶部设有臭氧入口( 18)和臭氧出口( 17)，出水阀体(25)的底部设有外排水口( 16)，出水阀体(25)的下方侧面设有进水口( 23)，牵引杆(15)的顶端设有水浮(19)，位于出水阀体(25)的内腔设有活动盖板(21)，牵引杆(15)的底端与活动盖板(21)的顶端铰接，牵引杆(15)通过转轴(20)铰接在出水阀体(25)的顶部，活动盖板(21)位于外排水口(16)的顶端。
5.根据权利要求4所述工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，其特征在于:活动盖板(21)的底部设有硅胶垫片(22)。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，其特征在于:臭氧发生器(8)包括封闭管状体的内电极(34)和外电极(33)，外电极(33)外设有第I散热装置(26)，外电极(33)内腔设有介质体(29)，介质体(29)的内腔设有内电极(34)，介质体(29)的内壁与内电极(34)的外壁之间设有流体通道(27)，流体通道(27) —端设有通道入口(30)，流体通道(27)的另一端设有通道出口(31)，内电极(34)的内腔为真空并装有导热媒质(28)，内电极(34)的内壁设有烧结吸液芯层，或采用毛细化内壁，内电极(34)伸出介质体(29)的内腔并设有第2散热装置(32)。
7.根据权利要求6所述工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，其特征在于:所述第I散热装置为鳍形散热器，所述第2散热装置为热管散热器，或散热片，或冷水循环装置。
8.根据权利要求7所述工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，其特征在于:所述毛细化内壁为丝网状内壁，或沟槽状内壁，或螺旋状内壁。
9.根据权利要求7所述工厂化养殖循环水处理专用臭氧装置，其特征在于:所述真空的压力为1000?10000帕。
【文档编号】C02F9/14GK203820602SQ201420202966
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】刘新儒 申请人:刘新儒