一种模块化生物过滤箱的制作方法

本发明涉及工厂循环水养殖系统的水处理领域，尤其是一种模块化生物过滤箱。

背景技术：

在水产养殖水质管理中，氨氮和亚硝酸盐两个指标越来越受到重视，这两个水质指标对鱼类有毒，轻则影响生长，重则危害鱼类生命。为了有效去除氨氮跟亚销酸盐，市场上出现了生物过滤器（浸没式生物过滤系统），希望分离水中的氨氮跟亚销酸盐，使用一定的时间后可以形成一有效的生物链。

工厂循环水养殖系统通常为高密度养殖，是一种新型养殖模式，通过一系列水处理单元将养殖池中产生的废水处理后再次循环回用。工厂循环水养殖系统中，其养殖水存在大量残饵粪便、氨氮（TAN）、亚硝酸盐氮（NO2--N）等有害污染物。

专利CN 102951771 A公开了一种用于养殖池塘的浮式生物过滤器，其特征在于：包括内、外两层上端开口的同心槽体，内层槽体为生物毡仓，所述生物毡仓内设置生物毡，所述生物毡的表面能够阻挡杂物，外层槽体为生物滤料仓，所述生物滤料仓内填充多孔滤材，所述多孔滤材的孔内粘附生物菌，所述同心槽体的中心穿过竖直的设置的提水管；所述生物毡仓的下部周向开设第一溢水栅栏，所述生物滤料仓的上部周向开设第二溢水栅栏；所述浮式生物过滤器还设有浮性材料，并漂浮在水面上；所述提水管内设有曝气砂石，池塘水在高压气体推动下进入所述提水管的下端，经所述曝气砂石，从所述提水管上端喷出，流入所述生物毡仓，依次经过所述第一溢水栅栏、第二溢水栅栏再流入池塘。

该生物过滤器结构简单，对现有的工厂循环水养殖系统中污染物的有效去除率较低，无法实现高效、高速去除，无法大规模应用于工厂循环水养殖系统中。

技术实现要素：

本发明的目的主要是为了解决上述问题，并进一步提高养殖水中氨氮和亚硝酸盐的去除率，保障养殖生物稳定可靠、舒适优质的生活环境，而提供一种模块化生物过滤箱。

本发明采用以下方案：一种模块化生物过滤箱，包括若干个通过连接口连通的箱体，其结构特点是：所述箱体的上盖板上设有第一水管、水位观察装置，所述第一水管上设有出水孔；所述箱体内设有布水板和曝气板，所述布水板设有腰型孔；所述布水板和曝气板的四边分别与箱体的四个纵向面板连接固定，并将箱体分割成三部分，所述布水板和曝气板之间设有微生物培养附着基；所述曝气板上设有气管，所述气管设有出气孔；所述连接口包括上连接口和下连接口，两者通过管道连通。

优选地，所述水位观察装置包括延伸出箱体的金属管，及其位于金属管顶端的第二电磁阀；所述水位观察装置内设有水位传感器；所述水位观察装置上设有玻璃观察窗口。

优选地，所述气管与箱体外置的液氧存储罐连通；所述箱体内设有溶解氧压力传感器。

优选地，所述布水板和曝气板之间设有强力冲洗装置，所述强力冲洗装置包括第一电机、金属管、第二水管、供水管和十字形支架；所述十字形支架中空且至少两只，通过金属管连接，所述金属管与设于箱体外的供水管连接，所述十字形支架一端连接第一电机，另一端则连接供水管，十字形支架的四个支杆分别通过第二水管与另一个十字形支架的四个支杆连通；所述金属管、第二水管管壁上设置有不规则分布的出水孔。

优选地，所述箱体内设有超声波清洗装置。

优选地，所述第二水管为不锈钢管，第一电机为伺服电机。

优选地，所述箱体底部设有集污箱，所述集污箱与排污池连通。

优选地，所述集污箱包括集污槽、第一逆止阀、集污通管、螺杆、第二电机、排污管、第一电磁阀；所述集污槽呈漏斗形位于集污通管上，所述集污槽与集污通管之间设有第一逆止阀，所述集污通管内设有螺杆，所述螺杆与第二电机连接；所述集污通管与位于箱体外的排污管连通，所述排污管与排污池连通，且连通处设有第一电磁阀。

优选地，所述排污管与集污通管连接处设有第二逆止阀，且所述排污管采用高强度弹性橡胶制成，所述第二电机为伺服电机。

优选地，所述集污槽与箱体的四个纵向面板之间设有若干个斜面板连接。

本发明的有益效果是：本发明通过上层布水板和底层曝气板的配合，可以实现均匀布水和高压增氧，通过螺旋式集污箱结合逆止阀、电磁阀实现对污染物的集中收集、集中排出，实现高效排污、去污，通过对微生物培养附着基的限制，加上强力冲洗装置的旋转式强力冲洗实现对微生物培养附着基的高效清洗，提升清洁效果；通过在箱体内加装超声波清洗器进一步实现了高效去污。

附图说明

图1是本发明多个箱体连接的结构示意图。

图2是本发明单个箱体的结构示意图。

图3是本发明箱体内部上面板的结构示意图。

图4是本发明实施例1的箱体剖面结构示意图一。

图5是本发明实施例1的箱体剖面结构示意图二。

图6是本发明布水板和曝气板的结构示意图。

图7是本发明强力冲洗装置的结构示意图一。

图8是本发明强力冲洗装置的结构示意图二。

图9是本发明实施例2的水位观察装置结构示意图。

图10是本发明实施例3的箱体内部结构俯视图。

图11是本发明实施例3的箱体剖面结构示意图一。

图12是本发明实施例3的箱体剖面结构示意图二。

图13是本发明实施例3的结构示意图。

其中：1-箱体；2-连接口；21-上连接口；22-下连接口；3-上盖板；4-第一水管；5-水位观察装置；51-水位传感器；52-第二电磁阀；6-布水板；61-腰型孔；7-曝气板；71-气管；72-气阀；8-强力冲洗装置；81-金属管；82-第一电机；83-供水管；84-十字形支架；85-第二水管；

9-溶解氧识别压力传感器；10-微生物培养附着基；11-集污箱；110-集污槽；111-第一逆止阀；112-排污管；113-第一电磁阀；114-螺杆；115-第二电机；116-第二逆止阀；117-集污通管；118-斜面板；12-排污池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1至图3所示，一种模块化生物过滤箱，包括若干个通过连接口2连通的箱体1，箱体1的上盖板3上设有第一水管4、水位观察装置5，第一水管4上设有出水孔；箱体1内设有布水板6和曝气板7，布水板6设有腰型孔61。布水板6和曝气板7的四边分别与箱体1的四个纵向面板连接固定，并将箱体1分割成三部分，布水板6和曝气板7之间设有微生物培养附着基10。布水板可以将水均匀地分布给微生物培养附着基10。曝气板7上设有气管71，气管71设有出气孔。气管71与箱体1外置的液氧存储罐连通，且气管71上设有气阀72；箱体1内设有溶解氧识别压力传感器9。连接口2包括上连接口21和下连接口22，两者通过管道连通，在实际使用过程中，多个箱体1连接，通过下连接口22注入水，上连接口21通过连接管道将水送到另一个箱体的下连接口，能够有效实现水的全流通，避免只是部分水在流通，可以防止积淤，在清洗微生物培养附着基10时提升清洗的洁净度。

请进一步参阅图4至图8，布水板6和曝气板7之间设有两组强力冲洗装置8，强力冲洗装置8包括第一电机82、金属管81、第二水管85、供水管83和十字形支架84；十字形支架84中空且至少两只，通过金属管81连接，金属管81与设于箱体1外的供水管83连接，十字形支架84一端连接第一电机82，另一端则连接供水管83，十字形支架84的四个支杆分别通过第二水管85与另一个十字形支架84的四个支杆连通；金属管81、第二水管85管壁上设置有不规则分布的出水孔。微生物培养附着基10经过长时间的使用后，上面会附着很多菌类，往往难以洗净，此时则需要强力冲洗装置8介入，进行强力冲洗，该装置在工作时会从金属管81和第二水管85管壁的出水孔喷射高压水柱，同时本装置在第一电机82的带动下还会旋转，对布水板6和曝气板7中间的微生物培养附着基10起到一个搅拌清洗的作用。

为了进一步提升对微生物培养附着基10上菌类的清洗效果，箱体1内还设置了超声波清洗装置。第二水管85为不锈钢管，第一电机82为伺服电机。超声波清洗装置不仅可以在清洗微生物培养附着基10上的菌类，还可以在清理淤泥的时候对附着在箱体上的淤泥进行清洗，大大提升箱体1的洁净度，也就提升了对工厂循环水养殖系统中污染物的有效去除率及去除效率。

实施例2

与实施例1 不同的是，请进一步参与图9，水位观察装置5包括延伸出箱体的金属管，及其位于金属管顶端的第二电磁阀52；水位观察装置5内设有水位传感器51；水位观察装置5上设有玻璃观察窗口。由于工厂循环水养殖系统中污染物处理时，在此阶段需要通过微生物培养附着基10上的菌类去除氨氮（TAN）、亚硝酸盐氮（NO2--N）等有害污染物，因此需要对循环水进行增氧操作，该工作可以提升菌类的工作效率，提升对氨氮（TAN）、亚硝酸盐氮（NO2--N）等有害污染物的去除率，但是传统增氧采用空气，在箱体1内的水溶解效果极差，本装置则选择采用液态氧进行增氧工作，同时采用高压增氧。由于高压增氧随着水内氧含量的增加体积会逐渐增大，需要对此进行观察、控制，故本装置还设有水位观察装置5，水位传感器51检测到水位已到达该位置，则会通知使用者，并停止增氧。达到极限位置，则会选择打开第二电磁阀52，进行排水作业，避免对设备的损坏。

实施例3

在实施例2的基础上，进一步参阅图10至图13，箱体1底部设有集污箱11，集污箱11与排污池12连通。

集污箱11包括集污槽110、第一逆止阀111、集污通管117、螺杆114、第二电机115、排污管112、第一电磁阀113；集污槽110呈漏斗形位于集污通管117上，集污槽110与集污通管117之间设有第一逆止阀111，集污通管117内设有螺杆114，螺杆114与第二电机115连接；集污通管117与位于箱体外的排污管112连通，排污管112与排污池连通，且连通处设有第一电磁阀113。排污管112与集污通管117连接处设有第二逆止阀116，且排污管112采用高强度弹性橡胶制成，第二电机115为伺服电机。集污槽110与箱体1的四个纵向面板之间设有若干个斜面板连接。

本装置设有螺旋式排污结构，并通过斜面板118汇集水箱底部较大颗粒的污染物，通过漏斗形的集污槽110输送到集污通管117，螺杆114在第二电机115的带动下，运转后将污染物输送到排污管112内。第二电机115为伺服电机可以精确控制转速，以低转速来实现污染物的缓慢汇聚，避免传统高转速引发污染物扩散问题；当对箱体1进行彻底清洗时，然伺服电机可以高转载运行来实现对底部的搅动达到清淤目的。

为了防止螺杆114运行过程中污染物的受压后逃逸，在集污槽110与集污通管117之间设有第一逆止阀111。由于箱体1内设有曝气增氧，在增氧过程中会将较大颗粒的污染物向下压通过漏斗形的集污槽110输送到集污通管117，但同时也会增加排污管112的压力，所以排污管112采用高强度弹性橡胶制成，且取消增氧作业后还设置了防止污染物回流的第二逆止阀116，当增氧作业结束，静置10-15分钟，待液氧与水充分溶解并相对稳定后，则打开第一电磁阀113进行排污作业。以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。