本实用新型涉及一种水处理装置，尤其是水产养殖生物水质净化装置。
背景技术：
水产养殖池中的水产养殖是生物生长的动态过程，水体中饲料与鱼虾等排泄物会大大影响到养殖生物的健康成长即养殖的效率，在水产养殖中，时刻都在进行代谢废物的排泄，加上投放饵料残渣、细菌生物团，导致养殖水体中污染物质大量积累，进而对水质和养殖动物造成严重威胁，不仅影响产量，也影响到水产品的质量。主要矛盾是水体中氨氮的急剧升高会造成养殖生物的生长受阻甚至造成死亡。
目前水产养殖行业针对水质问题通常采取三种措施：一类采用肥水，通过增肥水质培育藻类，利用藻类消耗养殖过程中产生的废物，同时藻类可以作为养殖动物的饵料，基本达到平衡。但通过培育藻类来维持水质的方法通常效果不佳，维持时间短，稳定性差，极易随环境的变化迅速打破平衡导致藻类大量死亡而产生毒害；另一类方法采用清水，即利用物理及生物手段将污染物移除，常见的如循环水工厂化养殖方式，这种方式能大幅度降低水资源的浪费，也同时能大幅度提高水产品的产量及质量，但循环水养殖需要将污水输送至另外的水处理空间进行处理，投入大，能量消耗高，且不易操作；此外，第三类解决水质问题的方法主要是调水产品如微生态制剂的使用，在水质较差时往水体施撒用于净化水质的微生物，将水质调回正常状态。这一类方法由于施用的微生物很快消耗完，因此作用时间短，水质容易很快又面临恶化，本实用新型利用循环水养殖方法的基本思路，将水质净化过程在养殖池原位完成，既减少循环水养殖系统水处理空间的建设，又大大减少水流的输送，从而大大减少能耗，提高效率。
总之，现有技术原位水质净化装置有极大的不足：影响到水气流、不能采用组合叠加结构适应不同池塘的水质处理，而且对于鱼虾等生物的趋水性也不具有保护作用。
技术实现要素：
本实用新型目的是，提出一种水产养殖生物水质净化装置，生物净化单元具有高效悬浮生化处理能力，利用好氧菌类迅速降低水中氨氮和可溶性有机物，提供良好的生物生长与养殖环境，具有多单元的组合叠加结构，并可以使附在载体上的生物菌在有效曝气条件下长期高效工作。
本实用新型技术方案是，一种水产养殖生物水质净化装置，包括从下到上的曝气单元、生物水处理单元和浮力出水单元；曝气单元包括曝气进气管和与之连接的曝气分布管，生物水处理单元包括由起码一只填料箱体和由隔离网隔离的填料，浮力出水单元包括漂浮环和在漂浮环下部分布的出水口。曝气分布管的均匀分布微孔的螺旋管或十字管加圆管，可以是平面分布或立体分布。
本实用新型处理水质的关键在于使用功能微生物来消耗水体的污染物。区别于微生物制剂的施用，本实用新型采用填料(载体)来附着调水微生物(一般采用好氧或与间氧的降氨氮菌种)，使微生物生长处于动态稳定状态，从而能持续生效。本实用新型同时区别于常规循环水处理系统，实现虾(鱼)池内部水流循环处理，而不需要将污水收集输送到额外的水处理空间进行处理，从而减少能耗提高效率。曝气进气管可以采用软管(如PU材料)连接到现有虾(鱼)池边均设有的增氧气管。曝气分布管的均匀分布微孔的螺旋管或十字管加圆管。
生物水处理单元即水处理区的布置，本实用新型处理水质的关键在于使用功能微生物来消耗水体的污染物。区别于微生物制剂的施用，本实用新型采用填料来附着调水微生物，使微生物生长处于稳定状态，从而能持续生效。本实用新型同时区别于常规循环水处理系统，实现虾(鱼)池内部水流循环处理，而不需要将污水收集输送到额外的水处理空间进行处理，从而减少能耗提高效率。一部分为填料模块，一部分为承托外壳。填料箱体由包裹由隔离网隔离的填料。
填料箱体采用轻质塑料制成，呈圆柱状，上下两端设有格栅或网，用于阻隔填料和通气。模块内使用高比表面积的悬浮填料(载体)，体积约为模块内腔体积的1/6-1/2。使用过程中将模块组合竖直放置，气泡流从底部进入模块，从上端逸出。成熟的填料悬浮于水中，并在气泡流作用下翻滚运动，使得菌气水均匀传质接触，不对外壳产生压力，使得整个装置容易漂浮在养殖水体中。填料(载体)亦以PE挤塑成现有水处理的填料形状，悬浮于水中。
二只或更多的水平叠加的填料箱体(内有由隔离网隔离的填料分布)用于不同池深的水处理单元，每只填料箱体的高度在15-45cm，填料箱体水平叠加时由螺钉在箱体设有的凸出边缘进行相邻箱体的固定或通过抱箍套将相邻的凸出边缘箍紧。悬浮填料(载体)负载微生物在有限高度在气水流作用下进行运动是更有效的生物处理方式。
箱体可采用轻质材料如PE材料制成，进气泡进水、气驱、生物填料水处理和分水功能结构一并完成。
进水与曝气位于最底部，其功能为整个设备的进水进气口。其结构由两部分组成，面向水体的一端为滤网结构，对大尺寸的固体颗粒物进行阻拦，同时避免养殖动物的进入，另一端可再附加格栅结构，便于水流进入，形成良好的流态。
气驱是整个水质净化器的动力源，水经过曝气先通过进水区再通过气驱区进入填料区。气泡和进水在进水区混合形成水流，进入生物填料水处理区，再进分水区后流向外面。同时在侧边连接出进气口，与外部气源连接。
本实用新型使用气驱方式作为微循环水流的动力源。装置周围的养殖池水受到驱动，进入装置，在通过水处理区的过程中，被悬浮在该区的生物填料利用消耗，除去大部分溶解性废物后从装置中流出，回到养殖池中。
气驱方式在设备底部设置曝气源，通过气泡携带养殖水从设备底部运至顶部，从而形成气泡水流，气源使用纳米曝气管，呈螺旋线布置，间距4-6cm，气压不小于20kpa。顶部的分水区位于最顶端，使用时至于水平面以下，可以将装置内流动的水气泡流进行引导，形成一定的水流方向，将水流排出装置，形成水体交换。
有益效果：本实用新型气驱悬浮原位水质净化器是一种一体化水质净化设备，结构简单，成本造价低。将其应用于养虾(鱼)池进行实施，水质净化效果明显。将本实用新型实施例在对虾养殖池体进行实验。实验池体长6m，宽6m，水深1.m，布置1个相同的池体作为对照。实验开始时，水体水质为c(NH4+)为8.32mg/L，c(DO)为5.2mg/L，pH为8.2，TSS为5.5mg/L，将本装置放入实验池中进行实验，运转5天，可检测到水体水质部分指标发生显著变化，其中c(NH4+)减少为0.62mg/L，c(DO)为6.5mg/L，pH为7.8，TSS为5.8mg/L，而对照池c(NH4+)为8.40mg/L，c(DO)为3.3mg/L，pH为8.1，TSS为10.3mg/L。实验表明，本实用新型在虾池养殖水的处理中，可以显著降低水体氨氮，增加溶氧，具有良好的水质净化功能。养虾在二十天的时间周期内，本实用新型养殖池比对照组养殖池养殖的虾的增重在15-20％；而且本装置运行稳定可靠，能耗低。现有对照池需要不断换水，海水是虾养殖的海水消耗大约在每吨成品在7吨以上，由于养殖的温度要在18℃以上，换水需要加热；因此本实用新型的在冷季应用应用可以大大减少换水量，明显省水节能。叠加式结构可以使本实用新型用于本实用新型用于2米或更深的养殖池中，况且本实用新型单元叠加可以缩小每个箱体的体积，也使得塑料箱体的模具成本大大降低。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型漂浮单元外壳俯视示意图。
图3为本实用新型漂浮单元外壳部件的结构示意图。
上部出水口；2：第二出水口；3：漂浮单元外壳；3-1：漂浮环；4：出水窗；5：填料箱体上部隔离网；6：悬浮填料；7：填料箱体；8：填料箱体承托板；9：填料箱下部隔离网；
10：进气口；11：曝气进气管；12：曝气分布管；13：过滤网；14：过滤网连接环；15：配重。
具体实施方式
本实用新型使用气驱驱动水流，其循环流量可以通过调节气量来进行调节。其调节方法如下：根据需要处理的虾池水质情况，计算虾池需要的循环水流量，记该流量为Qm3/h。在此计算基础上，接外源空气进行曝气，气量为0.2-0.25Qm3/h，即可达到流量效果。
悬浮结构浮力的调节：本实用新型的水质净化器使用悬浮方式悬浮于水中，便于集中养殖池中上层污染水体，处理处理对象为溶解性有害物质，包括氨氮、溶解性有机物等，同时减少对养殖动物的惊扰。本实用新型中，设备的悬浮通过箱体上部的悬浮结构来实现。
承托外壳悬浮装置，采用轻质悬浮材料作为悬浮结构，置于整个设备最上端，用于调节浮力，以将整个装置悬浮于既定位置，设备底部增加平衡调节装平衡调节装置，并随环境变化进行调节。平衡装置用于保证整平个设备的平衡，避免出现歪斜等情况的出现。
本实用新型水处理装置外壳的水位调节方法如下：上端设置轻质悬浮材料(泡沫材质或中空塑料管)，外壳下端设有可调节配重的平衡装置，使外壳能漂浮于水面上，当该原位水质净化器进行工作时，先检查水路及气路的通畅性，保证气驱水流的正常运行，然后按养殖需要安装好熟化填料。所有装置均安装完毕后，将设备放入水中进行水位调节，达到正常水位时，即完成水质净化器的安装，可以开始工作。
水质净化器在养殖池体内进行工作，通过养殖池内的微循环水流原位处理养殖水；
填料通过承托外壳约束在池体中；养殖污水的处理本体是悬浮于养殖池体内的悬浮填料(生物载体)，处理对象为养殖水体中的溶解性有害物质。填料通过承托外壳约束在池体中；曝气分布管的均匀分布微孔的螺旋管或十字管加圆管，可以是平面分布或立体分布。
微循环水流的驱动方式是气驱，气驱同时对生物处理供气。气驱通过调节气流大小来调节水流，气流流量为水流流量的0.2-0.25倍。
本实用新型使用微循环水流进行养殖水体原位处理，在持续净化水质的同时，减少额外的设施建设和提水能量消耗，提高了循环水处理技术的适用性。本实用新型中使用箱体外壳和隔离网约束悬浮填料，在工作时，轻质外壳作为围护物出现而非承载物出现，既保证了功能微生物的附着生长，又减少了工程投入。隔离网可以可以采用不锈钢丝网或硬质或软质高分子材料塑料丝网。
采用气驱的水流驱动方式，与通常循环水养殖使用的水泵相比，具有更好的节能性和可调性。养殖池体内形成微循环水流，对出水的扬程完全没有要求，若使用常规的水泵，既存在额外的重量影响装置的漂浮，又浪费能源，而采用气驱方式进行驱动，耗能大为减小。
本实用新型提供下置气驱方式，可根据养殖池本身配置的气泵进行选择，根据流量需求选择供气量和气驱方式，从而具有可调性，而不需要配置昂贵变频水泵，本实用新型采用漂浮式设计，利用轻质材料将装置悬浮于养殖池中，其中采用悬浮填料，大为减少对装置外壳的压力。漂浮式的循环水处理装置设计，与固定式的循环水水处理装置相比，具有良好的灵活性和可调性，可以在需要时将装置移动至目的地，更为便利。
本实用新型箱体单元填料部分采用模块化设计，便于运输和操作。
曝气分布管上部设有隔离网，中间间隔1CM以上，隔离网用于隔离填料箱体中的填料，不致于有填料覆盖在曝气分布管的微孔上。
最下面的填料箱体的底部设有配重装置。
填料箱体的底部设有曝气分布管，曝气分布管的下部仍设有隔离网。
设有漂浮单元外壳罩在漂浮环上，外壳罩上设有漂浮环下部的第一出水口，第一出水口位于养殖池水平面下。
图2中外壳罩上设有漂浮环下部的第一出水口在一直径方向两端，漂浮单元外壳上表面的结构为轮辐状的连接筋，并设有与第一出水口直径方向垂直的第二出水口，第二出水口位于养殖池水平面下。
所述的水产养殖生物水质净化装置，每个填料箱体的高度为15、25、45cm均可，直径不限，一般可以选用50-120cm。
每个单元箱体的上下均设有凸出的圆边。填料箱体水平叠加时由螺钉在单元箱体设有的凸出边缘进行相邻箱体的固定或通过箍套将相邻的凸出边缘箍紧上下均设有凸出的圆边，极为方便单元箱体的连接固定。
填料箱体的底部设有配重装置，因为整体材料均选用PE注塑，比较好的方法中在不锈钢或钢质箍套圆周上均匀分布固定螺母，螺母上再旋有螺钉用于配重。
本实用新型整体上是一个生物桶，箱体即外壳采用方桶或圆桶均可，另外，也可以不使用载体(填料)，生物桶也可以挂在养殖池壁使用。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。