本發(fā)明涉及工廠循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的水處理領(lǐng)域，尤其是一種模塊化生物過濾箱。

背景技術(shù)：

在水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)管理中，氨氮和亞硝酸鹽兩個(gè)指標(biāo)越來越受到重視，這兩個(gè)水質(zhì)指標(biāo)對魚類有毒，輕則影響生長，重則危害魚類生命。為了有效去除氨氮跟亞銷酸鹽，市場上出現(xiàn)了生物過濾器（浸沒式生物過濾系統(tǒng)），希望分離水中的氨氮跟亞銷酸鹽，使用一定的時(shí)間后可以形成一有效的生物鏈。

工廠循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)通常為高密度養(yǎng)殖，是一種新型養(yǎng)殖模式，通過一系列水處理單元將養(yǎng)殖池中產(chǎn)生的廢水處理后再次循環(huán)回用。工廠循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，其養(yǎng)殖水存在大量殘餌糞便、氨氮（TAN）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）等有害污染物。

專利CN 102951771 A公開了一種用于養(yǎng)殖池塘的浮式生物過濾器，其特征在于：包括內(nèi)、外兩層上端開口的同心槽體，內(nèi)層槽體為生物氈倉，所述生物氈倉內(nèi)設(shè)置生物氈，所述生物氈的表面能夠阻擋雜物，外層槽體為生物濾料倉，所述生物濾料倉內(nèi)填充多孔濾材，所述多孔濾材的孔內(nèi)粘附生物菌，所述同心槽體的中心穿過豎直的設(shè)置的提水管；所述生物氈倉的下部周向開設(shè)第一溢水柵欄，所述生物濾料倉的上部周向開設(shè)第二溢水柵欄；所述浮式生物過濾器還設(shè)有浮性材料，并漂浮在水面上；所述提水管內(nèi)設(shè)有曝氣砂石，池塘水在高壓氣體推動(dòng)下進(jìn)入所述提水管的下端，經(jīng)所述曝氣砂石，從所述提水管上端噴出，流入所述生物氈倉，依次經(jīng)過所述第一溢水柵欄、第二溢水柵欄再流入池塘。

該生物過濾器結(jié)構(gòu)簡單，對現(xiàn)有的工廠循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中污染物的有效去除率較低，無法實(shí)現(xiàn)高效、高速去除，無法大規(guī)模應(yīng)用于工廠循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的主要是為了解決上述問題，并進(jìn)一步提高養(yǎng)殖水中氨氮和亞硝酸鹽的去除率，保障養(yǎng)殖生物穩(wěn)定可靠、舒適優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境，而提供一種模塊化生物過濾箱。

本發(fā)明采用以下方案：一種模塊化生物過濾箱，包括若干個(gè)通過連接口連通的箱體，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：所述箱體的上蓋板上設(shè)有第一水管、水位觀察裝置，所述第一水管上設(shè)有出水孔；所述箱體內(nèi)設(shè)有布水板和曝氣板，所述布水板設(shè)有腰型孔；所述布水板和曝氣板的四邊分別與箱體的四個(gè)縱向面板連接固定，并將箱體分割成三部分，所述布水板和曝氣板之間設(shè)有微生物培養(yǎng)附著基；所述曝氣板上設(shè)有氣管，所述氣管設(shè)有出氣孔；所述連接口包括上連接口和下連接口，兩者通過管道連通。

優(yōu)選地，所述水位觀察裝置包括延伸出箱體的金屬管，及其位于金屬管頂端的第二電磁閥；所述水位觀察裝置內(nèi)設(shè)有水位傳感器；所述水位觀察裝置上設(shè)有玻璃觀察窗口。

優(yōu)選地，所述氣管與箱體外置的液氧存儲(chǔ)罐連通；所述箱體內(nèi)設(shè)有溶解氧壓力傳感器。

優(yōu)選地，所述布水板和曝氣板之間設(shè)有強(qiáng)力沖洗裝置，所述強(qiáng)力沖洗裝置包括第一電機(jī)、金屬管、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兩只，通過金屬管連接，所述金屬管與設(shè)于箱體外的供水管連接，所述十字形支架一端連接第一電機(jī)，另一端則連接供水管，十字形支架的四個(gè)支桿分別通過第二水管與另一個(gè)十字形支架的四個(gè)支桿連通；所述金屬管、第二水管管壁上設(shè)置有不規(guī)則分布的出水孔。

優(yōu)選地，所述箱體內(nèi)設(shè)有超聲波清洗裝置。

優(yōu)選地，所述第二水管為不銹鋼管，第一電機(jī)為伺服電機(jī)。

優(yōu)選地，所述箱體底部設(shè)有集污箱，所述集污箱與排污池連通。

優(yōu)選地，所述集污箱包括集污槽、第一逆止閥、集污通管、螺桿、第二電機(jī)、排污管、第一電磁閥；所述集污槽呈漏斗形位于集污通管上，所述集污槽與集污通管之間設(shè)有第一逆止閥，所述集污通管內(nèi)設(shè)有螺桿，所述螺桿與第二電機(jī)連接；所述集污通管與位于箱體外的排污管連通，所述排污管與排污池連通，且連通處設(shè)有第一電磁閥。

優(yōu)選地，所述排污管與集污通管連接處設(shè)有第二逆止閥，且所述排污管采用高強(qiáng)度彈性橡膠制成，所述第二電機(jī)為伺服電機(jī)。

優(yōu)選地，所述集污槽與箱體的四個(gè)縱向面板之間設(shè)有若干個(gè)斜面板連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過上層布水板和底層曝氣板的配合，可以實(shí)現(xiàn)均勻布水和高壓增氧，通過螺旋式集污箱結(jié)合逆止閥、電磁閥實(shí)現(xiàn)對污染物的集中收集、集中排出，實(shí)現(xiàn)高效排污、去污，通過對微生物培養(yǎng)附著基的限制，加上強(qiáng)力沖洗裝置的旋轉(zhuǎn)式強(qiáng)力沖洗實(shí)現(xiàn)對微生物培養(yǎng)附著基的高效清洗，提升清潔效果；通過在箱體內(nèi)加裝超聲波清洗器進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了高效去污。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多個(gè)箱體連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明單個(gè)箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明箱體內(nèi)部上面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的箱體剖面結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的箱體剖面結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖6是本發(fā)明布水板和曝氣板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明強(qiáng)力沖洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖8是本發(fā)明強(qiáng)力沖洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例2的水位觀察裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例3的箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖11是本發(fā)明實(shí)施例3的箱體剖面結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖12是本發(fā)明實(shí)施例3的箱體剖面結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖13是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-箱體；2-連接口；21-上連接口；22-下連接口；3-上蓋板；4-第一水管；5-水位觀察裝置；51-水位傳感器；52-第二電磁閥；6-布水板；61-腰型孔；7-曝氣板；71-氣管；72-氣閥；8-強(qiáng)力沖洗裝置；81-金屬管；82-第一電機(jī)；83-供水管；84-十字形支架；85-第二水管；

9-溶解氧識別壓力傳感器；10-微生物培養(yǎng)附著基；11-集污箱；110-集污槽；111-第一逆止閥；112-排污管；113-第一電磁閥；114-螺桿；115-第二電機(jī)；116-第二逆止閥；117-集污通管；118-斜面板；12-排污池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

如圖1至圖3所示，一種模塊化生物過濾箱，包括若干個(gè)通過連接口2連通的箱體1，箱體1的上蓋板3上設(shè)有第一水管4、水位觀察裝置5，第一水管4上設(shè)有出水孔；箱體1內(nèi)設(shè)有布水板6和曝氣板7，布水板6設(shè)有腰型孔61。布水板6和曝氣板7的四邊分別與箱體1的四個(gè)縱向面板連接固定，并將箱體1分割成三部分，布水板6和曝氣板7之間設(shè)有微生物培養(yǎng)附著基10。布水板可以將水均勻地分布給微生物培養(yǎng)附著基10。曝氣板7上設(shè)有氣管71，氣管71設(shè)有出氣孔。氣管71與箱體1外置的液氧存儲(chǔ)罐連通，且氣管71上設(shè)有氣閥72；箱體1內(nèi)設(shè)有溶解氧識別壓力傳感器9。連接口2包括上連接口21和下連接口22，兩者通過管道連通，在實(shí)際使用過程中，多個(gè)箱體1連接，通過下連接口22注入水，上連接口21通過連接管道將水送到另一個(gè)箱體的下連接口，能夠有效實(shí)現(xiàn)水的全流通，避免只是部分水在流通，可以防止積淤，在清洗微生物培養(yǎng)附著基10時(shí)提升清洗的潔凈度。

請進(jìn)一步參閱圖4至圖8，布水板6和曝氣板7之間設(shè)有兩組強(qiáng)力沖洗裝置8，強(qiáng)力沖洗裝置8包括第一電機(jī)82、金屬管81、第二水管85、供水管83和十字形支架84；十字形支架84中空且至少兩只，通過金屬管81連接，金屬管81與設(shè)于箱體1外的供水管83連接，十字形支架84一端連接第一電機(jī)82，另一端則連接供水管83，十字形支架84的四個(gè)支桿分別通過第二水管85與另一個(gè)十字形支架84的四個(gè)支桿連通；金屬管81、第二水管85管壁上設(shè)置有不規(guī)則分布的出水孔。微生物培養(yǎng)附著基10經(jīng)過長時(shí)間的使用后，上面會(huì)附著很多菌類，往往難以洗凈，此時(shí)則需要強(qiáng)力沖洗裝置8介入，進(jìn)行強(qiáng)力沖洗，該裝置在工作時(shí)會(huì)從金屬管81和第二水管85管壁的出水孔噴射高壓水柱，同時(shí)本裝置在第一電機(jī)82的帶動(dòng)下還會(huì)旋轉(zhuǎn)，對布水板6和曝氣板7中間的微生物培養(yǎng)附著基10起到一個(gè)攪拌清洗的作用。

為了進(jìn)一步提升對微生物培養(yǎng)附著基10上菌類的清洗效果，箱體1內(nèi)還設(shè)置了超聲波清洗裝置。第二水管85為不銹鋼管，第一電機(jī)82為伺服電機(jī)。超聲波清洗裝置不僅可以在清洗微生物培養(yǎng)附著基10上的菌類，還可以在清理淤泥的時(shí)候?qū)Ω街谙潴w上的淤泥進(jìn)行清洗，大大提升箱體1的潔凈度，也就提升了對工廠循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中污染物的有效去除率及去除效率。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1 不同的是，請進(jìn)一步參與圖9，水位觀察裝置5包括延伸出箱體的金屬管，及其位于金屬管頂端的第二電磁閥52；水位觀察裝置5內(nèi)設(shè)有水位傳感器51；水位觀察裝置5上設(shè)有玻璃觀察窗口。由于工廠循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中污染物處理時(shí)，在此階段需要通過微生物培養(yǎng)附著基10上的菌類去除氨氮（TAN）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）等有害污染物，因此需要對循環(huán)水進(jìn)行增氧操作，該工作可以提升菌類的工作效率，提升對氨氮（TAN）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）等有害污染物的去除率，但是傳統(tǒng)增氧采用空氣，在箱體1內(nèi)的水溶解效果極差，本裝置則選擇采用液態(tài)氧進(jìn)行增氧工作，同時(shí)采用高壓增氧。由于高壓增氧隨著水內(nèi)氧含量的增加體積會(huì)逐漸增大，需要對此進(jìn)行觀察、控制，故本裝置還設(shè)有水位觀察裝置5，水位傳感器51檢測到水位已到達(dá)該位置，則會(huì)通知使用者，并停止增氧。達(dá)到極限位置，則會(huì)選擇打開第二電磁閥52，進(jìn)行排水作業(yè)，避免對設(shè)備的損壞。

實(shí)施例3

在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步參閱圖10至圖13，箱體1底部設(shè)有集污箱11，集污箱11與排污池12連通。

集污箱11包括集污槽110、第一逆止閥111、集污通管117、螺桿114、第二電機(jī)115、排污管112、第一電磁閥113；集污槽110呈漏斗形位于集污通管117上，集污槽110與集污通管117之間設(shè)有第一逆止閥111，集污通管117內(nèi)設(shè)有螺桿114，螺桿114與第二電機(jī)115連接；集污通管117與位于箱體外的排污管112連通，排污管112與排污池連通，且連通處設(shè)有第一電磁閥113。排污管112與集污通管117連接處設(shè)有第二逆止閥116，且排污管112采用高強(qiáng)度彈性橡膠制成，第二電機(jī)115為伺服電機(jī)。集污槽110與箱體1的四個(gè)縱向面板之間設(shè)有若干個(gè)斜面板連接。

本裝置設(shè)有螺旋式排污結(jié)構(gòu)，并通過斜面板118匯集水箱底部較大顆粒的污染物，通過漏斗形的集污槽110輸送到集污通管117，螺桿114在第二電機(jī)115的帶動(dòng)下，運(yùn)轉(zhuǎn)后將污染物輸送到排污管112內(nèi)。第二電機(jī)115為伺服電機(jī)可以精確控制轉(zhuǎn)速，以低轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)污染物的緩慢匯聚，避免傳統(tǒng)高轉(zhuǎn)速引發(fā)污染物擴(kuò)散問題；當(dāng)對箱體1進(jìn)行徹底清洗時(shí)，然伺服電機(jī)可以高轉(zhuǎn)載運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)對底部的攪動(dòng)達(dá)到清淤目的。

為了防止螺桿114運(yùn)行過程中污染物的受壓后逃逸，在集污槽110與集污通管117之間設(shè)有第一逆止閥111。由于箱體1內(nèi)設(shè)有曝氣增氧，在增氧過程中會(huì)將較大顆粒的污染物向下壓通過漏斗形的集污槽110輸送到集污通管117，但同時(shí)也會(huì)增加排污管112的壓力，所以排污管112采用高強(qiáng)度彈性橡膠制成，且取消增氧作業(yè)后還設(shè)置了防止污染物回流的第二逆止閥116，當(dāng)增氧作業(yè)結(jié)束，靜置10-15分鐘，待液氧與水充分溶解并相對穩(wěn)定后，則打開第一電磁閥113進(jìn)行排污作業(yè)。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。