浮动式多功能水质净化装置及其应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于水产养殖技术领域，具体涉及浮动式多功能水质净化装置及其应用方法。包括浮动式船体、组合式净化水箱、进水系统、出水系统、充气系统和太阳能供电系统；所述组合式净化水箱包括厌氧水箱、好氧水箱和释放水箱，从进水到排水，水流经水箱的次序依次为厌氧水箱、好氧水箱、释放水箱。本发明专利技术能够进行脱氮、增氧、循环水、调节碳氮比、施肥和监测池塘水质等多种功能，具有针对性强、操作简便和能够提高水产养殖池塘中氮废物排放量去除效率的特点。

【技术实现步骤摘要】
浮动式多功能水质净化装置及其应用方法
本专利技术属于水产养殖
，具体涉及浮动式多功能水质净化装置及其应用方法。
技术介绍
水产动物，如鱼类、虾类和蟹类，在养殖中往往需要大量投喂配合饲料。投喂配合饲料时饲料利用效率较低，如蛋白质利用效率往往不超过45％，因此会产生大量的养殖废物，包括碳、氮、磷等。随着养殖时间的延长，养殖废物在水体中逐渐积累，不仅导致水体富营养化，一些有毒废物，如氨氮、亚硝酸态氮等浓度过高时还会导致养殖动物生长缓慢、病害爆发甚至大量死亡。降低养殖水体中的氮废物积累是水产养殖中的一个重要问题。目前在水产养殖中存在一些去除养殖废物的方法，如在工厂化养殖中通过生物滤器来将水中的氨氮和亚硝酸态氮转化为硝酸态氮；在池塘养殖中通过栽植水生植物和构建人工湿地等方法进行养殖水体的净化。然而，工厂化养殖所使用的生物滤器设施复杂且运行需要大量消耗能量，不适合在池塘养殖中应用；构建人工湿地需要较多的土地面积，成本较高，难以推广应用；栽植水生植物对于去除水体中含氮废物的作用有限。此外，不同养殖池塘中因放养种类、放养密度、饲料投喂量和养殖管理措施不同导致养殖废物产量和在水体中积累程度变化较大。在同一养殖池塘中，不同水平位置和水层的环境状况也存在较大的差异，这些差异和变化反映了养殖池塘水质处理的复杂性。因此，采用常规的固定式的水处理设施难以针对养殖池塘复杂多变的水质环境有效地去除养殖废物。对水产养殖废物排放量及化学计量学的研究发现，按数量计，养殖废物排放量中，碳的排放量>氮的排放量>磷的排放量。然而，由于碳废物往往以CO2的形式扩散到大气中，磷废物主要沉积在池塘底泥中，而氮废物则主要以有机氮和氨氮的形式出现，其向大气扩散和水底沉积的通量有限。因此，随着养殖时间的增加，水体中碳氮比逐渐降低。养殖水体的微生物氮转化和脱氮过程包括在好氧状态下进行的硝化作用和氨氧化作用，以及在厌氧状态下进行的反硝化作用和氨氧化作用。其中，反硝化作用和厌养氨氧化作用是微生物脱氮的重要途径。尽管好养氨氧化作用如硝化作用和厌养氨氧化作用、反硝化作用的原理被广泛应用于各种生物滤器和生物反应器的设计中，但针对水产集约化池塘养殖的有效的微生物脱氮技术尚未成熟。如申请号为CN201621305615.6的中国技术专利所述的一种闭锁式循环水净化系统，包括养殖池、泵压管道、净化装置，其特征在于包括：所述泵压管道包括用于将养殖池中的待处理水抽入净化装置第一泵压管道、将净化装置中处理后的水抽入养殖池的第二泵压管道；所述净化装置依次包括物理过虑部、蛋白质分离部、生物过滤部、脱臭脱色部、酸碱值调节部、水质活化部，所述酸碱值调整部、生物过虑部之间还通过第三泵压管道连接有脱氮部。虽然所提供的水净化系统用于水产养殖池，具有结构简单、便于推广、净化效果强等特点，但是不足之处在于在水质的净化过程中，对水产养殖池塘中氮废物排放量的去除效率较差，难以集约化水产养殖池塘中氮的浓度，进而提高碳氮比，改善养殖环境，提高经济效益。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中，在水产池塘养殖过程中因氮废物积累导致碳氮比下降，导致微生物脱氮作用受阻，以及难以针对养殖池塘复杂多变的水质环境有效地去除养殖废物的问题，提供了一种针对性强、操作简便和能够提高水产养殖池塘中氮废物排放量去除效率的浮动式多功能水质净化装置及其应用方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：浮动式多功能水质净化装置，包括浮动式船体、组合式净化水箱、进水系统、出水系统、充气系统和太阳能供电系统；所述浮动式船体中空，用于搭载组合式净化水箱；所述组合式净化水箱包括厌氧水箱、好氧水箱和释放水箱，从进水到排水，水流经水箱的次序依次为厌氧水箱、好氧水箱、释放水箱；所述进水系统与厌氧水箱连接；所述出水系统与释放水箱连接；所述充气系统与好氧水箱连接，用于对水箱内补充氧气；所述太阳能供电系统设置在浮动式船体上，且分别与进水系统和充气系统电连接。作为优选，所述进水系统包括潜水泵和进水管，所述潜水泵与进水管连接，所述进水管与厌氧水箱连接；所述潜水泵悬吊水层深度从表层0.5m至水下3.5m；所述进水管上设有调节阀门。作为优选，所述出水系统包括出水管，所述出水管与释放水箱连接。作为优选，所述充气系统包括充气泵、气管和气体释放器；所述充气泵通过气管与好氧水箱连接，所述气体释放器放置在好氧水箱内。作为优选，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池和交流逆变器；所述太阳能电池板、蓄电池和交流逆变器依次电连接；所述交流逆变器分别与潜水泵和充气泵电连接。作为优选，本专利技术还包括锚泊系统，所述锚泊系统包括铁锚以及用于连接浮动式船体和铁锚的绳索。作为优选，本专利技术还包括水质监测平台，所述水质监测平台固定安装在浮动式船体上；所述水质监测平台搭载溶解氧探头、水温探头和氨氮探头。作为优选，所述厌氧水箱内还设有碳源释放装置，用于根据池塘水质状况调节厌氧水箱内的碳氮比；所述碳源释放装置内装有碳源物质，所述碳源物质包括液态碳源和固态碳源。本专利技术还提供了浮动式多功能水质净化装置的应用方法，包括以下步骤：S1，利用锚泊系统中的铁锚，在池塘中间选点进行抛锚，启动潜水泵和充气泵，使池塘特定水层的水流过组合式净化水箱；通过定向排水使浮动式多功能水质净化装置围绕抛锚点循环转动进行巡航；S2，潜水泵抽取的池塘特定水层的水，经过厌氧水箱内的反硝化作用和厌养氨氧化脱氮以及好氧水箱内的硝化作用后，利用释放水箱进行施肥或泼洒药物或输送回特定的水层；S3，定期维护浮动式多功能水质净化装置，包括维修、清洁组合式净化水箱。本专利技术与现有技术相比，有益效果是：(1)本专利技术处理水质的方法不仅不会占用养殖池塘水体容积，降低水体的溶解氧含量和有益微生物的作用，反而有助于促进水体的循环和流动，增加水体溶解氧含量和促进有益微生物的功能；(2)本专利技术提高了对水产养殖池塘中氮废物排放量的去除效率，能够显著降低水产养殖池塘中，特别是集约化水产养殖池塘中氮的浓度，进而提高碳氮比，改善养殖环境，提高经济效益；(3)本专利技术具有生物脱氮、增氧、循环水、调节碳氮比、施肥和监测池塘水质等多种功能。附图说明图1为本专利技术中浮动式多功能水质净化装置的一种主视图；图2为本专利技术中浮动式多功能水质净化装置的一种侧视图。图中：浮动式船体1、厌氧水箱2、好氧水箱3、释放水箱4、潜水泵5、进水管6、出水管7、充气泵8、气管9、气体释放器10、太阳能电池板11、蓄电池12、铁锚13、绳索14、水质监测平台15。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。实施例1：如图1所示的浮动式多功能水质净化装置，包括浮动式船体1、组合式净化水箱、进水系统、出水系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.浮动式多功能水质净化装置，其特征在于，包括浮动式船体、组合式净化水箱、进水系统、出水系统、充气系统和太阳能供电系统；所述浮动式船体中空，用于搭载组合式净化水箱；所述组合式净化水箱包括厌氧水箱、好氧水箱和释放水箱，从进水到排水，水流经水箱的次序依次为厌氧水箱、好氧水箱、释放水箱；所述进水系统与厌氧水箱连接；所述出水系统与释放水箱连接；所述充气系统与好氧水箱连接，用于对水箱内补充氧气；所述太阳能供电系统设置在浮动式船体上，且分别与进水系统和充气系统电连接。/n

【技术特征摘要】
1.浮动式多功能水质净化装置，其特征在于，包括浮动式船体、组合式净化水箱、进水系统、出水系统、充气系统和太阳能供电系统；所述浮动式船体中空，用于搭载组合式净化水箱；所述组合式净化水箱包括厌氧水箱、好氧水箱和释放水箱，从进水到排水，水流经水箱的次序依次为厌氧水箱、好氧水箱、释放水箱；所述进水系统与厌氧水箱连接；所述出水系统与释放水箱连接；所述充气系统与好氧水箱连接，用于对水箱内补充氧气；所述太阳能供电系统设置在浮动式船体上，且分别与进水系统和充气系统电连接。


2.根据权利要求1所述的浮动式多功能水质净化装置，其特征在于，所述进水系统包括潜水泵和进水管，所述潜水泵与进水管连接，所述进水管与厌氧水箱连接；所述潜水泵悬吊水层深度从表层0.5m至水下3.5m；所述进水管上设有调节阀门。


3.根据权利要求1所述的浮动式多功能水质净化装置，其特征在于，所述出水系统包括出水管，所述出水管与释放水箱连接。


4.根据权利要求2所述的浮动式多功能水质净化装置，其特征在于，所述充气系统包括充气泵、气管和气体释放器；所述充气泵通过气管与好氧水箱连接，所述气体释放器放置在好氧水箱内。


5.根据权利要求4所述的浮动式多功能水质净化装置，其特征在于，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板、蓄电池和交流逆变器；所述太阳能电池板、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33