一种基于人工湿地技术的生态鱼缸制造技术

本实用新型专利技术公开基于人工湿地技术的生态鱼缸，包括鱼缸人工湿地模块；所述人工湿地模块包括框体，多层基质和出水口与进水口；所述鱼缸通过进水管与出水管分别与出水口和进水口相连，所述鱼缸内设有与出水管相连的抽水泵；所述框体顶部种植有植物，所述鱼缸底部设有种植水生植物的水草层。本实用新型专利技术在人工湿地模块内设有多层基质，并通过人工湿地模块上的出水口和进水口分别与鱼缸上的进水管与出水管相连，从而将鱼缸与人工湿地模块连通，运用人工湿地‑微生物燃料电池高效脱氮的机理，实现鱼缸产污和人工湿地模块除污的可持续协调。本实用新型专利技术具有过滤效果好无需频繁清洁换水，不采用活性炭滤材，能实时监控水质的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工湿地技术的生态鱼缸
本技术涉及一种鱼缸，特别是一种基于人工湿地技术的生态鱼缸。
技术介绍
随着社会经济发展和对家庭环境的布置追求的增加，观赏鱼已走进寻常百姓家，但鱼类养护，鱼缸清洁始终困扰着许多养鱼爱好者。在养殖的过程中，鱼类排泄的粪便和食物残渣堆积在鱼缸内，会产生含氮有机污染物，这些含氮有机物经氨化菌作用转变成氨，再由硝化细菌分解为剧毒的亚硝酸盐和硝酸盐，被藻类植物利用。在没有人为清理的情况下，硝酸盐含量逐渐增加，导致鱼缸内藻类植物的急剧增长，硝化系统崩溃，进而影响鱼类生长。现有鱼缸的基本过滤方法有底部过滤和上部过滤两种。底部过滤是利用沉水马达让水流进入底砂，由底砂中的微生物发挥净水作用，但在清洗水草缸中的底砂时会造成基肥流失，导致水质过肥，藻类丛生，且清洗过程较为繁琐。上部过滤解决了滤材清洗不便问题，但因其摆放在鱼缸上部，鉴于美观度，体积不宜过大，从而导致生化过滤严重不足；同时装置所处位置影响灯具摆设，不利于水草进行光合作用，且由于上滤水流湍急，会导致CO2逃逸。现有的过滤装置在一定程度上能够缓解水体中硝酸盐的积累速率，但并不能完全降解硝酸盐，鱼缸运行一段时间后依然会出现水质变差的问题，仍就需要通过换水稀释解决水质问题，其换水耗时费力。现有的鱼缸存在过滤效果不佳且清洁换水繁琐的问题。在过滤系统中，活性炭是常用的滤材之一，活性炭的制取是以林木为原材料，因此活性炭的大范围使用，加重了某些地区的森林资源短缺压力，同时在制备时会污染大气、水资源，造成沉重的环境代价。r>现有的鱼缸存在采用活性炭滤材加重环境污染和资源浪费的问题。鱼缸的小型生态环境由于物种少，自我调节能力弱，很难达到自然平衡状态，而且水温、pH值、浊度和溶解氧含量等都会直接影响到鱼类生存，然而现有的鱼缸缺少水质实时监测反馈系统，人为测量存在误差性和不及时性，影响管理。现有的鱼缸存在无法实时监控水质的问题。综上所述，所有现有的鱼缸存在过滤效果不佳且清洁换水繁琐，采用活性炭滤材加重环境污染和资源浪费，无法实时监控水质的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种基于人工湿地技术的生态鱼缸。采用本技术养鱼具有过滤效果好无需频繁清洁换水，不采用活性炭滤材，能实时监控水质的优点。本技术的技术方案：一种基于人工湿地技术的生态鱼缸，包括鱼缸和设于鱼缸一侧的人工湿地模块；所述人工湿地模块包括框体，水平设于框体内的多层基质，设于框体顶部的出水口和设于出水口下方的进水口；所述鱼缸通过进水管与出水口，通过出水管与进水口相连，所述鱼缸内设有与出水管相连的抽水泵；所述框体顶部种植有植物，所述鱼缸底部设有种植水生植物的水草层。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述基质从下往上依次为玻璃珠、砾石、过滤棉、大颗粒陶粒、阳极电极生物炭、小颗粒陶粒、阴极电极生物炭和沸石；所述阳极电极生物炭中设有阳极碳毡，所述阴极电极生物炭中设有阴极碳毡。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述基质的厚度从下往上依次为20mm、60mm、30mm、80mm、80mm、80mm、80mm和20mm。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，相邻所述基质中均设有铁网；每个所述铁网上均设有多个渗透孔。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述框体内设有抽屉；所述过滤棉设于抽屉内，便于定期清洗并更换过滤棉。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述人工湿地模块采用人工湿地-微生物燃料电池进行除污，其高效脱氮的机理的具体内容如下：人工湿地是一种利用基质、湿地植物及其相关微生物来净化水质，融合物理、化学与生物反应的废水处理系统，具有较好的脱氮效果。鱼缸中的水通过水泵作用排入人工湿地，湿地中的基质吸附过滤污水中的不溶性有机氮，同时基质为微生物提供稳定的附着空间，微生物通过氨化作用将有机氮转化为氨，硝化细菌在有氧环境中将氨转化为硝酸盐，反硝化细菌在无氧环境中将硝酸盐还原为氮气，从而去除水中污染物，提高人工湿地除氮效率。人工湿地中的植物根系会形成生物膜，吸收水中的氮元素，合成自身营养物质，具有良好的污水生态处理作用和功能。微生物燃料电池电极表面的微生物在电流刺激下细胞膜的通透性增强，提高污染物在细胞内外的传递速率，进而提高细胞代谢速率，同时微弱的电流和短暂的电场刺激可以增强细胞内酶的催化性，能促进微生物对营养物质的利用，从而提高污染物的降解效果。将人工湿地和微生物燃料电池组合构成CW-MFC系统，极大地提高了污水净化效果，这是一个环境友好型的系统前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述鱼缸内设有增氧泵；所述增氧泵上设有智能开关。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述鱼缸内侧顶部设有LED灯。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述大颗粒陶粒的尺寸为20mm～35mm；所述小颗粒陶粒的尺寸为5mm～15mm。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述鱼缸内设有监控模块；所述监控模块包括温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器、浊度传感器和DTU；所述温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器均与DTU相连；通过温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器分别对鱼缸内的温度、pH、溶解氧含量和水质进行实时监测，并通过DTU将监测数据实时传输到对应接收端上；所述接收端为手机APP；所述DTU为DataTransferunit数据传输单元，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。前述的基于人工湿地技术的生态鱼缸中，所述框体由透明亚克力板搭建而成，便于观察人工湿地模块内各基质的情况从而能及时更换。与现有技术相比，本技术在人工湿地模块内设有多层基质，并通过人工湿地模块上的出水口和进水口分别与鱼缸上的进水管与出水管相连，从而将鱼缸与人工湿地模块连通，通过抽水泵将鱼缸内的污水泵入人工湿地模块的底部，污水在人工湿地模块内从下往上流动的同时在基质、微生物和植物的协同作用下脱氮后从出水口回流到鱼缸中，将鱼缸与人工湿地模块形成一个有机整体，运用人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)高效脱氮的机理，实现鱼缸产污和人工湿地模块除污的可持续协调，过滤效果好且无需频繁换水。本技术的人工湿地模块只需要包括玻璃珠、砾石、过滤棉、大颗粒陶粒、阳极电极生物炭(含阳极碳毡)、小颗粒陶粒、阴极电极生物炭(含阴极碳毡)和沸石在内的各种基质和植物来进行过滤，无需活性炭滤材，降低活性炭滤材的使用规模从而降低环境污染并节约资源。本技术通过设于鱼缸内的监控模块，能实时监控鱼缸内的水质并发送给对应接收端，从而便于人工及时调节水质降低水质问题带来的损失。综上所述，本技术具有过滤效果好无需频繁清洁换水，不采用活性炭滤材，能实时监控水质的优点。进一步的，人工湿地模块顶部的植物可以净化水体和净化室内空气，还能作为盆景修饰鱼缸，美化环境。所述监控模块还可增设控制器和相关调节模块如温度调节模块和p本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工湿地技术的生态鱼缸，其特征在于：包括鱼缸(1)和设于鱼缸(1)一侧的人工湿地模块；所述人工湿地模块包括框体(2)，水平设于框体(2)内的多层基质，设于框体(2)顶部的出水口(23)和设于出水口(23)下方的进水口(24)；所述鱼缸(1)通过进水管与出水口(23)，通过出水管与进水口(24)相连；所述鱼缸(1)内设有与出水管相连的抽水泵；所述基质从下往上依次为玻璃珠(31)、砾石(32)、过滤棉(33)、大颗粒陶粒(34)、阳极电极生物炭(35)、小颗粒陶粒(36)、阴极电极生物炭(37)和沸石(38)；所述阳极电极生物炭(35)中设有阳极碳毡(351)，所述阴极电极生物炭(37)中设有阴极碳毡(371)；所述鱼缸(1)内设有监控模块；所述监控模块包括温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器、浊度传感器和DTU；所述温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器均与DTU相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人工湿地技术的生态鱼缸，其特征在于：包括鱼缸(1)和设于鱼缸(1)一侧的人工湿地模块；所述人工湿地模块包括框体(2)，水平设于框体(2)内的多层基质，设于框体(2)顶部的出水口(23)和设于出水口(23)下方的进水口(24)；所述鱼缸(1)通过进水管与出水口(23)，通过出水管与进水口(24)相连；所述鱼缸(1)内设有与出水管相连的抽水泵；所述基质从下往上依次为玻璃珠(31)、砾石(32)、过滤棉(33)、大颗粒陶粒(34)、阳极电极生物炭(35)、小颗粒陶粒(36)、阴极电极生物炭(37)和沸石(38)；所述阳极电极生物炭(35)中设有阳极碳毡(351)，所述阴极电极生物炭(37)中设有阴极碳毡(371)；所述鱼缸(1)内设有监控模块；所述监控模块包括温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器、浊度传感器和DTU；所述温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器均与DTU相连。


2.根据权利要求1所述的一种基于人工湿地技术的生态鱼缸，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马江鸿，陆志鸿，李金页，楼烜彤，丰绍艳，王柯凡，刘虹霞，
申请(专利权)人：杭州臻世环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33