一体式过滤净化机的研究与应用

摘要

一体式过滤净化机是应用于工厂化循环水养殖系统的机械装置，主要用于工厂化循环水养殖系统的水处理过程。它集成了去除养殖水体中固体颗粒物的物理过滤功能和降解养殖水体中氨氮、亚硝酸氮等对养殖体有毒有害的生物净化功能，即将微滤机和生物转盘的结构和功能原理进行了综合，不仅具有两者各自的水处理特性，在使用中还兼具有弧形筛和流化床的处理效果。目前，养殖设施设备成本高、投资大、技术不成熟是工厂化循环水养殖普遍面临的瓶颈。研制一体式过滤净化机的目的是为了降低工厂化循环水养殖生产成本，降低运行能耗，提供技术支持和研发方向建议。
　　 论文首先概述了国内外循环水养殖养殖和其主要水处理装备的发展状况，着重介绍了物理过滤和生物净化装置的研究进展和应用情况，分析了水产养殖水处理装备的使用现况，对水处理装备的发展提出了建议。并在此基础上研制了一体式过滤净化机，以解决降低工厂化循环水养殖设备成本，降低投资以及发展和完善养殖水处理技术。
　　 论文其次简要介绍了一体式过滤净化装置的设计方案的选择、主要机构、整体布局以及工作原理，结合养殖学，分子生物学，水处理技术等知识，应用机械设计的方法对转鼓、传动机构、动力装置、过滤板机构等工作部件进行了选择和设计，并用AutoCAD，Solidworks等软件设计和绘图，初步完成了整机的设计并整理出图纸。
　　 论文然后建立应用一体式过滤净化机的工厂化循环水养殖系统，进行试验研究。简要介绍了试验系统的组成和运行参数，对鱼池的排水，旋流器等进行了选择和设计。特别是对旋流器进行了初步的研究，对其设计过程作了一些分析。
　　 论文通过试验测量，表明一体式过滤净化机具有较好的物理过滤养殖水中固体颗粒物的功能，对水中氨氮、亚硝酸氮的降解也具有较好的处理效果，同时，具有生物滤料自清洗，运行能耗较低的特点，可以有效地应用于高密度养殖的工厂化循环水养殖系统。精简机构的同时，也极大地降低了能耗。
　　 另外，试验系统所设计的旋流器也具有较好的去除水中固体颗粒物的处理效果，为工厂化循环水养殖提供了有效的参考。
　　 论文通过对环境效益、社会效益、经济效益的分析，证明了一体式过滤净化机具有较好的推广价值。一体式过滤进化机不仅具有了良好的环境效益，是一种环境友好型的生产工具，减少了排污量，体现了人与自然的和谐性；其社会效益主要体现在节约了水资源，节约了生产占用土地面积；其经济效益主要体现在降低了能耗，简化了水处理装置和流程，减少了设备投入成本。
　　 论文最后对一体式过滤净化机主要的研究成果进行了总结，并对目前存在的问题进行了分析，并提出了进一步有待改进和研究的方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

绪论

1工厂化循环水养殖的兴起和国内外发展概况

2工厂化循环水养殖常用的水处理方法

3工厂化循环水养殖常用的水处理设备

3.1固体颗粒物处理设备

3.2生物净化处理设备

3.3增氧设备

3.4杀菌消毒设备

3.5加温设备

4研究的目的

5主要研究内容、方法和解决的关键问题

6小结

[参考文献]

第一章 一体式过滤净化机的研制

1.1设计方案的确定

1.2总体设计

1.3工作和功能原理

1.4结构设计计算

1.4.1转鼓结构的设计

1.4.2转鼓转动轴的设计

1.5其他结构的设计

1.5.1进水管设计

1.5.2集污槽设计

1.5.3出水口设计

1.6其他

1.6.1减速机和电机

1.6.2传动结构设计

1.7本章小结

[参考文献]

第二章工厂化循环水养殖实验系统的设计建造

2.1系统的构成

2.2旋流器的设计

2.2.1理论依据

2.2.2 设计计算

2.3生物滤料的选用

2.4设备位置与管路连接

2.5控制系统设计

2.6增氧、加温方式的选用

2.7本章小结

[参考文献]

第三章 试验过程

3.1养殖情况

3.2养殖参数

3.3测量参数

3.4测量方法

3.4.1水质参数的测量

3.4.2能耗测定

3.4.3曝气量测定

3.4.4耗水量测定

3.5数据分析方法

3.6本章小结

[参考文献]

第四章 试验结果

4.1养殖的情况

4.2养殖期间的水温，溶解氧，酸碱度情况

4.3物理过滤TSS去除情况

4.3.1一体机的TSS去除情况

4.3.2旋流器的TSS去除情况

4.4生物净化情况

4.5能耗情况

4.6排水量和气流量情况

4.7本章小结

[参考文献]

第五章 实验分析

5.1一体机的物理过滤功能

5.1.1与微滤机相似的处理效果

5.1.2较微滤机节省了反冲洗结构

5.1.3转鼓间歇运转，能耗降低

5.2一体机的生物净化功能

5.2.1生物净化效果稳定

5.2.2转鼓内外空间的利用

5.2.3利用微滤机结构和动力

5.2.4可以实现滤料的自清洗功能

5.3旋流器的处理效果

5.4本章小结

[参考文献]

第六章 面临的问题和改进的建议

6.1进水口位置，进水方式和角度的影响

6.2进水流量的影响

6.3转速的影响

6.4滤板开孔大小和形状的影响

6.5生物滤料的影响

6.6排污结构的影响

6.7本章小结

[参考文献]

第七章 效益分析

7.1生态效益

7.2社会效益

7.3经济效益

7.4推广价值

[参考文献]

第八章 结论与展望

8.1主要研究成果和结论

8.2进一步工作方向

附录：攻读学位期间申请的专利、学术论文和参加会议情况

致谢