一种水族箱用浸没式固定化硝化细菌水处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于水族养殖过程中去除水体中氨氮与亚硝酸盐氮等有害物质的硝化细菌装置，属于水质净化技术领域。


背景技术：

2.饲养观赏鱼类、珊瑚、水草等水生生物通常用到水族箱，其水质要求极为严格。由于水族箱的生态系统较为简单，水族生物代谢过程中产生的氨氮与亚硝酸盐氮等有害污染物质无法同步被去除，而其对水族生物有直接毒害作用，且易导致引发水质富营养化使藻类大量繁殖消耗水中的溶解氧。因此，水族生物在水族箱的养殖需要使用辅助措施对氨氮与亚硝酸盐氮等有害污染物质进行清除。
3.目前常规的水族箱水质控制方法有以下几种：
4.1.通过少量多次换水；
5.2.通过投加硝化细菌液体菌剂或药片；
6.3.通过建立过滤系统，达到污染物去除的目的。
7.然而，第1种方法需要人力和时间，缺陷明显。第2种方法虽使用方便、见效快，但需多次反复投加，导致成本上升。第3种方法虽效果好，但需占用安排空间放置过滤系统，且需定期清洗或更换滤料，且过滤系统会破坏水族箱的美观。
8.因此，对于水族行业亟需一种省时省力、净化效果好、成本低、维护简便的水质净化装置。


技术实现要素：

9.本实用新型针对水族箱氮素污染物去除的问题，提出一种净化效果好、成本低、维护简单方便的水族箱用浸没式固定化硝化细菌水处理装置。
10.本实用新型的水族箱用浸没式固定化硝化细菌水处理装置，采用以下技术方案：
11.该装置，包括硝化细菌容器、配重体、曝气头和充氧泵，硝化细菌容器设置在配重体上，硝化细菌容器的顶面及侧面分别设置有顶面开孔及侧面开孔，硝化细菌容器内填充有悬浮硝化细菌载体，曝气头设置于硝化细菌容器底部，曝气头通过曝气管与充氧泵连接。
12.所述硝化细菌容器为透明容器，其容积根据所处理水体的容积确定，为水体容积的3～10％，其高度为所处理水体液面高度的30～60％。
13.所述硝化细菌容器的底面为方形或圆形，若为方形则长宽比不超过1.5。
14.所述顶面开孔的内径为7mm，开孔率为容器顶面面积的5～10％。
15.所述侧面底部设置一排开孔，开孔为长方孔，宽度5mm，高度7mm，开孔个数为40～60个/m。
16.所述配重体的底部设置有吸盘，通过吸盘使整个装置稳固在所处理水体的容器中。
17.所述配重体的重量大于硝化细菌容器的容积所占水体的重量。
18.所述充氧泵的日供氧量不小于硝化细菌容器的8～10倍。
19.所述悬浮硝化细菌载体在硝化细菌容器中的填充率为40％～60％。
20.所述悬浮硝化细菌载体的密度为0.94～0.97g/cm3，外径为9.5～30mm，高度为9～11mm，壁厚为0.25～0.45mm。
21.上述装置浸没于水族箱内的水体中，无需额外安排空间，悬浮硝化细菌载体中含有硝化细菌，可快速去除水族箱内氨氮与亚硝酸盐氮等有害污染物质，一次性投放可反复利用，无需定期清洗或更换滤料，脱落硝化细菌还可作为水生生物饵料。
22.本实用新型具有以下特点：
23.1.采用浸没于水族箱内的方式，可直接向水族箱内部投放，操作简单方便，且无需额外安排空间；
24.2.将硝化细菌固定于悬浮载体，通过曝气充氧的气提作用使得水族箱内的水与硝化细菌充分接触，净化效果好、速度快；
25.3.固定于悬浮载体的硝化细菌通过曝气充氧不停翻滚，与水的剪切作用使得硝化细菌实现自动的快速更新换代，无需定期清洗或更换滤料，且脱落的硝化细菌直接释放至水族箱内，可作为水生生物的饵料；
26.4.硝化细菌培养固定于悬浮载体后即可反复使用，即使装置闲置一段时间导致硝化细菌休眠，重新启用后硝化细菌也可在1天内快速复活；
27.5.悬浮硝化细菌载体与气泡的剪切所用，使得气泡变得更小，提高了水中的传氧效率；
28.6.悬浮硝化细菌载体可以设置为各种颜色，由于水族箱内的水属微污染水，硝化细菌厚度较薄，可呈现载体原有的颜色，在水族箱内犹如硝化细菌在跳舞，外型美观，可提升水族箱的景观效果。
附图说明
29.图1是本实用新型水族箱用浸没式固定化硝化细菌水处理装置的结构示意图。
30.图中：1.硝化细菌容器，2.配重体，3.吸盘，4.曝气头，5.曝气管，6.充氧泵，7.悬浮硝化细菌载体，8.侧面开孔，9.顶部开孔。
具体实施方式
31.如图1所示，本实用新型的水族箱用浸没式固定化硝化细菌水处理装置，包括硝化细菌容器1、配重体2、吸盘3、曝气头4、曝气管5、充氧泵6和悬浮硝化细菌载体7。悬浮硝化细菌载体7填充在硝化细菌容器1内。硝化细菌容器1连接在配重体2上，配重体2的底部设置有吸盘3，以便于吸附固定水族箱的底面。曝气头4设置于硝化细菌容器1的内底部，曝气头4通过曝气管5与充氧泵6连接。充氧泵6置于硝化细菌容器1外部，整个装置使用时充氧泵6置于水族箱外部。充氧泵6的日供氧量不小于硝化细菌容器1容积的8～10倍。
32.硝化细菌容器1为透明容器，其容积根据所处理水体容积而定，为所处理水体容积的3～10％(或者是水族箱有效容积的3～10％)，高度为所处理水体液面高度的30～70％(或者是水族箱液面高度)。硝化细菌容器1的底面为方形或圆形，若为方形则长宽比不超过1.5。硝化细菌容器1的下部侧面设置有均匀分布的侧面开孔8，侧面开孔8为长方形，宽度和
高度分别为5mm和7mm，开孔数量为40～60个/m。硝化细菌容器1的顶面设置有均匀分布的顶部开孔9，顶部开孔9为直径7mm的圆孔，顶部开孔9的开孔率为容器顶部面积的5～10％。
33.配重体2与硝化细菌容器1底部连接，用于固定硝化细菌容器1。配重体2的底部通过吸盘3固定于水族箱底面。配重体2的重量大于硝化细菌容器1容积所占水体重量的1-2倍，以使硝化细菌容器1稳固在水体中。
34.悬浮硝化细菌载体7中含有培养完成的硝化细菌，在硝化细菌容器1中的填充率为40％～60％。悬浮硝化细菌载体7的密度为0.94～0.97g/cm3，外径为9.5～30mm，高度为9～11mm，壁厚为0.25～0.45mm。悬浮硝化细菌载体7可为多彩颜色，以提升水族箱的景观效果。
35.本实用新型的装置使用前，需提前对悬浮硝化细菌载体7进行硝化细菌培养，用时一般为1～2天，具体过程如下所述：
36.1.将悬浮硝化细菌载体7置于培养容器内，填充率为培养容器50％～60％，将培养容器放置在避光处，向培养容器内添加经暴晒一天的自来水；
37.2.向培养容器内加入占其容积5％～10％的泥沙、泥土或活性污泥作为硝化细菌的种子，加入培养容器容积1％(v:v)的硝化细菌培养液，形成硝化细菌混合液。硝化细菌培养液由0.25g磷酸二氢钠、0.01g硫酸锰、0.75g磷酸二氢钾、0.03g硫酸镁和0.03g碳酸钙溶于1000ml蒸馏水配置而成；
38.3.向培养容器内加入氯化铵、硫酸铵或碳酸铵，使硝化细菌混合液中的氨氮含量为20
±
10mg/l；
39.4.向培养容器中曝气充氧，控制硝化细菌混合液中的溶解氧为4.5～5.5mg/l；
40.5.定时检测培养容器中氨氮含量，直至检测不出时，则代表硝化细菌培养完成。
41.以下以水族箱为例说明本实用新型装置的具体使用过程。
42.选用的水族箱长为50cm，宽为30cm，液面高度为30cm，硝化细菌容器1为高度为15cm、底面直径14cm的有机玻璃圆柱，侧面开孔8的开孔数量为22个，顶面开孔9的直径为7mm，开孔数量为30个。配重体2的重量大于4.6kg。
43.将完成培养硝化细菌后的悬浮硝化细菌载体7按40～60％的填充率置于硝化细菌容器1中，悬浮硝化细菌载体7在硝化细菌容器1中处于悬浮状态。通过吸盘3将配重体2和硝化细菌容器1固定于水族箱底面。曝气管5一端与曝气头4连接，另一端与充氧泵6连接，充氧泵6的日供氧量为18～23m3。
44.通过吸盘3将配重体2和硝化细菌容器1固定于水族箱底面，硝化细菌容器1浸没于水族箱内的水体中，可使水族箱内水体氨氮含量均小于2mg/l，硝酸盐氮含量小于10mg/l，净化效果好，满足水族箱内水生生物对水质的要求。