[实用新型]一种生物过滤器

说明书

技术领域

本实用新型涉及对水产养殖环境或水族产品中的水质进行处理的装置，特别是一种生物过滤器。

技术背景

水产养殖和水族行业中，由于养殖物的排泄物的累积、过量投喂食物的腐败，养殖池或水族箱中的水质会不断变差，而影响养殖物的健康生长。为了保持养殖环境水质的健康，传统的做法是进行换水，然而，由于养殖池的容积通常都很大，对大容积的养殖池进行换水，必将造成水资源的大量浪费，不环保；且换水过程中，整个养殖池和水族箱中的养殖物都必可避免的会受到惊扰，有可能造成少量养殖物的死亡或者受伤，特别对于某些较为娇贵的养殖物，换水很有可能带来部分死亡。为了减少水资源的浪费，避免对养殖物的惊扰，可以采用生物过滤器来处理养殖池和水族管等养殖场所的水质，生物过滤器通过其内生物介质上附着的大量微生物菌群，将水体中的排泄物、腐败的食物等蛋白质类物质进行硝化、降解，从而使水质得到改善，其可大幅减少养殖池和水族箱的换水频率，既能够节省水资源，又能减少对养殖物的惊扰。

现有的生物过滤器，主要有沉浸式和滴流式两种。沉浸式生物过滤器，其生物过滤器的筒体及其内填充的供微生物菌群附着的生物介质始终浸没与水中，水泵驱动水流连续流过筒体内部。水在流经筒体内部时，与附着在生物介质上的大量微生物菌群接触，其内部的排泄物、残留食物等腐败的蛋白质被硝化、降解为无毒害的物质，从而使水质得以改善。其生物介质表面的微生物菌群表面能够完全与水接触，微生物菌群的表面利用率高。然而，微生物菌群的硝化、降解作用需要消耗氧气，在氧含量高的情况下，硝化、降解效果佳，在氧含量低的时候硝化降解效果偏差。上述沉浸式生物过滤器，生物介质一直处于水中，其仅能利用水中的溶氧进行硝化和降解，因而硝化、降解能力仍嫌不足。为了提高硝化、降解效果，可以通过从生物过滤器的底部使用气泵鼓入空气的做法，然而由于水的溶氧量很低，即使饱和状态，其溶氧量也不高，通入再多的空气，其对硝化、降解效果的提高也十分有限。且通过鼓风机鼓入空气，还大幅增加了功耗，增加了能源的消耗。

另一种生物过滤器为滴流式，滴流式生物过滤器，其过滤器筒体高出水面，暴露于空气之中，养殖池或水族箱中的水体通过水泵压至筒体的上方，通过筒体上方的喷淋装置向筒体内喷下，洒在沿筒体中的生物介质上，沿生物介质流下滴落回养殖池或水族箱中。其生物介质位于水面上，其中充满了空气，喷淋装置喷下的水体沿生物介质表面滴流与微生物菌群接触时，能够用充足的氧气发生硝化和降解，其硝化、降解效果好。然而，其对微生物菌群的利用率偏低，喷淋下的水体不能完全覆盖生物介质的整个表面，导致生物介质表面的部分微生物菌群不能得到利用，不能充分利用生物过滤器的硝化降解能力，造成浪费。同时，过滤器筒体高出水面，导致水泵的功率要求也较高，耗能较大。通过设计各种复杂的喷淋环流形式，可提高生物介质表面微生物菌群的利用率；然而，即使再复杂的喷淋环流形式设计，生物介质表面的微生物菌群也始终无法得到全面的利用。

可见，沉浸式生物过滤器，微生物菌群表面利用率高，但含氧量低，硝化、降解效果差。而滴流式生物过滤器，含氧量高，硝化、降解效果好，但微生物菌群表面不能完全利用，表面利用率偏低。寻找一种兼具上述两种优点，而又无其缺点的生物过滤器，是本领域技术人员一直渴望的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不但硝化、降解效果好，而且能够全面利用生物介质表面的微生物菌群，并且功耗较低的生物过滤器。

本实用新型的生物过滤器，包括有筒体，筒体内填充有供微生物菌群附着生长的生物介质，筒体的内腔与水隔开，顶部与大气相通，内腔的顶部和底部分别设置有进水口和出水口，生物过滤器还包括驱动内腔内的水流动的驱动装置，驱动装置可改变内腔内水位，使内腔中的生物介质暴露在水外或者浸没于水中。

本实用新型所述的生物过滤器，其筒体的内腔与水隔开、与大气相通，控制驱动装置，使生物介质暴露于大气中时，空气能够充满在各生物介质的空隙间，控制驱动装置使生物介质浸没在水中时，生物介质的间隙间会存有部分的空气，这些空气部分以气泡形式吸附在微生物菌群的表面，部分直接溶解水中，其能够为微生物菌群硝化、