一种水产养殖的多级膜调节供氧系统

本发明涉及水产养殖供氧，具体涉及一种水产养殖的多级膜调节供氧系统。

背景技术：

1、对于水产养殖来说，池塘中的鱼虾等生物需要较大的氧气量，仅靠水中原本的含氧量并不够。通过各种增氧设备往池塘内增氧，来增加池塘内水中的氧气含量，使得水产养殖生物正常生长。但是，一个池塘内生物所需的含氧量并不是一成不变的。增氧需求会根据不同的条件和情况而变化。例如当环境温度较高时，氧气溶解能力下降，生物的代谢活动加快，氧气需求量也就会增加。在夜晚时，池塘内水生植物不再通过光合作用释放氧气，但生物仍然需要进行代谢活动，氧气需求量比白天较高。其他一些因素，如养殖密度、水质情况、有机废物较多以及池塘底泥堆积等，也会影响池塘的氧气需求量。所以，根据养殖场的具体实际情况来对增氧量进行调整，确保水体中的氧气供应充足是非常有必要的。

2、目前，市面上大多数池塘均采用机械增氧方式，这类增氧方式会存在能耗高、供氧不均匀、氧气过载等问题。其次，水产养殖中广泛使用的增氧方式还有物理增氧和化学增氧等。尽管这些方法能够有效地向养殖水域提供氧气，但它们难以达到针对不同因素影响下，对池塘增氧量进行可大可小的大量程调节。因此，亟需设计一种可实现对池塘供氧量进行可控调节的池塘供氧系统。

技术实现思路

1、本发明主要目的在于提供一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

3、一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，包括依次连通的膜分离单元、减压器、换热器、球阀、流量控制计和截止阀，所述截止阀通过管路与池塘底部的微孔曝气管网连通，池塘水体中放置有多参数水质测定仪，池塘外部设有控制器，所述多参数水质测定仪、膜分离单元、球阀和流量控制计均与所述控制器电连接，所述多参数水质测定仪将监测的水质参数传输至控制器，所述控制器控制所述膜分离单元、球阀和流量控制计进行供氧量的调节。

4、进一步的，所述膜分离单元包括一级膜分离器、二级膜分离器和三级膜分离器，所述一级膜分离器的进气口为空气进口，所述一级膜分离器的渗透侧出气口与所述二级膜分离器的进气口连通，所述一级膜分离器的滞留侧出气口与外界连通，所述二级膜分离器的渗透侧出气口分别与所述一级膜分离器的进气口和所述减压器的进气口连通，所述二级膜分离器的滞留侧出气口分别与所述一级膜分离器的进气口和所述三级膜分离器的进气口连通，所述三级膜分离器的渗透侧出气口分别与所述二级膜分离器的进气口和所述减压器的进气口连通，所述三级膜分离器的滞留侧出气口与所述一级膜分离器的进气口连通。

5、进一步的，所述一级膜分离器的进气口设有第一压缩机，所述一级膜分离器的渗透侧出气口与所述二级膜分离器的进气口之间的管路上设有第二压缩机，所述二级膜分离器的渗透侧出气口与所述一级膜分离器的进气口之间的管路上设有第三压缩机，所述三级膜分离器的渗透侧出气口与所述二级膜分离器的进气口之间的管路上设有第四压缩机。

6、进一步的，所述二级膜分离器的渗透侧出气口连接有第一分流器，所述第一分流器的其中一道气路与所述第三压缩机相连后通至所述第一压缩机与所述一级膜分离器的进气口之间，所述第一分流器的另一道气路与所述减压器相连后通往所述换热器；

7、所述二级膜分离器的滞留侧出气口连接有第二分流器，所述第二分流器的其中一道气路通至所述第一压缩机的前端，所述第二分流器的另一道气路与所述三级膜分离器的进气口相连。

8、进一步的，所述三级膜分离器的渗透侧出气口连接有第三分流器，所述第三分流器的其中一道气路与所述第四压缩机相连后通至所述第二压缩机与所述二级膜分离器的进气口之间，所述第三分流器的另一道气路与所述减压器相连后通往所述换热器，所述三级膜分离器的滞留侧出气口通至所述第一压缩机的前端。

9、进一步的，所述一级膜分离器、二级膜分离器和三级膜分离器中的膜分别为聚二甲基硅氧烷膜、固有微孔聚合物膜和5218共混膜。

10、进一步的，所述多参数水质测定仪用于对池塘水体的温度、化学需氧量、溶解氧、ph值以及水中含油量的检测。

11、进一步的，所述微孔曝气管网沉于池塘水底，富氧气流从微孔曝气管网上的小孔以气泡形式进入池塘水中。

12、进一步的，所述微孔曝气管网包括多根微孔曝气管，多根所述微孔曝气管依次排列设置于池塘水底。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、通过在膜分离单元中设置分流器，使得整个供养系统可以更加便捷的改变膜分离器串并联情况，从而改变氧气含量及浓度；流量控制计和多参数水质测定仪能够实现可视化实时监测，当多参数水质测定仪监测到水质差或者水中溶解氧低等需要增氧的情况发生时，通过控制膜分离单元的分流器、球阀和流量控制计来进行供氧量的及时调节和可控调节；整个供养系统的可适用性强、可用范围广，解决了现有技术中增氧设备高耗低效、供氧不均匀、氧气过载的问题。

技术特征：

1.一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，包括依次连通的膜分离单元、减压器、换热器、球阀、流量控制计和截止阀，所述截止阀通过管路与池塘底部的微孔曝气管网连通，池塘水体中放置有多参数水质测定仪，池塘外部设有控制器，所述多参数水质测定仪、膜分离单元、球阀和流量控制计均与所述控制器电连接，所述多参数水质测定仪将监测的水质参数传输至控制器，所述控制器控制所述膜分离单元、球阀和流量控制计进行供氧量的调节。

2.如权利要求1所述的一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，所述膜分离单元包括一级膜分离器、二级膜分离器和三级膜分离器，所述一级膜分离器的进气口为空气进口，所述一级膜分离器的渗透侧出气口与所述二级膜分离器的进气口连通，所述一级膜分离器的滞留侧出气口与外界连通，所述二级膜分离器的渗透侧出气口分别与所述一级膜分离器的进气口和所述减压器的进气口连通，所述二级膜分离器的滞留侧出气口分别与所述一级膜分离器的进气口和所述三级膜分离器的进气口连通，所述三级膜分离器的渗透侧出气口分别与所述二级膜分离器的进气口和所述减压器的进气口连通，所述三级膜分离器的滞留侧出气口与所述一级膜分离器的进气口连通。

3.如权利要求2所述的一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，所述一级膜分离器的进气口设有第一压缩机，所述一级膜分离器的渗透侧出气口与所述二级膜分离器的进气口之间的管路上设有第二压缩机，所述二级膜分离器的渗透侧出气口与所述一级膜分离器的进气口之间的管路上设有第三压缩机，所述三级膜分离器的渗透侧出气口与所述二级膜分离器的进气口之间的管路上设有第四压缩机。

4.如权利要求3所述的一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，所述二级膜分离器的渗透侧出气口连接有第一分流器，所述第一分流器的其中一道气路与所述第三压缩机相连后通至所述第一压缩机与所述一级膜分离器的进气口之间，所述第一分流器的另一道气路与所述减压器相连后通往所述换热器；

5.如权利要求3所述的一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，所述三级膜分离器的渗透侧出气口连接有第三分流器，所述第三分流器的其中一道气路与所述第四压缩机相连后通至所述第二压缩机与所述二级膜分离器的进气口之间，所述第三分流器的另一道气路与所述减压器相连后通往所述换热器，所述三级膜分离器的滞留侧出气口通至所述第一压缩机的前端。

6.如权利要求2所述的一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，所述一级膜分离器、二级膜分离器和三级膜分离器中的膜分别为聚二甲基硅氧烷膜、固有微孔聚合物膜和pim-5218共混膜。

7.如权利要求1所述的一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，所述多参数水质测定仪用于对池塘水体的温度、化学需氧量、溶解氧、ph值以及水中含油量的检测。

8.如权利要求1所述的一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，所述微孔曝气管网沉于池塘水底，富氧气流从微孔曝气管网上的小孔以气泡形式进入池塘水中。

9.如权利要求8所述的一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，其特征在于，所述微孔曝气管网包括多根微孔曝气管，多根所述微孔曝气管依次排列设置于池塘水底。

技术总结本发明公开了一种水产养殖的多级膜调节供氧系统，涉及水产养殖供氧技术领域。包括依次连通的膜分离单元、减压器、换热器、球阀、流量控制计和截止阀，截止阀通过管路与池塘底部的微孔曝气管网连通，池塘水体中放置有多参数水质测定仪，池塘外部设有控制器，多参数水质测定仪、膜分离单元、球阀和流量控制计均与控制器电连接，多参数水质测定仪将监测的水质参数传输至控制器，控制器控制膜分离单元、球阀和流量控制计进行供氧量的调节。本发明提供的供氧系统可实现对池塘供氧量进行可控调节，系统的可适用性强、可用范围广，并且解决了现有技术中增氧设备高耗低效、过载保护的问题，从而促进水产养殖业的健康发展。技术研发人员：刘向阳,王锦,班宇涛,方龙辉,何茂刚受保护的技术使用者：西安交通大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5