吸污机设计与在水产养殖上应用

来源:教案设计 发布时间:2023-01-03 12:30:04 点击:


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摘 要 养殖水域经过一段时间的水产养殖生产,由于鱼(虾)的粪便、残剩饲料、有机肥料等不断积累,加上泥沙,在池底形成一定厚度的淤泥。淤泥中含有大量有机物、细菌。有机物经细菌作用、氧化分解,消耗大量氧,往往使池塘下层水中本来不多的氧消耗殆尽,造成缺氧状态。能使鱼类处于不安定状态,食欲下降,饵料系数增加,抵抗力减弱,尤其是精养高产池塘更是如此,很容易造成水质恶化,既破坏了养殖水体的生产能力,使鱼类暴发性疾病频发,又对水产品的质量造成影响。大量实践证明,养殖水域淤泥增多过厚为各种致病菌、寄生虫提供了滋生的场所,底质恶化,导致有毒有害物质增加,生态条件恶化,也是造成养殖水体污染的重要原因,严重制约了渔业生产。

关键词 清淤技术;吸污机;水域淤泥处理

1 当前清淤技术现状

为了恢复和保持养殖水域生产力,水泥精养池采取小面积人工清扫排淤法,此方法劳动强度大、耗时、耗水、且清扫时对鱼类造成惊吓。而传统的排干池水,晒泥,然后人工挖挑多余的淤泥;但这种方法不能在养殖过程开展,且劳动强度太大,效率太低,速度太慢,往往人们不愿意采用。而目前我国已有的清淤设备分为干式清淤和水下清淤两大类。当塘泥干化后用机械(推土机、挖掘机等)集中操作,将清淤与池塘维修和护坡紧密结合起来。当然这种方法十分有效,但需要一定的投资条件才能付诸实施。而水下清淤机械有各类挖泥船,清淤船、泥浆泵机组等。这些设备投资大、费用高、专业性强、换场不便、对场地有一定条件要求。

为此,笔者于2008年成功研制抽吸式水底清污装置,先后在多家游泳池和鱼池、山塘使用,效果甚好,并获得国家专利(专利号:专利号ZL 2008 2 0101466.0)该抽吸式水底清污装置(以下简称吸污机)结构简单,操作简便,重量轻,造价低,应用广、又环保节能;最适应用于游泳池、鱼塘、水库河沟等各类地方水底的清淤。现将吸污机设计工艺与使用方法简介如下。

2 设计技术方案

本吸污机主要设计理念是利用虹吸原理进行无动力抽排淤泥和泥沙等;若水面落差小于2.5米虹吸吸力不足时,也可直接配置水泵,提高抽排淤泥能力;并且,在操作吸污过程中,不影响该水域渔业正常生产。

3 设计附图

吸污机整体结构立体示意图;

4 吸污机具体装配与实施功能

吸污机如图1所示,包括罩状壳体、水泵2、(水面落差小于2.5m才需配置,若水面落差大于时,可直接采用无动力的虹吸原理吸污)、设在罩状壳体中的横截面积呈上小下大的吸污室5、壳体的各端角下方设置有滚轮20、壳体内设置有清洁刷22、在壳体的 设置有与吸污室5连通的出液口4、出液口4上设置有连通水泵2的导液管1、壳体的上部设置有牵引装置;吸污室5为狭长形腔室;设置在罩状壳体罩口四周的边是软体边。

罩状壳体罩口面整体轮廓为长方形,连接在罩口四周有四块橡皮边,两个长边21的伸长量比两个短边19的伸长量稍小。罩口的两个长边21紧靠其外侧各设有一块与罩口长边21相适配的长方形活动闸板14,可在罩背上设几组导向圆钉12,活動闸板14上开相应圆孔17,将活动闸板14上的圆孔17套在圆钉12上,使其只能沿圆钉12方向活动;活动闸板14下部也设置有橡皮边,在罩状壳体外罩背上两头适当处设有两组杠杆10,杠杆支点8位于罩背上宽度方向的中部,杠杆10两头分别与长方形活动闸板14上部连接,活动闸板14橡皮边的下部边沿从罩口向下伸长量介于罩口长度方向的橡皮边和宽度方向的橡皮边的伸长量之间。这样,像翘板一样,不论哪一头的杠杆10被拉起时,另一头就沉下去,沉下一头的活动闸板14上橡皮边的下部边沿就会补上前述该头缝隙,只有拉起头的缝隙仍存在,抽吸作用就可控制其方向,使污泥从杠杆10被拉起端吸入。

吸污室的腔室口还设有两块长度、宽度与狭长形腔室口相适配的长条形遮板18,两块遮板18并列设置并覆盖在腔室口上,两块遮板18中间留有适当大小的间隙。两块遮板18可用角钢、扁钢等型材用螺栓锁在腔室口外,可多设几组不同排列的螺槽,以便于根据水底污物的情况,进一步调整间隙的大小。

吸污机牵引装置是在壳体的上部四个角适当位置都设置有凸出的方形钩15,分为两组,每组杠杆10的支点位于该组的方形钩15之间,杠杆10两头穿过方形钩15下方,方形钩15的钩顶面开有通孔,四根牵引绳3分别穿过四个通孔与杠杆10上靠近活动闸板14端连接,靠长边21的每两根牵引绳3为一组,分别与该边的杠杆10连接。采用方形钩15,钩顶面揩油通孔,将牵引绳3分别穿过四个通孔与杠杆10连接的目的在于:实际操作中拉牵引绳3的方向千变万化,易将杠杆10和活动闸板14拉偏,有了通孔导向后,不论从何方向拉牵引绳3,从通孔边沿到杠杆10连接处之间的牵引绳3都基本是垂直于罩背的。这样,杠杆10和活动闸板14的上下动作更平稳可靠。

吸污机的导液管1与出液口4的连接是在出液口4和导液管1连接处设有轴承,轴承外周面与出液口4连接,轴承内周面通过接头与导液管1连接。这样,导液管1和罩状壳体之间可灵活转动, 作业有较好的自由度。

吸污机的罩状壳体外周适当位置还设有拦鱼装置,拦鱼装置是在罩状壳体外周通过挂勾11连接有框形架8,框形架8的基架可做成可伸缩式,基架内套设有弹力适当的弹簧,当操作中遇到垂直堤基或大石块等障碍物时,框形架8可自行向后缩回,障碍解除后又可复位,由内设弹簧自动调整围栏大小;框形架8上连接有拦鱼网6,拦鱼网6下方连接有数量适当的坠子7.只有在鱼池作业时,为防止将鱼吸入时才装上拦鱼装置。

吸污机的罩状壳体外上方还设有拉杆装置,拉杆装置是在罩状壳体外上方适当处设有适当数量的连接头13,连接头13上活动连接有长杆16。拉杆装置的作用是作业到池边时,用柔性的牵引绳3将很难将罩状壳体推拉到角落部位,用拉杆装置上的刚性长杆16则可方便地将罩状壳体推拉到角落任何部位进行吸污清理作业,可最大限度地减少清理死角。

5 使用方法

5.1平坦硬地面吸污法:当水面落差大于2.5m时,可利用虹吸原理无动力吸污;先将吸污机安装好,再投入需吸污的养殖池里,让导液软管1从吸污盘一路灌满水,不得有大量空气滞留在导液软管1里,导液软管1因有捆绑浮物23,使其浮于水体上层,便于吸污机移动和导液软管1移动不搅浑池底淤泥,关闭闸阀24,再将导液软管1带闸阀24一端提到池外排污处,打开闸阀24,吸污机就可抽吸池底淤泥,吸力大小取决于水面落差高度和闸阀打开大小。这种硬地面吸污一般采用吸污机罩状壳体长110-120cm,宽50-60cm,导液软管1内径7.5cm;若水面落差小,虹吸吸力不足以有效抽吸池底淤泥 ,可在导液软管1靠池边,加装1台浮于水面的电力水泵;

5.2厚淤泥抽吸法:可将吸污机罩状壳内的4个万向滚轮20和清洁刷22卸掉,并在万向滚轮原位置上,安装2块与短边19平行的滑板,其高度可比原万向滚轮20略高点,若该水域无养殖鱼类,可卸掉拦鱼装置直接抽吸淤泥;

5.3吸污机操控:相对两岸各站1名操控人员,当A边操控人员拉牵引绳3时,B边操控人员可放松牵引绳3休息,当A边操控人员将吸污盘拉至足下池边时,可平行推动吸污盘上的长杆16,将吸污盘推至还没吸污过的另一行池底,再由B边操控人员拉牵引绳3,2人轮流一行行慢拉将池底淤泥抽吸到池外。

6 效果与讨论

6.1本吸污机结构简单、不易损、重量轻、换场易、投资少,吸污快,很适合在各种水域使用;

6.2由于吸污室为狭长形腔室,吸力集中,局部易抽吸干净;而罩状壳体罩口的四周还设置有软边,集污罩口软边与池底吻合好,密封性强,抽吸效果也就更好。

6.3比常规吸污器应用效果好,如抽吸一个标准游泳池的沉淀物一遍,常规电力吸污器耗时约2h,耗水70t以上,操控人员需4名,且劳动强度大,还需消耗8度电左右;而使用本吸污机,耗时约1.5h,耗水50t以内。且池底的沉淀物抽吸得更干凈。

6.4能随时对鱼池等水域的底层淤泥进行抽吸,且不会将池鱼抽吸掉。

6.5若在管道上加装1台浮于水面的水泵,能对落差不大的鱼池、河沟等水域,抽吸淤泥。

6.6水库建设时,若能将本装置科学合理设计在水坝内,便可形成集抽吸坝区泥沙石、发电为一体的多用途设施;不仅水坝底部不需设计冲沙孔设施,而且,抽吸上来的泥沙石可利用水的冲力,自行过筛分类利用。

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