潮汐生化過濾器

潮汐生化過濾器的設計
原文網站: fish3000.com
這樣,水位最低可降至虹吸管斜面高度,約15mm,水位最高時可以達到虹吸管頂端,約120mm。
這個設計是為3000L/h的流量設計的,事實上,實測水泵流量在1800~6000L/h時都可以保證穩定工作
本次的試驗對象是一個3米的成品魚缸,容量約1200公升。原配的水泵標是3000L/h,一共2個,分別配合兩個上濾盒完成簡單的物理過濾功能。缸里有2條銀龍,1條羅漢,200條麥穗,水混的一塌糊塗。處理這麼大的流量看上去有些可怕,不過實際實施起來卻一帆風順。全部改造12小時內就完成了(其中欣賞了2小時)。
鑒於過濾器負擔較重,並且體積有限。因此設計方案主要使用高效的生化過濾方式。加高、加大了過濾盒尺寸,由於是上濾,為了便於維護魚缸,過濾盒做成一大一小。其中大的盒子一個實際尺寸是1150×250×130 mm,小的是1150×160×130 mm ,可以利用的空間還是顯得有些緊張。為了有效利用空間,第一級物理過濾使用強制過濾。以後各級分別做成模塊化形式,可以方便組合。例如。第一格可以放軟水樹脂;第二格為生化球、玻璃環;第三格為活性炭。排水使用虹吸管,工作時,濾盒內水位不斷變化,保證濾材發揮最大效率。
最終設計第一級為物理過濾。由於經常餵食干蝦,產生大量的蝦皮無法分解,所以需要使用簡單的物理過濾篩出。第二個倉體間隔是可以任意組合的,此倉可以使用半塊隔板設置成困水區,放軟水樹脂等。本次應用中為了增大濾材體積,放入了生化球。第三個倉放入了大量的玻璃環,約3000個,為主要濾材。首先,水泵提水經管道進入左邊強制過濾倉,進行物理過濾后,進入第二、第三倉。濾盒內水位開始升高,此時虹吸管並不工作,直到水位到達虹吸管低端弧形位置時,開始少量溢水。由於水泵流量遠高於溢出的流量,水位繼續升高至虹吸管頂端弧形位置時,管內空氣排空,形成虹吸。此時,流量急劇增大,流量超過入水流量,濾盒水位下降。當水位降至虹吸管入水口斜面頂端位置后,吸入空氣,結束虹吸。然後,水位升高,開始下一個循環。
下面的工作就是製造過濾盒了。計劃使用5毫米的聚炳乙烯板,當然,如果情況允許也可以使用玻璃。只是打孔和設計隔斷有難度。使用的材料是灰色的那種板子,很硬,但不耐高溫、防腐。由於工藝限制,需要從加工廠定製。只要提供了詳細圖紙,加工過程大概需要3小時。如果廠方沒有經驗,最好在現場盯一會兒。
成品取回了, 先用高錳酸鉀消毒。第一級強制過濾倉必須是密封的,如果這個也交給加工廠做會有一定難度,因此,從超市買到了這樣一個杯子。接口是個27mm的管子,而且帶羅紋。可以讓加工廠焊接在濾盒上,底部打了5個12mm孔,用在這裏非常合適。
裝入一些密度小的過濾棉, 然後試水。工作穩定,維護方便。

下來的核心工作就是製作虹吸管。幸運的買到了直徑32mm的洗臉盆底下配套的下水組件。
拆開后,得到了兩個漂亮的虹吸管,還有一大堆配件。



做起來很容易,量好了尺寸,用紙刀割開就可以。保留的長度儘可能接近水面,這樣可以增大流量,已經預留了兩個32mm的孔。

安裝很容易,開始試水。低水位,大概有15mm的水位。



高水位,形成虹吸的臨界點。大量玻璃環堆積會對水流產生很大影響,導致前一級過濾倉因為落差太大無法完全排干。因此必須在底部設計隔板, 把濾材托起,形成水流通路。



隔斷的設計是本設計的一個獨特之處。利用網孔隔板或半封閉隔板,可以根據實際需要做到任意組合搭配。

開始安裝,把濾盒裝在合適位置, 接好水泵,加水試驗,一次通過。

然後是裝填濾材,這個倉體用了約2500個玻璃環。

前一級倉放了些生化球,做對比,同時在困水區放了玻璃環,試驗培養些厭氧菌群。
新濾盒正式投入運行,工作非常穩定。開始時,還保留了一個成品強制過濾器作為輔助過濾,生態完全建立后,只剩下這一大一小兩個過濾盒了。
虹吸形成時,產生的強勁水流可以直接衝擊60cm的缸底 。實測虹吸周期為:水位上升時間39秒,下降時間 44秒。虹吸結束時會產生一些噪音,由於濾盒上面的蓋子可以使聲音降低許多,可以接受。
最終結果:整個系統至今已穩定運行了50天。由於餵食較多,物理過濾棉大概10天更換一次,每次都能堆滿大量蝦皮之類無法分解的殘餌。如果餵食顆粒飼料或活食,過濾棉清洗時間可以大大延長。水質清澈,可以達到理想中的“隔缸看報”的境界。即使從側面看過去,隔着3米的水體,仍然可以看清另一側的細小物體。只要使用高效的工作形式,也可以使用少量的濾材完成生化過濾,改造試驗非常成功。這個設計是為3000L/h的流量設計的,事實上,實測水泵流量在1800~6000L/h時都可以保證穩定工作。
本設計榮獲《首屆中國寵物俱樂部》“發燒器材杯”過濾器DIY設計大獎賽冠軍。

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