專利名稱：生物附著裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生物附著裝置，特別是具主動附著特性的浮游生物的附著裝置。
背景技術：
貽貝屬于雙殼綱異柱目的一科，俗稱海虹或淡菜，分布廣。貽貝的幼蟲較小(80微米到400微米左右)，自身游泳能力弱，甚至或沒有游泳能力，主要靠浮在水中生活，可以隨波逐流，該階段的貽貝幼蟲屬于浮游生物，該階段稱為貽貝的浮游階段。隨著貽貝幼蟲的發育，自其足絲腺分泌足絲起，就已具有主動附著特性，在遇到固體時會自動附著其表面繼續生長為成蟲。由于其成蟲階段是用足絲固著生活，基本不再移動，所以其成蟲階段屬于附著生物。像貽貝幼蟲這樣的，在幼蟲階段或幼蟲到成蟲過渡階段是浮游生物，且具有主動附著特性，只有附著其它物體才能繼續生長為成蟲，而其成蟲為營附著或固著生活的底棲生物，在附著后基本不再移動或移動范圍不大，本發明稱這類浮游生物為具主動附著特性的浮游生物。所述具主動附著特性的浮游生物有很多，從物種的角度劃分，有同屬貽貝科的沼蛤(Limnoperna fortunei，俗稱淡水殼菜，我國境內唯一的淡水種)、斑馬貽貝(Dreissena polymorpha，英文zebra mussels，美洲著名的入侵物種)、紫貽貝(Mytilus edulis)、翡翠貽貝(Perna viridis)，節肢動物藤壺(節肢動物門、甲殼綱、蔓足目、藤壺科)，牡蠣(軟體動物門，瓣鰓綱，異形亞綱，珍珠貝目)，以及海綿、多毛環節動物、海鞘等；從種群的角度劃分，則包括幼蟲階段為浮游生物，而成蟲階段是底棲生物的水生生物(如海綿動物、腔腸動物、扁蟲類、軟體動物、蔓足類等)。所述具主動附著特性的浮游生物的成蟲很多是有益的經濟物種，比如，貽貝不僅味道鮮美，營養豐富，而且還有很高的藥用與食療功效。據《本草綱目》記載，貽貝肉能治“虛勞傷憊，精血衰少，吐血久痢，腸鳴腰痛”。現代有關藥書記述，貽貝性溫，能補五臟，理腰腳， 調經活血，對眩暈、高血壓、腰痛、吐血等癥均有療效，對貧血、口角炎、舌喉炎和眼疾等亦有較好的療效。貽貝的人工養殖已有幾百年的歷史。沼蛤可以做漁業養殖中的餌料，也可以食用，在國內很多淡水湖泊中都有養殖。據《中華本草》記載，藤壺可以治療胃痛吞酸、水火燙傷、小兒頭癤、疔瘡腫毒，亦可食用。在所述具主動附著特性的浮游生物成蟲的養殖中存在種苗獲取率較低的問題。比如，在貽貝養殖中，采苗或育苗階段是從海水中獲取貽貝苗的一個過程，即在貽貝繁殖季節選好采苗海區，設置浮筏，適時投放懸掛采苗器(附苗器)，讓海水中的貽貝幼蟲變態后及時附上長大成苗，為養殖生產提供所需苗種。但傳統的浮筏獲取的苗種產量低，其原因在于水中的苗種附著到采苗器的幾率低。如何在有限的采苗器上獲得盡可能多的貽貝苗是貽貝的人工養殖領域的一個需要解決的問題。但是，另一方面，所述具主動附著特性的浮游生物的成蟲有時又是對輸水工程管壁造成破壞或阻塞的污損生物。所述污損生物是指附著于水面以下的工程物體(主要是金屬、木材、水泥，如管壁或船體等)并對這些工程物體造成生物污損的生物。所述生物污損是指輸水建筑物及相關生產設備中大量附著生長的污損生物對輸水建筑物的結構表面產生污損，腐蝕結構，甚至堵塞管道，影響工程的正常運行。所述具主動附著特性的浮游生物是污損生物的幼蟲，由于它很容易隨著輸送的水流進入輸水工程的管道，所以是輸水工程內污損生物的來源。比如淡水中的沼蛤的幼蟲為具主動附著特性的浮游生物，其個體小、重量輕，隨水流遷移的能力很強，在繁殖的高峰季節，自然水體中沼蛤幼蟲的密度可達5000個/m3以上，沼蛤幼蟲會隨水流進入用于輸送生活用水和工業用水的輸水管道或工廠的冷卻水管道；而海水中的貽貝或藤壺幼蟲亦屬具主動附著特性的浮游生物，可以隨海水進入海水淡化管道或海水冷卻水管道(如發電站的冷卻水管道)等。而所述具主動附著特性的浮游生物又具有主動附著特性，進入輸水工程后便附著在管道、箱涵、隧洞以及閘閥、水泵等工程結構與工程設備的表面上甚至縫隙中，并繼續成長為污損生物成蟲， 這些污損生物一層疊一層的生長與繁殖，會給輸水工程造成嚴重的污損和破壞，甚至引起安全事故。比如，污損生物沼蛤在輸水管道中一年的生長厚度可達數厘米，生長密度高達 10，000-100, 000個/m2。不僅使有效的輸水管徑縮減，而且其足絲深入結構壁面，會腐蝕壁面；閘閥被沼蛤包裹以后，則無法正常開啟或關閉；沼蛤自然死亡以后，會變質發臭污染水質；脫落下來的貝殼，在管道轉折處或分叉處大量沉積，引起管道水流不暢，降低管道的輸水能力。對于其它的輸水工程，比如海水中的海水淡化管道或海水冷卻水管道等，也會遇到同樣的問題。比如污損生物藤壺在每一次脫皮之后，就要分泌出一種粘性的藤壺初生膠，這種膠含有多種生化成份和極強的粘合力，從而保證了它極強的附著能力。它們的附著對于海水淡化廠或抽取海水用于冷卻的工廠而言是極大的困擾與負擔，全球每年都得耗費極龐大的人力及資金在清除污損生物上。因此，消除輸水工程(無論淡水還是海水)中的污損生物就成為一個亟待解決的現實問題。現有的滅殺輸水工程中污損生物的方法主要有1，人工鏟刮方法即每年都要對管道中附著生長的具主動附著特性的浮游生物的成蟲進行鏟刮處理。處理工作必須在全線停水的情況下進行，不僅需要投入大量的人力、物力，在鏟刮過程中還會對輸水管壁造成一定程度的損傷，影響到輸水工程的使用壽命。而且鏟刮后的管壁較鏟刮前更為粗糙，更利于具主動附著特性的浮游生物的附著生長，會帶來更大的隱患。2，涂料防護法即使用防護涂料，以提高物體表面的光滑度，減少具主動附著特性的浮游生物的附著量，有些涂料中含有殺蟲劑，可以對具主動附著特性的浮游生物進行殺滅。從應用情況來看，治理效果不明顯。3，化學滅殺法目前研究了多種化學滅殺劑用于沼蛤、斑馬紋貽貝等污損生物的污損的控制試驗中，如采用氯氣和次氯酸鈉作為沼蛤的殺滅劑，但實際應用的報道極少。在飲用水輸水工程中化學方法防除污損生物入侵及污損更需謹慎，化學藥劑對水質及環境的影響都不容忽略，且使用巨大的化學藥劑量成本很高。

發明內容
本發明提供了一種針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，一方面，對于有益的具主動附著特性的浮游生物成蟲的人工養殖，可以通過本裝置增加幼蟲(此處即苗種)的附著提高其苗種產量；另一方面，對輸水系統有害的污損生物的幼蟲屬于具主動附著特性的浮游生物，可以在進水階段通過本裝置將這些具主動附著特性的浮游生物吸附過
6濾，以減少其在水中的數量，降低其附著在管壁、水下工程物體上的附著量。一種針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，所述附著裝置設置于生物附著池內，所述生物附著池包括進水口和出水口 ；所述附著裝置包括至少一個附著排，所述附著排包括多個附著板，所述附著板是剛性附著板；所述附著裝置還包括固定結構，所述固定結構包括將所述附著板固定于所述附著排的固定架和將所述附著排與所述生物附著池固定連接的固定座，同一個附著排上的各所述附著板彼此為平行結構。所述剛性附著板可以是由剛性材料制成的附著板；所述剛性附著板是平板、或截面形狀為弧形和/或波浪形和/或鋸齒形和/或彎折形的連續曲面板、或所述平板和/或至少一種所述連續曲面板的任意組合，或在其上包裹柔性材料的所述平板、和/或所述連續曲面板、和/或所述平板和/或至少一種所述連續曲面板的任意組合；所述剛性附著板具有光滑表面或多坑表面或凹凸不平表面，或部分光滑部分多坑部分凹凸不平表面；所述平板是平面板或平面坑板，或其組合；和/或所述剛性附著板包括剛性框架附著板，所述剛性框架附著板是指，以剛性材料制作的邊框為骨架和/或框架肋條，在所述框架上包裹柔性材料構成的平面板或平面多孔板；和/或其剛性材料包括金屬、塑料、天然材料；和/或其柔性材料包括竹子、無紡布、彩條布、土工布、塑料防曬網布，或上述材料的任意組合。所述平行結構可以包括所述附著板兩兩互相平行或近似平行、和/或兩兩反平行或近似反平行、和/或兩兩成鏡面對稱或近似鏡面對稱；所述反平行是指在所述附著板是截面形狀為弧形和/或波浪形和/或鋸齒形和/或彎折形的連續曲面板時，所述附著板彼此平行但相鄰附著板的形狀相對或相反。所述附著排橫過所述生物附著池的過流斷面設置，所述附著排兩端的附著板靠近生物附著池池壁，且所述附著排在靠近生物附著池池壁的附著板的尺寸短于所述附著排上其它的附著板，以配合與其相鄰的池壁的形狀。所述固定座可以是設置于生物附著池池底和/或池頂用于固定附著排的連接件或與附著排固定連接的所述生物附著池的池底；和/或所述固定架可以包括用于固定和/或連接各所述附著板的剛性支撐板，和 /或其剛性支撐板是由剛性材料制成的板、條或框。所述固定結構還可以包括將所述附著板連接到所述附著排上、并使所述附著板繞所述附著排轉動的轉動軸，所述轉動軸與所述附著板直接連接或通過連接工件連接；所述轉動軸與水平面垂直或近似垂直、或與過流斷面平行或近似平行、或同時平行或同時近似平行于水平面和過流斷面；所述轉動軸的軸向與所述附著板的平行結構所在平面共面或平行；和/或所述固定架可以具有孔，所述轉動軸轉動固定在所述固定架的孔里；所述轉動固定是指相互連接的兩個物體彼此位置只有轉動沒有移動的固定方式。所述附著排還可以包括調整所述附著板方向的聯動轉向控制器；所述聯動轉向控制器可以包括聯動轉向控制鏈，所述聯動轉向控制鏈與某一附著排的多個或所有附著板連接，其另一端連接垂直于或近似垂直于水流方向、或相對于所述聯動轉向控制鏈的水流上游方向的任何固定物體上，在水流的輔助下帶動多個轉動軸聯動轉向；或所述聯動轉向控制器可以包括聯動轉向控制板、各附著板的聯動部件和方向控制鏈；所述聯動轉向控制板通過所述各附著板的聯動部件將多個附著板連接并對所述多個附著板聯動控制；所述聯動部件與與其連接的附著板和聯動轉向控制板中的至少一個轉動固定；所述方向控制鏈將某一附著板與其它附著板的固定位置、或所述固定結構的固定位置、或相對于所述附著板靠近水流上游方向的池壁的固定位置連接，通過改變所述方向控制鏈的角度和/或長度調控附著板的方向；或所述聯動轉向控制器可以包括方向控制鏈和與其相配合的附著排上多個或所有附著板的轉動軸上的齒，所述方向控制鏈通過多個所述齒連接具有所述齒的所述轉動軸，并帶動多個所述轉動軸聯動轉向。所述固定結構還可以包括同時固定多個轉動軸的上固定架，所述上固定架包括多個U型槽、至少一個擋板、以及設置在每個擋板的兩端與所述上固定架連接的擋板固定件， 所述上固定架的U型槽的開口寬度略大于附著板的轉動軸的直徑，所述U型槽的垂直于開口方向沿其縱深的深度大于或等于或略小于擋板的寬度與附著板轉動軸的直徑之和；各所述U型槽與各轉動軸頂部的位置相對應，轉動軸通過U型槽的開口進入U型槽封閉端，所述擋板將至少一個所述U型槽的開口端攔擋封閉，所述轉動軸的頂部穿過所述U型槽的內凹部分向上伸出；所述擋板通過至少兩個所述擋板固定件固定在所述上固定架上或所述上固定架對應于所述U型槽開口端的位置，或所述上固定架上對應于所述U型槽的兩側的位置上或所述附著排上部的任意至少兩個固定位置上，所述擋板靠近U型槽封閉端的邊至U 型槽封閉端的距離略大于所述轉動軸的直徑。所述附著排可以為多個，多個所述附著排各自的固定架彼此平行排列，多個所述附著排的間距即是各附著排的各自固定架的間距；和/或各固定架的間距由手動調節或由間距控制器調節，所述間距控制器連接多個所述固定架；和/或所述附著排的附著板的排列方向和與其相鄰的附著排的附著板的排列方向相協調，各所述附著排相對應的附著板不相互阻礙。—種針對具主動附著特性的浮游生物的附著系統，可以包括所述生物附著池和上述的附著裝置。所述生物附著池的出水口連接輸水工程入水口或后續水處理裝置入水口 ；在所述生物附著池內放養以具主動附著特性的浮游生物和/或其已進入附著狀態的成體為食的魚類；和/或所述附著排或附著板通過離水晾曬或化學藥劑浸泡或高溫熱處理或高壓水沖洗或紫外線照射或上述多種方式的組合，殺滅所述附著排或附著板上附著的所述具主動附著特性的浮游生物，再放入所述生物附著池中反復使用。一種輸水工程系統，包括輸水通道，所述輸水工程系統還具有上述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，或上述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著系統。一種針對具主動附著特性的浮游生物的養殖裝置，具有上述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，或上述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著系統。本發明的技術效果本發明一種針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，利用具主動附著特性的浮游生物的主動附著特性，將自然水源中的具主動附著特性的浮游生物過濾在附著排上，增加了其附著的可能性，一方面便于人工養殖中獲得更多的種苗；另一方面有利于去除污損生物。本發明進一步的方案提供了具有各種優選形狀的剛性附著板或剛性框架附著板和/或附著板的其它各種形式和/或幾個附著板的相互位置關系，使附著板對具主動附著特性的浮游生物具有更好的附著性能，獲得更大的附著量，一方面可以獲得更多苗種產量用于人工養殖；另一方面也可以更有效地去除污損生物的幼蟲。本發明進一步的方案使用各種現有材料制成剛性附著板或包覆剛性框架附著板， 一方面使所述附著裝置的制備可以就地取材，大大節省了該附著裝置的成本，另一方面附著板的表面形狀更利于具主動附著特性的浮游生物的附著。本發明進一步的方案提供了幾種優選的平行結構的方案，可以盡量利用生物附著池內空間獲得更大的附著效果。本發明進一步的方案根據到生物附著池的形狀與附著排的位置關系，提供了一種附著排上的附著板的結構，可以最大化利用生物附著池的橫向面積。本發明進一步的方案可以通過固定座制成固定的附著排，便于安裝和維修，成本低廉。本發明進一步的方案通過轉動軸和/或連接工件使附著排上的附著板可以轉向， 便于不同流量、不同流速情況下，通過調整附著板與水流方向夾角對具主動附著特性的浮游生物選擇最佳的附著角度，和/或控制水流通過附著板的過流速度。本發明進一步的方案通過聯動轉向控制器控制所述附著排上的附著板的聯動轉向，省力，高效。本發明進一步的方案提供了一種用于固定附著排上多個附著板的巧妙結構，使得可以通過該結構同時取下多個附著板，使得附著板的更換、維修都更加方便。本發明進一步的方案采用多個附著排平行排列，能更好的吸附具主動附著特性的浮游生物；本發明進一步的方案使用間距控制器使得多個附著排的間距可靈活、方便的調整；本發明進一步的方案協調了多個附著排各自附著板的方向，增加了具主動附著特性的浮游生物在附著板上的附著機會。本發明的附著系統，包括所述附著裝置，也就獲得了同樣有益的技術效果。本發明的輸水工程，包括所述附著裝置或附著系統，也就獲得了同樣有益的技術效果。本發明進一步的方案對于減少輸水工程中的污損生物，通過吸附作用有效的降低輸送水體中污損生物的密度，通過魚類捕食和/或離水晾曬等輔助方式可使滅殺污損生物的效率更高，并且使附著板還可以反復使用，降低了附著板的制造和維護成本。本發明的養殖裝置，包括所述附著裝置或附著系統，也就獲得了同樣有益的技術效果。


圖Ia是固定的附著排的一個具體實施例的立體示意圖。圖Ib是圖Ia的具體實施例的俯視圖。圖2是可聯動調整附著板方向的附著排的一個具體實施方式
的示意圖。
圖3是上固定架的一個具體實施方式
的俯視圖。附圖標記如下1-附著板，2-聯動轉向控制板，3-聯動部件，4-方向控制鏈，5-轉動軸，6-固定架，7-上固定架，8-擋板，9-擋板固定件，10- U型槽。
具體實施例方式本發明提供了一種針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，一方面，對于有益的具主動附著特性的浮游生物的成蟲的人工養殖，可以通過本裝置增加其幼蟲(即苗種)的附著從而提高其苗種產量；另一方面，對輸水系統有害的污損生物的幼蟲屬于具主動附著特性的浮游生物，可以在進水階段通過本裝置將這些具主動附著特性的浮游生物吸附過濾，以減少其在水中的數量，降低其附著在管壁、水下工程物體上的附著量。該裝置不同于通常的對污損生物成蟲的滅殺，而是利用污損生物幼蟲自身的主動附著特性，使其優先附著在預先設置的附著排和/或附著板上，從污損生物的幼蟲階段阻止其進入輸水工程，切斷輸水工程中污損生物的來源。該裝置簡單、高效、易維護、無毒害，是理想的吸附污損生物的裝置。下面結合附圖對具體實施方式
進行詳細說明。一種針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，所述附著裝置設置于生物附著池內。所述的生物附著池可以是天然水池或人工建造或改造的水池，甚至可以只是簡單的槽；所述水池根據養殖需要或殺滅的物種的生存環境可以是淡水池或海水池。所述生物附著池包括進水口和出水口，所述進水口可以與自然水源或容納自然水體的進水池連接。所述出水口根據本發明的附著裝置的用途不同而有所不同。該附著裝置若是用于人工養殖，則出水口不做限制；若是用于污損生物幼蟲的吸附，則由于其應安裝在輸水工程(包括江河湖海中的各種輸水工程，比如生活用水、工業用水的淡水輸水工程，或發電廠的用于冷卻的海水或淡水冷卻系統，或用于海水淡化的海水輸水工程等)的前端， 因此所述出水口應連接輸水工程入水口或在輸水工程之前的其它水處理裝置的入水口。所述附著裝置包括至少一個附著排，當然也包括具有多個附著排的情況；所述附著排包括多個附著板。所述附著板可以是剛性附著板。所述剛性附著板是由剛性材料制成的附著板；所述剛性附著板還可以包括剛性框架附著板，所述剛性框架附著板是指，以剛性材料制作的邊框為骨架，在所述框架上包裹柔性材料構成的單層或多層的平面板或平面多孔板，在所述剛性框架附著板的邊框內部還可以具有由剛性材料制成的框架肋條以增加所述邊框的強度，所述框架肋條在邊框上的排布形式可以是各種形式，包括平行排布、網狀排布等。所述剛性材料可以是比如金屬、塑料、竹材、木材等各種人造或天然的具有一定硬度的材料，當然也可以是其它具有一定硬度和強度的材料，比如水泥板等；所述柔性材料可以是比如無紡布、彩條布、土工布、塑料防曬網布、或粗糙布料等現有材料，當然也可以是根據需要特意制作的各種柔性材料，比如具有較高強度的PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)等高分子材料或各種柔性材料組成的混合物，所述剛性材料、柔性材料均應該是無毒無害的材料。所述剛性附著板可以是平板、或截面形狀為弧形或波浪形或鋸齒形或彎折形等形狀的連續曲面板、或所述平板和/或至少一種所述連續曲面板的任意組合。截面可以是水平方向的截面或豎直方向的截面，或者是沿其它任意方向的截面，也可以是板的截面的一
10部分，即部分截面。所述連續曲面板的弧形可以是圓弧、橢圓弧、或其它各種弧形，比如拋物線弧形等；所述波浪形可以是如瓦楞板的形式，也可以是其它形式，如多個不同波峰和/或波谷的波浪形交錯排列的形式或依次遞減或遞增排列的形式或任意組合排列的形式等；所述鋸齒形可以是規則排列的鋸齒的形式，也可以是其它形式，如多個不同齒尖高度和/或齒谷深度的鋸齒形交錯排列的形式或依次遞減或遞增排列的形式或任意組合排列的形式等；所述彎折形可以是對稱的彎折或不對稱的彎折，彎折角度可以是直角，當然也可以是任何角度。所述連續曲面板的排布方向可以是豎直方向或水平方向，當然也可以是其它方向， 比如對角線方向或與豎直方向成任意角度方向的曲面。所述平板和/或至少一種所述連續曲面板的任意組合可以是沿著垂直或平行于豎直方向布置的多個相同或不同的所述平板和/或至少一種所述連續曲面板，或所述平板和/或所述連續曲面板的以各種形式的相間排列，比如可以是在豎直方向或水平方向由平板、某種或幾種連續曲面板依次排列組合而成的附著板，甚至還可以是由部分平面、部分的某種或幾種連續曲面組合在一起形成的連續曲面板，當然還可以包括其它任意形式的附著板，比如整體是弧形或扭曲形或天然材料的自然形狀的附著板。由于本發明中的附著板的取材可以就地取材，因此會用到很多天然材料，比如竹子、木材，因此其形狀也可以是這些天然材料本身具有的形狀。實際上，本發明對于附著板的形狀未作任何限制，因此任何形狀和形式的板均可作為本發明的附著板。所述剛性附著板具有光滑表面、凹凸不平表面或多坑表面，或部分光滑部分多坑部分凸凹不平表面。凸凹不平表面或多坑表面增加了附著板的表面積，且增加了作為初始附著的幼蟲良好棲身場所，使得具主動附著特性的浮游生物更易附著在所述附著板上。當然也可以通過在光滑的附著板表面包覆多孔的柔性材料達到同樣的增加附著板表面積的目的。所述剛性附著板除了上述的單獨板材，還可以是在其上包裹柔性材料的所述平板、和/或所述連續曲面板、和/或所述平板和/或至少一種所述連續曲面板的任意組合。 所包裹的柔性材料增加了附著板的表面積和/或有效厚度，非常有利于具主動附著特性的浮游生物的附著，而且可以容納更多的具主動附著特性的浮游生物。所述平板可以是平面板或平面坑板，或二者的組合；平面板即表面光滑、平整的板，平面坑板是指在表面用各種方式(比如化學腐蝕、機械加工、柔性材料包覆等)形成的具有更大表面積的凹凸不平的多坑結構的板。所述附著裝置還包括固定結構，所述固定結構包括將所述附著板固定于所述附著排的固定架和將所述附著排與所述生物附著池固定連接的固定座。所有附著板的組合可以認為是附著排，因此所述所有附著板當然也可以與生物附著池的池底直接連接，這種情況也屬于生物附著池與附著排的固定連接，此時所述的生物附著池的池底就相當于所述固定座。同一個附著排上的各所述附著板彼此為平行結構。所述平行結構包括所述附著板兩兩互相平行或近似平行、和/或兩兩反平行或近似反平行、和/或兩兩成鏡面對稱或近似鏡面對稱，當然也可以是上述某種平行結構的組合再以上述相同的或不同的平行結構方式構成復合的平行結構，比如每兩個成鏡面對稱的附著板組成附著板組，這些附著板組再以鏡面對稱或平行或反平行等方式形成新的平行結構。所述反平行是指在所述附著板是其截面形狀為弧形和/或波浪形和/或鋸齒形和/或彎折形的連續曲面板時，所述附著板彼此平行但相鄰附著板的形狀相對或相反。所述的形狀相反是指相同截面形狀的附著板彼此平行，其截面形狀不平行排列；以下述示例解釋比如波浪形附著板彼此平行排列，但其波谷和波峰相應對應于相鄰附著板的波峰和波谷。所述的形狀相對是指不同截面形狀的附著板彼此平行，其截面形狀由于不同必然不平行排列，稱為相對，以下述示例解釋比如波浪形附著板與鋸齒形附著板彼此平行，但波浪形附著板的波谷對應鋸齒形附著板的齒尖或齒谷。所述附著排與所述生物附著池通過所述固定座固定連接，即所述附著排可以通過所述固定座與生物附著池連接，或者所述附著排可以與生物附著池直接連接，后者的情況下，生物附著池的池底就是所述固定座。而固定架將附著板定位在附著排上，可以有多種形式，比如可以將兩個相鄰附著板進行連接、使其相互支撐的支撐板等。當然也可以包括其它各種形式。固定座和固定架的數量均可以有一個、兩個、三個或更多。固定座的位置可以在沉降池池底與附著排連接的位置；固定架的位置可以在附著板的下部、和/或上部、和/或中部，和/或任何位置。當然固定座和固定架的安裝位置可以是任何需要的位置。圖Ia和圖Ib所示為由竹排或一種形式的波浪形板組成的附著板的立體圖和俯視圖。圖中為四排附著排，水流與附著板的平行結構所在平面方向平行、與附著排放置方向垂直。圖中箭頭方向為水流方向。在水流經過附著板時，附著板的弧形引起水流的擾動，使得水流中的具主動附著特性的浮游生物增加附著在附著板上的機會。圖中的附著板可以是定位連接或可轉動的連接。圖中的附著板可以是光滑的板或凹凸不平板或帶有多坑結構的板，所述多坑結構可以通過在附著板上以機械或化學腐蝕等方式刻上，或通過外部包覆多孔的柔性材料來獲得。所述附著板可以是定位連接，也可以是可轉動的連接。所述定位連接是指附著板在放入附著排或固定座(所述固定座包括生物附著池)之后不再改變其與水流方向的夾角和放置位置。但這不妨礙對附著板的操作，所述操作可以包括將附著板從附著排或固定座上取下或安裝到附著排或固定座上，還可以包括將多個附著板的位置進行調換，當然還包括將附著板180°反向安裝等類似操作。在附著板定位連接的情況下，所述固定座可以是設置于生物附著池池底和/或池頂用于固定附著排(也可以是直接與各附著板連接)的連接件，比如可以是槽，或生物附著池的池頂上搭設的連接結構，該連接結構可以是附著排的一個部件，也可以是生物附著池的一部分。所述固定座還可以是與附著板固定連接的所述生物附著池的池底，比如可以通過磚頭、沙包、木頭、混凝土等重物將附著板定位或固定在池底；當然也可以通過螺栓或釘樁等其它方式將附著板與池底固定連接。所述固定架可以包括用于固定和/或連接各所述附著板的剛性支撐板以輔助支撐各附著板，所述剛性支撐板是由剛性材料制成的板、條或框等。在定位連接的情況下，由于要考慮到最佳的附著效果，因此需要預先設定附著板相對于水流的方向。經實驗驗證，所述附著板方向與水流方向的夾角為0至30°時，既能保證具主動附著特性的浮游生物的附著率，又能不過多減慢水流速度。當然具體還要根據水的流量、流速、浮游生物密度等多個參數具體確定附著板方向與水流方向的夾角。在附著板是相對于附著排可轉動的連接的情況下，所述固定結構還包括將所述附著板連接到附著排上、并使所述附著板繞所述附著排轉動的轉動軸。所述轉動軸與所述附著板直接連接或通過連接工件連接。所述轉動軸的軸向與所述附著板的所述平行結構所在平面共面或平行。在二者共面的情況下，所述轉動軸可以與附著板直接連接；在二者平行的情況下，所述轉動軸需要通過連接工件將其與所述附著板連接，該連接工件應該在與轉動軸連接的一端具有與轉動軸轉動固定的軸套(轉動軸為實心軸情況下)或中軸(轉動軸為空心軸情況下，此時轉動軸的空心軸套在連接工件的中軸外周)等結構，而連接工件的另一端與附著板固定連接或可拆卸的連接。當然所述連接工件還可以有其它形式，比如連接工件與轉動軸非轉動的固定連接(比如焊接等)，而轉動軸本身可轉動的情況。所述轉動軸與水平面垂直或近似垂直、或與過流斷面平行或近似平行、或同時平行或同時近似平行于水平面和過流斷面。所述固定架可以具有孔，這時，所述轉動軸可以轉動固定在所述固定架的孔里。所述轉動固定是指相互連接的兩個物體彼此位置沒有移動只有轉動的固定方式。當然所述轉動軸也可以通過軸承等形式轉動固定于所述固定架的孔里。當然若所述轉動軸通過所述連接工件與所述附著板連接，而所述連接工件與所述轉動軸連接的一端是轉動固定，此時所述轉動軸可以與固定架固定非轉動的連接，在固定架上也就沒有必要有孔。有時，為了增加生物附著池的利用率，人們希望在設置于過流斷面的附著排上安裝盡可能多的附著板，以達到最大的附著效果。但是在附著排橫過所述生物附著池的過流斷面設置，且所述附著排兩端的附著板靠近生物附著池池壁情況下，由于附著板與水流方向通常有不為0°的夾角，在附著排與生物附著池靠近的池壁部位，無法安裝正常尺寸的附著板，此處的附著板需要根據附著板與水流方向夾角適當調整尺寸。此時，所述附著排在靠近生物附著池池壁的附著板的尺寸應短于所述附著排上其它的附著板，以配合與其相鄰的池壁的形狀。具體尺寸可以根據附著板與水流方向夾角通過簡單幾何關系算出。在附著板是相對于附著排可轉動的連接的情況下，所述附著排還可以包括調整所述附著板方向的聯動轉向控制器，以方便對整個附著排或多個附著排的聯動的(也是同步的)轉向。所述聯動轉向控制器可以有多種形式。比如，所述聯動轉向控制器可以包括聯動轉向控制鏈。所述聯動轉向控制鏈可以為金屬材料或柔軟繩子或鏈條等。所述聯動轉向控制鏈與某一附著排的多個或所有附著板連接，其另一端連接垂直于或近似垂直于水流方向、或相對于所述聯動轉向控制鏈的水流上游方向的任何固定物體比如所述生物附著池上，在水流的輔助下帶動多個轉動軸聯動轉向。這種情況適用于流速較大，并能夠使附著板具有沿水流方向轉動的趨勢的情況。此時，水流促使所述附著板的平行結構的平面與水流方向一致，而鏈條或柔軟的繩子通過垂直于水流方向的力或向其上游方向的力使附著板轉向。水流的流速可以保證所述附著板的協同的聯動轉向。所述聯動轉向控制器的另一種形式如圖2所示(其中箭頭代表水流方向)，具體如下所述聯動轉向控制器可以包括聯動轉向控制板2、各附著板的聯動部件3和方向控制鏈4。所述聯動轉向控制板2通過所述各附著板的聯動部件3將多個附著板連接并對所述多個附著板1聯動控制。所述聯動部件3與與其連接的附著板1和聯動轉向控制板2中的至少一個轉動固定。其具體形式可以有多種，比如若所述附著板的聯動部件3可以是聯動軸的形式；則所述聯動轉向控制板2上可以設置有與附著板上的聯動軸一一對應的轉動孔，同一附著排上所有附著板的聯動軸3均插入所述聯動轉向控制板2相應的轉動孔中。所述聯動軸3優選地可以設置在附著板或其頂部靠近水流下游方向的部位比如邊緣或靠近邊緣處(如圖2所示)。當然也可以有其它形式，比如所述聯動部件可以是設置在多個附著板上的貫通孔和將所述貫通孔與所述聯動轉向控制板連接的柔軟連接件比如繩子、鏈條等，此時，所述聯動轉向控制板通過所述柔軟連接件和所述貫通孔與所述多個附著板連接， 帶動所述多個附著板聯動。這樣，附著板的方向調整就可同步、聯動地進行。所述方向控制鏈4將某一附著板與其它附著板的固定位置(比如轉動軸幻、或所述固定結構的固定位置(比如固定架6)、或相對于所述附著板靠近水流上游方向的池壁的固定位置連接。優選地，所述方向控制鏈可以將某一附著板在水流下游方向的邊緣或靠近邊緣處與其它附著板在水流上游方向的邊緣或靠近邊緣處的固定位置、或其它附著板的轉動軸5連接。所述方向控制鏈也可以將某一附著板的任意固定位置與所述固定結構(包括固定架和/或固定座)的固定位置連接。當然所述方向控制鏈也可以將某一附著板的任意位置與相對于該附著板靠近水流上游方向的池壁的固定位置連接，所述池壁的固定位置可以包括池壁在水面以下或水面以上的部分。而由于某個附著排上多個或所有附著板已經由所述聯動轉向控制板和聯動部件聯動調控了，因此可以通過調控其中一個附著板來聯動、 同步地調控所述多個附著板與水流方向的夾角。這樣就可以通過改變所述方向控制鏈的角度和/或長度同時調整附著排上附著板的方向，并使附著排上所有附著板保持平行結構。 所述的聯動部件可以是一個或多個。所述聯動轉向控制器的再一種具體形式可以如下所述聯動轉向控制器可以包括方向控制鏈和與其相配合的附著排上多個或所有附著板的轉動軸上的齒，類似于傳送帶或自行車的齒輪和車鏈的傳動方式。所述方向控制鏈通過多個所述齒連接具有所述齒的所述轉動軸，并帶動多個所述轉動軸聯動轉向。當然也可以是其它類似地能夠實現聯動轉向的機械結構。本發明所述固定結構還可以包括同時固定多個轉動軸5的上固定架7，具體如圖 3所示。所述上固定架7包括多個U型槽10、至少一個擋板8、以及設置在每個擋板8的兩端的與所述上固定架7連接的擋板固定件9。圖3中箭頭方向代表擋板8打開方向。所述擋板固定件9可以是螺栓插孔、螺栓或捆綁固定件等用于固定的結構。所述上固定架7的 U型槽10的開口寬度略大于附著板的轉動軸5的直徑，優選地以能夠剛好容納轉動軸5為宜。所述U型槽10的垂直于開口方向沿其縱深的深度大于或等于或略小于擋板8的寬度與附著板轉動軸5的直徑之和，這樣才能通過擋板8將轉動軸5固定在U型槽10的縱深方向。通常附著板的轉動軸5是排成一列的，對應地，所述U型槽10的封閉端也應設置在同一條直線上。各所述U型槽10與各轉動軸5頂部的位置相對應，轉動軸5通過U型槽10的開口進入U型槽10封閉端。所述擋板8將至少一個所述U型槽10的開口端攔擋封閉。當然也可將所有U型槽10的開口端全部攔擋封閉，此時所述轉動軸5的頂部便被限制于U型槽10的封閉端。同時所述轉動軸5的頂部穿過所述U型槽10的內凹部分(即U型槽的開口端和封閉端之間的部分)向上伸出。所述擋板8通過至少兩個所述擋板固定件9固定在所述上固定架7上或所述上固定架7對應于所述U型槽10開口端的位置，或所述上固定架 7上對應于所述U型槽10的兩側的位置上或所述附著排上部的任意至少兩個固定位置上， 所述擋板8靠近U型槽10封閉端的邊至U型槽10封閉端的距離略大于所述轉動軸5的直徑，以保證擋板關閉不影響轉動軸的轉動為宜。擋板8打開時，如圖3中虛線所示，附著板的轉動軸5依次插入U型槽10，然后將擋板8關閉，附著板的轉動軸5就固定在U型槽10的槽底，完成附著板的安裝。也可隨時打開擋板8取出附著板，便于對固定連接有轉動軸5 的附著板進行清理、更新、維修、替換等操作。所述擋板固定件9應便于拆卸，以便擋板8的隨時打開、關閉。本發明的這種設計，使得可以通過該上固定架同時安裝或取下多個固定連接轉動軸5的附著板，使得附著板的更換、維修都更加方便。所述附著排可以為多個，多個所述附著排各自的固定座彼此可以平行排列，當然也可以不平行排列。在平行排列的情況下，多個所述附著排的間距即是各附著排的各自固定座的間距。在具有多個附著排且所述多個附著排彼此平行排列的情況下，且所述附著排相對于所述生物附著池是可以移動的，則各固定座的間距可以通過手動調節或間距控制器調節。所述間距控制器可以連接多個或所有所述固定座，并通過所述固定座控制所述附著排沿垂直于附著排排列方向移動，以改變附著排的間距。所述間距控制器可以通過與所述附著排的各所述固定座連接的滑軌或鉸鏈或鏈條或伸縮桿，或上述各種方式的組合等方式調控各固定座之間的間距。在安排多個附著排的附著板的方向時，應注意所述附著排的附著板的排列方向最好和與其相鄰的附著排的附著板的排列方向相協調，使得各所述附著排相對應的附著板不相互阻礙，即不相互碰撞或不相互接觸，這樣一方面可以保護附著板，延長其使用壽命，另一方面，也可以使得流速不會發生明顯下降。當然附著排的排布也可以是隔一段距離設置一個附著排。經實驗驗證，所述附著板方向與水流方向的夾角為0至30°時，既能保證具主動附著特性的浮游生物的附著率，又能不過多減慢水流速度。當然具體還要根據水的流量、流速、浮游生物密度等多個參數具體確定附著板方向與水流方向的夾角。本發明的附著裝置還可以用于包括所述生物附著池和所述附著裝置的針對具主動附著特性的浮游生物的附著系統，因此上述的描述同樣適用于所述的附著系統。在所述附著系統用于去除污損生物幼蟲的情況下，所述生物附著池的出水口可以連接輸水工程入水口或后續水處理裝置入水口。此時，為了增加對污損生物幼蟲的滅殺效率，在所述生物附著池內可以放養以具主動附著特性的浮游生物和/或其已進入附著狀態的成體為食的魚類；或所述附著排或附著板可以通過離水晾曬(即拿出水面外在自然環境下晾曬)或化學藥劑浸泡(化學法殺滅)或高溫熱處理或高壓水沖洗或紫外線照射或上述多種方式的組合的方式，殺滅所述附著排或附著板上附著的所述具主動附著特性的浮游生物，在滅殺完成后，即在已附著的浮游生物死亡或脫落后，再放入所述生物附著池中反復使用。試驗結果表明所述附著裝置對于具主動附著特性的浮游生物的過濾效果一般為 70-80 %，最高可達85 %以上。輸水工程系統可以具有如上所述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置或附著系統，所述輸水工程系統可以包括生活、工業用水輸水工程，工廠冷卻水的輸水工程，海水淡化輸水工程等。養殖裝置可以具有如上所述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置或附著系統，所述養殖裝置包括用于養殖各種貽貝、牡蠣等幼蟲為浮游狀態，成體營附著生活的具有經濟價值的生活在淡水或海水中的生物，即所述具主動附著特性的浮游生物的養殖裝置。
應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面的理解本發明，但不以任何方式限制本發明。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或者等同替換， 而一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明專利的保護范圍當中。
權利要求
1.一種針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，其特征在于，所述附著裝置設置于生物附著池內，所述生物附著池包括進水口和出水口 ；所述附著裝置包括至少一個附著排，所述附著排包括多個附著板，所述附著板是剛性附著板；所述附著裝置還包括固定結構，所述固定結構包括將所述附著板固定于所述附著排的固定架和將所述附著排與所述生物附著池固定連接的固定座，同一個附著排上的各所述附著板彼此為平行結構。
2.根據權利要求1所述的附著裝置，其特征在于，所述剛性附著板是由剛性材料制成的附著板；所述剛性附著板是平板、或截面形狀為弧形和/或波浪形和/或鋸齒形和/或彎折形的連續曲面板、或所述平板和/或至少一種所述連續曲面板的任意組合，或在其上包裹柔性材料的所述平板、和/或所述連續曲面板、和/或所述平板和/或至少一種所述連續曲面板的任意組合；所述剛性附著板具有光滑表面或多坑表面或凹凸不平表面，或部分光滑部分多坑部分凹凸不平表面；所述平板是平面板或平面坑板，或其組合；和/或所述剛性附著板包括剛性框架附著板，所述剛性框架附著板是指，以剛性材料制作的邊框為骨架和/或框架肋條，在所述框架上包裹柔性材料構成的平面板或平面多孔板；和/或其剛性材料包括金屬、塑料、天然材料；和/或其柔性材料包括竹子、無紡布、彩條布、土工布、塑料防曬網布，或上述材料的任意組合。
3.根據權利要求1或2所述的附著裝置，其特征在于，所述平行結構包括所述附著板兩兩互相平行或近似平行、和/或兩兩反平行或近似反平行、和/或兩兩成鏡面對稱或近似鏡面對稱；所述反平行是指在所述附著板是截面形狀為弧形和/或波浪形和/或鋸齒形和 /或彎折形的連續曲面板時，所述附著板彼此平行但相鄰附著板的形狀相對或相反。
4.根據權利要求1至3之一所述的附著裝置，其特征在于，所述附著排橫過所述生物附著池的過流斷面設置，所述附著排兩端的附著板靠近生物附著池池壁，且所述附著排在靠近生物附著池池壁的附著板的尺寸短于所述附著排上其它的附著板，以配合與其相鄰的池壁的形狀。
5.根據權利要求1至4之一所述的附著裝置，其特征在于，所述固定座是設置于生物附著池池底和/或池頂用于固定附著排的連接件或與附著排固定連接的所述生物附著池的池底；和/或所述固定架包括用于固定和/或連接各所述附著板的剛性支撐板，和/或其剛性支撐板是由剛性材料制成的板、條或框。
6.根據權利要求1至4之一所述的附著裝置，其特征在于，所述固定結構還包括將所述附著板連接到所述附著排上、并使所述附著板繞所述附著排轉動的轉動軸，所述轉動軸與所述附著板直接連接或通過連接工件連接；所述轉動軸與水平面垂直或近似垂直、或與過流斷面平行或近似平行、或同時平行或同時近似平行于水平面和過流斷面；所述轉動軸的軸向與所述附著板的平行結構所在平面共面或平行；和/或所述固定架具有孔，所述轉動軸轉動固定在所述固定架的孔里；所述轉動固定是指相互連接的兩個物體彼此位置只有轉動沒有移動的固定方式。
7.根據權利要求6所述的附著裝置，其特征在于，所述附著排還包括調整所述附著板方向的聯動轉向控制器；所述聯動轉向控制器包括聯動轉向控制鏈，所述聯動轉向控制鏈與某一附著排的多個或所有附著板連接，其另一端連接垂直于或近似垂直于水流方向、或相對于所述聯動轉向控制鏈的水流上游方向的任何固定物體上，在水流的輔助下帶動多個轉動軸聯動轉向；或所述聯動轉向控制器包括聯動轉向控制板、各附著板的聯動部件和方向控制鏈；所述聯動轉向控制板通過所述各附著板的聯動部件將多個附著板連接并對所述多個附著板聯動控制；所述聯動部件與與其連接的附著板和聯動轉向控制板中的至少一個轉動固定； 所述方向控制鏈將某一附著板與其它附著板的固定位置、或所述固定結構的固定位置、或相對于所述附著板靠近水流上游方向的池壁的固定位置連接，通過改變所述方向控制鏈的角度和/或長度調控附著板的方向；或所述聯動轉向控制器包括方向控制鏈和與其相配合的附著排上多個或所有附著板的轉動軸上的齒，所述方向控制鏈通過多個所述齒連接具有所述齒的所述轉動軸，并帶動多個所述轉動軸聯動轉向。
8.根據權利要求6或7所述的附著裝置，其特征在于，所述固定結構還包括同時固定多個轉動軸的上固定架，所述上固定架包括多個U型槽、至少一個擋板、以及設置在每個擋板的兩端與所述上固定架連接的擋板固定件，所述上固定架的U型槽的開口寬度略大于附著板的轉動軸的直徑，所述U型槽的垂直于開口方向沿其縱深的深度大于或等于或略小于擋板的寬度與附著板轉動軸的直徑之和；各所述U型槽與各轉動軸頂部的位置相對應，轉動軸通過U型槽的開口進入U型槽封閉端，所述擋板將至少一個所述U型槽的開口端攔擋封閉，所述轉動軸的頂部穿過所述U型槽的內凹部分向上伸出；所述擋板通過至少兩個所述擋板固定件固定在所述上固定架上或所述上固定架對應于所述U型槽開口端的位置，或所述上固定架上對應于所述U型槽的兩側的位置上或所述附著排上部的任意至少兩個固定位置上，所述擋板靠近U型槽封閉端的邊至U型槽封閉端的距離略大于所述轉動軸的直徑。
9.根據權利要求6至8之一所述的附著裝置，其特征在于，所述附著排為多個，多個所述附著排各自的固定架彼此平行排列，多個所述附著排的間距即是各附著排的各自固定架的間距；和/或各固定架的間距由手動調節或由間距控制器調節，所述間距控制器連接多個所述固定架；和/或所述附著排的附著板的排列方向和與其相鄰的附著排的附著板的排列方向相協調，各所述附著排相對應的附著板不相互阻礙。
10.一種針對具主動附著特性的浮游生物的附著系統，其特征在于，所述附著系統包括所述生物附著池和權利要求1至9之一所述的附著裝置。
11.根據權利要求10所述的附著系統，其特征在于，所述生物附著池的出水口連接輸水工程入水口或后續水處理裝置入水口 ；在所述生物附著池內放養以具主動附著特性的浮游生物和/或其已進入附著狀態的成體為食的魚類；和/或所述附著排或附著板通過離水晾曬或化學藥劑浸泡或高溫熱處理或高壓水沖洗或紫外線照射或上述多種方式的組合，殺滅所述附著排或附著板上附著的所述具主動附著特性的浮游生物，再放入所述生物附著池中反復使用。
12.—種輸水工程系統，包括輸水通道，其特征在于，所述輸水工程系統還具有權利要求1至9之一所述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，或權利要求10或11所述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著系統。
13. —種針對具主動附著特性的浮游生物的養殖裝置，其特征在于，所述養殖裝置具有權利要求1至9之一所述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，或權利要求10所述的針對具主動附著特性的浮游生物的附著系統。
全文摘要
本發明一種生物附著裝置，特別是具主動附著特性的浮游生物的附著裝置，包括至少一個附著排，所述附著排包括多個附著板，所述附著裝置還包括固定結構，所述固定結構包括固定架和固定座，同一個附著排上的各所述附著板彼此為平行結構。一方面，對于有益的具主動附著特性的浮游生物成蟲的人工養殖，可以通過本裝置增加幼蟲(此處即苗種)的附著提高其苗種產量；另一方面，對輸水系統有害的污損生物的屬于具主動附著特性的浮游生物幼蟲，可以在進水階段通過本裝置將這些具主動附著特性的浮游生物吸附過濾，以減少其在水中的密度，降低污損生物在水下工程物體上的附著量。
文檔編號A01K61/00GK102388824SQ20111025633
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者劉瑋, 徐夢珍, 李永華, 王兆印, 王旭昭, 陳莉, 黎晨 申請人:清華大學