CN100421553C - 生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于设施渔业领域，具体涉及工厂化养鱼双循环水处理系统。主要特点包括：以外方内圆为代表的各种形态的内循环池型结构，圆形内池养鱼，四角外池为生物滤池；鱼池底分别设置排水和排污管道；配套的外循环系统由排水沟、外生物滤池和人工湿地、进水沟、集污沉淀池等设施组成；特制的U型气提泵，高效曝气增氧，进行提水循环；人工湿地与外生物滤池合为一体，通过沉淀、过滤、吸附、微生物降解、水生动植物吸收，高效净化水体；利用鱼池单元间进排水沟兼作生物滤池，实现全方位修复养殖废水。
Description
技术领域
本发明属于设施渔业领域，具体涉及工厂化养鱼循环水处理系统。
背景技术
工厂化养鱼在我国已发展到近300万m2，主要养殖对象为海淡水优良水产品，并集中在沿海几大城市。普遍存在着技术水平低、单产低(15-30kg/m3)，设备投资额大，运行费用高，操作管理繁琐，循环水均采用外循环，虽引进或仿制国外成套水处理设备，如蛋白质分离器、微滤机、分子筛富氧机、纯氧机、纯氧投加装置、紫外线臭氧杀菌器等，其价格昂贵、能耗大、安全隐患大，且通常水体日循环次数少，利用率低，养殖废水排放，造成污染，其效果不尽人意。
发明内容
本发明的目的是提供一种投资少、设施简单实用、操作管理方便、运行安全可靠、节能低耗的生态型工厂化养鱼双循环水处理系统。
本发明的目的是这样实现的：一种生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统，内循环套池与外循环、U型气提泵配套组成双循环水处理系统：
1)内循环套池，池形结构形态为外方内圆，包括圆形内池养鱼、四角外池作生物滤池，鱼池底部分别设置排水和排污管道，池内充填复合滤料，悬挂U型气提泵；
2)外循环包括进排水沟、外生物滤池和人工湿地、集污沉淀池；在外生物滤池的中、下层铺垫多种滤材作为生物膜载体，投放微生物复合菌制剂，以分解、转化水体中氨氮和亚硝态氮，在人工湿地表层培养水生动植物吸取水中硝态氮。
内循环套池的四个角池底部设置多孔导水管与养鱼池相通，养鱼池底设置的排污管直接排入集污沉淀池，并用闸阀控制；其排水管出水高度与滤池、进排水沟表层水持平，经排水沟排入人工湿地、生物滤池。
U型气提泵装置是由一个U型管、气管和散气石组成，由风机经管道供气，闸阀控制气量；U型气提泵安装在四角生物滤池、进排水沟、人工湿地生物滤池、集污沉淀池中。
外循环的人工湿地与滤池合为一体，通过沉淀、过滤、吸附、微生物降解、动植物吸收，净化养殖水体。
鱼池单元间进排水沟兼生物滤池，其水深与内循环套池、外循环人工湿地生物滤池等设施保持同一水平面，沟内模拟自然生态环境，设置人工水草滤料，投放水生动、植物，全方位修复养殖废水。
内循环与外循环水处理设施组成双循环水处理系统的水循环方式是：养鱼池水从底壁导水管流入生物滤池，由下而上经复合滤料过滤净化，其表层水溢入池中U型管，由管内气石提水入鱼池，完成内循环；外循环是由鱼池排出的水，经排水沟进入人工湿地生物滤池净化后入进水沟，再用U型气提泵以低水头大流量、平稳推至鱼池，周而复始循环利用。
本发明所提供的生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统：一是工程造价低，除厂房鱼池基建投资外，省却了昂贵的设备费用，其投资总额为传统设备型投资1/2或1/3。二是运行费用低，仅气泵、水泵电耗，为国外能耗的1/5，国内尚无数据可参比。三是水循环效率高，双循环水处理交换水次数可达100次/日以上，国内一般8次/日；国外50次/日。本系统还能不换水、零排放，控制二次污染。四是生态、经济、社会效益显著，能降低生产成本，提高鱼产量(50kg/m3)和品质(无公害水产品)，适宜推广应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1：内循环套池平面图。
图2：内循环套池池底布置图。
图3：内循环套池原位自净水循环示意图。
图4：悬挂式U型气提泵。
图5：双循环水处理系统平面图。
图6：双循环水处理系统剖面图。
图7：水循环流程图。
图中：1、悬挂式U型气提泵，2、生物净化滤料，3、水流方向，4、滤池导流管(四角池底铺满一层)，5、排水管，6、紫外线杀菌池，7、中心集污排污管，8、闸阀、站管，9、提水气石、气管，10、鱼池中心循环管，11、出水口过滤棉，12、集污兼生物饵料培育池，13、排污操纵杆，14、中心循环管，15、鱼池(内循环套池)，16、循环排水沟，17、人工湿地生物滤池，18、循环供水沟，19、池中心排污孔，20、池角生物滤池，21、排污管，22、湿地层，23、生物滤池层。
具体实施方式
1、内循环套池如图1：以外方内圆的各种池形结构，圆形内池养鱼，四角外池为生物滤池，鱼池底部分别设置排水和排污管道，四角池底部铺垫多孔导水管与养鱼池相通，池内充填复合滤料，池中悬挂U形气提泵；
2、U型气提泵装置如图4：由一个U型管、气管和散气石组成，由风机经管道供气，闸阀控制气量。U型气提泵安装养鱼池、生物滤池、进排水沟、人工湿地生物滤池、集污沉淀池中。一台风机可运行若干个气提泵。气提泵数量按池水交换频率设置。以低水头、大流量提水、曝气、增氧。
3、平位双循环水处理系统
1)循环水流程见图7：
2)原位内循环如图3：养鱼池水从底壁导水管流入四角生物滤池，由下而上经复合滤料过滤净化，溢入池中U型管，由管内气石提水入鱼池，完成鱼池原位内循环。直径为110mm的气提泵每小时提水量为5-7m3。每个50m3水体的鱼池安置20个U型气提泵，使鱼池日交换量达50次以上。
3)异位外循环如图6：养鱼池水溢流进入排水沟，再由气提泵提水流入人工湿地生物滤池，完成氨氮、亚硝态氮向硝态氮转化；其池表层培植水生动植物，吸收硝态氮及无机物。经净化处理后流入进水沟，由气提泵将表层水泵入养鱼池。外循环水交换量为2次/小时。投放微生物复合菌制剂可采用大型细基江蓠繁枝变型，投放量为1-2Kg/m3。
4、人工湿地与滤池为一体，运用物理和生物技术净化水体
1)、培殖微生物修复废水：内循环套池的四角生物滤池和人工湿地生物滤池(见图6)中、下层铺垫复合滤料(纳米陶瓷、凹凸棒、碳酸盐矿石、麦饭石、沸石、珊瑚沙、聚乙烯网片等)，作生物膜载体。培殖激活土著微生物种群，如光合细菌、芽孢杆菌、硝化菌和反硝化菌等复合菌种；也可采用固定化技术投放微生物制剂。使水体中的氨氮、亚硝态氮转化、分解成硝态氮。
2)、培植水生动植修复废水：滤池表层培植水生动植物(见图6)，如挺水植物芦苇、蒿草(茭白)、浮叶植物水浮莲、凤眼莲、漂浮植物满江红、紫背浮萍等，笼养水生动物螺、蚌及滤食性鱼类，通过水生动物处理有机碎屑、浮游生物净化水体。水生植物以阳光作能源，进行光合作用，吸收水体中的硝态氮和无机物质，净化水体。
3)、集污沉淀池生物净化：由鱼池排污管、人工湿地集污槽通过插管直接排入沉淀池，利用鱼粪、残饵等污物中无机、有机营养物质，培殖轮虫、水蚤、水蚯蚓、螺蚌及沉水植物菹草、狐尾藻等，既可作生物饵料，又能净化水体，供作循环用水的补充水。
5、利用鱼池单元间的进排水沟兼作生物滤池，进一步强化水处理净化系统：
排水沟与内循环套池、外循环人工湿地生物滤池等设施保持同一水平面。沟内模拟自然生态环境，设置人工水草等多种滤料，投放水生动、植物，全方位修复养殖废水，周而复始循环利用。
实施例：按照本发明生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统进行了中试，现报告如下：
一、内循环套池
1、外方内圆砖混结构，池深1.8米、水深1.55米。内圆为养鱼池、面积32.56m2、水体50.46m3。四个角为生物滤池，面积6.3m2，水体(含滤料)9.73m3。其空间比约为5∶1。
2、养鱼池与生物滤池一体，池水通过底部导水管内外相通，滤池充填滤料(凹凸棒土、碳酸盐矿石、纳米材料等)，形成浸没式生物滤床，气提泵使池水经过滤料自下而上循环，通过10-20天的运行，滤料表面长出生物膜。
3、气提泵的管径为110mm，出水管口下缘与养鱼池水平行，短距离无水头地将滤池表层水泵入养鱼池。每个滤池安装气提泵5套，共20个，每个每小时提水5-7方。试验养鱼池水每天循环次数在50次以上。
4、四角滤池定期接种微生物。
二、外循环生物滤池
根据试验鱼池地形，建有一长6.5米、宽0.7米、深1.8米的生物处理池。通过气提泵将鱼池废水经中心排污管泵入生物处理池。
生物滤池布有过滤棉截流污物，池内放有凹凸棒土、碳酸盐矿石、田螺(用篓子盛装)、水葫芦等，经生物净化后，作补充水泵入养鱼池。通过￠200mm的鱼池中心循环管可使养鱼池水体每天循环在10次以上。
三、投放模式
本试验池主养鲟鱼(史鳇杂交)，投放208尾，重948千克，个体均重4.56千克；配养品种41千克，其中：匙吻鲟10尾13千克、花鲢20尾8千克、白鲢37尾19千克、泥鳅1.0千克。投放密度为19.6千克/m3。
四、试验结果
1、养鱼池水体的理化指标：
水温控制在20±0.5℃(温棚、锅炉加热保温)；PH值控制在7.5-8之间；氨氮、亚硝态氮分别保持在0.5mg/L和0.2mg/L以内；溶解氧在6-9mg/L；透明度在1米以上。
2、通过三个半月(9月10日-12月25日)的养殖试验，总重量1534千克，净增重545千克；每立方水体产鱼30.4千克、净增10.8千克。投喂饲料765千克，饲料系数为1.4。
3、每生产1公斤鱼的能耗为0.94元。
Claims (6)
1. 一种生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统，其特征在于：内循环套池与外循环、U型气提泵配套组成双循环水处理系统：
1)内循环套池，池形结构形态为外方内圆，包括圆形内池养鱼、四角外池作生物滤池，鱼池底部分别设置排水和排污管道，池内充填复合滤料，悬挂U型气提泵；
2)外循环包括进排水沟、外生物滤池和人工湿地、集污沉淀池；在外生物滤池的中、下层铺垫多种滤材作为生物膜载体，投放微生物复合菌制剂，以分解、转化水体中氨氮和亚硝态氮，在人工湿地表层培养水生动植物吸取水中硝态氮。
2. 根据权利要求1所述的生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统，其特征在于：内循环套池的四个角池底部设置多孔导水管与养鱼池相通，养鱼池底设置的排污管直接排入集污沉淀池，并用闸阀控制；其排水管出水高度与滤池、进排水沟表层水持平，经排水沟排入人工湿地、生物滤池。
3. 根据权利要求1所述的生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统，其特征在于：U型气提泵装置是由一个U型管、气管和散气石组成，由风机经管道供气，闸阀控制气量；U型气提泵安装在四角生物滤池、进排水沟、集污沉淀池中。
4. 根据权利要求1所述的生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统，其特征在于：外循环的人工湿地与滤池合为一体，通过沉淀、过滤、吸附、微生物降解、动植物吸收，净化养殖水体。
5. 根据权利要求1所述的生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统，其特征在于：鱼池单元间进排水沟兼生物滤池，其水深与内循环套池、外循环人工湿地生物滤池等设施保持同一水平面，沟内模拟自然生态环境，设置人工水草滤料，投放水生动、植物，全方位修复养殖废水。
6. 根据权利要求1所述的生态节能型工厂化养鱼平位双循环水处理系统，其特征在于：内循环与外循环水处理设施组成双循环水处理系统的水循环方式是：养鱼池水从底壁导水管流入生物滤池，由下而上经复合滤料过滤净化，其表层水溢入池中U型管，由管内气石提水入鱼池，完成内循环；外循环是由鱼池排出的水，经排水沟进入人工湿地生物滤池净化后入进水沟，再用U型气提泵以低水头大流量、平稳推至鱼池，周而复始循环利用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HUBEI TIANXIA STURGEON INDUSTRY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: LAN ZEQIAO Effective date: 20090724 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20090724 Address after: Yidu City, Hubei province safflower Pioneer Park Patentee after: Hubei Tianxia Sturgeon Co., Ltd. Address before: Hubei city of Yidu Province Lu Jiang family weir No. 39 Patentee before: Lan Zeqiao |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: YIDU TIANXIA SPECIAL FISHERY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: TIANXIA STURGEON CO., LTD. Effective date: 20101224 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 443300 HONGHUA VENTURE PARK, YIDU CITY, HUBEI PROVINCE TO: 443300 HONGHUATAO VENTURE PARK (YANGJIAFAN VILLAGE), YIDU CITY, HUBEI PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20101224 Address after: 443300, Yidu, Hubei province safflower set Pioneering Park (Yang Fan Village) Patentee after: Yidu Tianxia Special Fishery Co., Ltd. Address before: 443300 Honghua Pioneering Park, Hubei, Yidu Patentee before: Hubei Tianxia Sturgeon Co., Ltd. |
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| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20150729 Granted publication date: 20081001 |
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| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20160129 Granted publication date: 20081001 |
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| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20160318 Granted publication date: 20081001 |
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| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20160918 Granted publication date: 20081001 |
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| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081001 Termination date: 20160125 |