CN101397172B - 一种循环水养虾水处理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种循环水养虾水处理方法和系统，一种以外循环去除固形颗粒物并结合以藻类净化水体的虾类循环水养殖方法；还涉及一种循环水养虾系统，包括跑道型养虾池、水流推动装置和水处理系统，水流推动装置包括翻板推流器、鼓风曝气推流器和虾池进水推流管。池中水体在水流推动装置作用下，沿跑道运动。在弯道时，残饵和虾粪等可沉淀颗粒物质则可以集中在出水口附近并排除虾池。水处理系统采用物理过滤、生物过滤和增氧等工艺环节进行处理。本发明采用低耗高效的藻类净化氨氮和简易颗粒过滤器的截留过滤以及藻类光合作用增氧和水处理工序中气液混合增氧相结合的方法，具有降低成本、减少疾病、节约水资源、节能降耗的优点。

Description

一种循环水养虾水处理方法和系统

技术领域

本发明涉及一种循环水养虾水处理方法和系统，本发明特别涉及一种以外循环去除固形颗粒物并结合以藻类净化水体的虾类循环水养殖方法，还涉及一种循环水养虾系统，属于虾类养殖技术领域。

背景技术

虾类养殖在整个水产养殖业中占有重要地位，但其对水资源的大量消耗和由于外源致病微生物造成的大面积虾病，已成为一个制约产业发展的重要因素。

近年来国内外在虾类养殖模式和系统方面都开展了诸多研究，以期解决虾类养殖资源消耗大和病害多等困扰产业发展的重大技术问题，达到健康养殖和资源节约的目的。我国于上世纪九十年代大面积推广了高位池养殖模式，通过对源水进行有效消毒后进行屯蓄，在生产季节中对养殖池只进行适当补水或换水，以杜绝外源病菌；美国夏威夷大学开展了藻—虾—贝生态养殖模式研究，通过贝类控制养殖水体中的光合作用净化水质的藻类品种和密度，以获得稳定藻相，达到健康养殖的目的；作为世界主要虾类养殖国的泰国，在严格控制可能造成病害传播的污水排放外，还充分利用其丰富的红树林对养殖污水进行净化处理。这些探索对控制病害和节约水资源起到了一定效果，但受到区域条件或系统成本和控制技术等的限制，并未从根本上解决可实现健康养殖的虾类经济性养殖模式问题。

此外，在鱼类封闭式循环水养殖装备技术发展的带动下，国内外也开展虾类循环水养殖系统研发工作，其特征在于：通过物理过滤—生物过滤—杀菌—增氧等一系列水处理工艺流程对养殖水体进行综合处理，达到净化水质，实现高效养殖的目的。其特点在于系统集成度高、投入大、运行成本偏高，且其操作管理要求较严，在现阶段还无法满足大范围推广的要求。

发明内容

本发明目的的第一方面在于提出一种以藻类光合作用降解氨氮为主的虾类循环水处理方法，以解决采用生物膜法降解氨氮的循环水系统存在的设备投入高和稳定性差等问题。本发明目的的第二方面在于提出一种循环水养虾系统。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种循环水养虾水处理方法，其特征在于：

(1)虾类养殖产生的氨氮类物质主要人工控制维持虾池水体中藻类的适当浓度，利用藻类的光合作用予以去除；同时，水处理系统中也设有生物过滤器，可对循环水体中的氨氮进行进一步降解；

(2)由虾池出水带出的养殖过程中产生的固形颗粒物，通过物理过滤方法予以截留、去除；

(3)虾类养殖系统中的氧气需求由两种方式供给。在光照良好情况下，由虾池内藻类光合作用产生的氧气提供；在光照不佳时或晚间，则由循环系统中设置的增氧工序通过气液混合的方式增氧以及虾池中鼓风曝气增氧方式，以保证虾类呼吸和维持藻类呼吸作用所需的氧气。

一种循环水养虾系统，其特征在于：所述系统包括跑道型养虾池、水流推动装置和水处理系统，所述循环水养虾系统能实现保持合理的水体流态，以保证可沉淀固形物的及时排除和藻相的稳定。

跑道型养虾池，简称为虾池，包括池壁和池底。所述虾池形状一般为长宽比大于5的矩形，以保证直线运动水体量，并可充分利用场地利用率。所述虾池可采用土建方式或木板等简易材料并结合铺设防渗地膜建造。所述虾池中部设置一道隔墙，以形成由两段直道和两个弯道组成跑道型养虾池。所述虾池底部为平底。隔墙两端侧部各设置有一出水口，出水口通过底部排水管与排水口连接，所述排水管上设置有三通和排水阀。

水流推动系统包括翻板推流器、鼓风曝气推流器和虾池进水推流管。

其中，翻板推流器设置在虾池直道段，可通过翻板的低速旋转推动水体运动；

述鼓风曝气推流器分别设置在虾池直道的两侧面，由若干组PVC管件和曝气头组成的推流装置组成；

所述虾池设置进水推流管在虾池两直道端部，略高于虾池水面，至少有一个以上的喷口，喷口方向相反，进水沿跑道方向直线进入，形成一定的冲力，推动虾池水体沿跑道运动。

在该技术方案中，虾池水体在翻板推流器、鼓风曝气推流器和进水推流管的共同作用下，以大于4cm/s的速度沿跑道运动。

池中水体在上述三种推流装置的共同作用下，沿跑道以一定速度运动。虾池中的流态可以分为两种，在直道区水流为直线匀速方式运动，在虾池两端弯道区水流则以紊流装围绕隔墙端部旋转运动。当水流通过弯道时，在隔墙端部的出水口区域形成一低流速紊流区域，水体中携带的可沉淀颗粒物质则可以集中到出水口附近，通过虾池的出水迅速排除养殖虾池。同时，水体中携带的藻类通过与虾池配套的水处理系统时，部分老化的藻类可被物理过滤设备截留、去除，可起到稳定藻相的作用。

本发明的循环水养虾方法，针对养殖过程中产生的氨氮类物质和固体颗粒物以及养殖所必需的氧气供给问题，通过低耗高效的藻类净化氨氮和简易物理过滤方式的截留去除以及藻类光合作用增氧和水处理系统中气液混合增氧相结合的方法，实现虾类养殖系统的高效稳定运行，有效克服了养殖系统造价和运行成本高的问题。而且利用藻类分泌的天然抗生素抑制虾细菌性疾病的发生，同时降低感染病毒性疾病的机率。本发明的虾池系统针对虾池中产生的可沉淀颗粒物和老化藻类的去除问题，充分利用水体的运动将可沉淀颗粒物集中到虾池排水区域，并通过水处理系统予以及时去除，实现了水资源的高效循环利用和节能降耗。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的正视图。

具体实施方式

为使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，一种循环水养虾水处理方法和系统，包括跑道型养虾池1、进水推流管2、鼓风曝气推流器3、翻板推流器4、隔墙5、颗粒过滤器6、浮粒生物过滤器7、循环水泵8、低能耗纯氧溶氧装置(LHO)9和出水口10。

跑道型虾池1为矩形，长度为26.4m，宽度4.4m，长宽比为6：1，池深为0.8m，虾池有效养殖水体为70m³。虾池中部设有厚度110mm的隔墙5，池壁和隔墙采用砖砌。隔墙两端部各设有一个φ110mm的排水口10。

进水推流管2设置在虾池1两直道端部，略高于虾池水面，至少有一个以上的喷口，喷口方向相反，进水沿跑道直线进入，形成一定的冲力，推动虾池水体沿跑道运动。

鼓风曝气推流器3分别设置在虾池1直道的两侧面，由若干组PVC管件和曝气头组成。

翻板推流器4设置在虾池直道段，可通过翻板的低速旋转推动水体运动。

出水口10通过排水管连接颗粒过滤器6的下部，颗粒过滤器的上部引出一排水管与浮粒生物过滤器7连接，浮粒生物过滤器7的另一端连接水泵8，所述浮粒生物过滤器7为一种采用浮性滤料的生物过滤器；水泵8通过排水管与进水推流管2连接会于虾池1，水泵8与进水推流管2之间并联一低能耗纯氧溶氧装置(LHO)9。

系统运行方式：

首先，将硅藻苗种和营养液投加到虾池水体中，营养液中各组成成分包括氮，磷，维生素B₁₂，氯化铁，硫酸铜，硅酸盐和乙二胺四乙酸二钠，但并不只局限于此。利用阳光的照射下微藻的光合作用来吸收溶解在水中的氮类污染物，并通过水处理系统及时去除老化硅藻的手段，维持虾池中硅藻的浓度，以形成硅藻为主的优势种群。

水体中携带的藻类通过与虾池配套的水处理系统时，老化的藻类将被颗粒过滤器6截留去除，起到稳定藻相的作用。

虾池1水体通过进水推流管2、鼓风曝气推流器3和翻板推流器4的共同作用，以约4cm/s～5cm/s的流速沿虾池跑道运动，在两端弯道区形成紊流，将水体中携带的残饵和虾粪等可沉淀颗粒物质集中在出水口10附近，经与出水口10相连接的排水管道输送到颗粒过滤器6中予以去除。经颗粒过滤器6去除大于100um较大颗粒的水体，自流进入采用移动床原理浮粒生物过滤器7，通过比表面积达500m²/m³浮性粒子表面附着的生物膜降解氨氮。

在光照良好的白天或水体中溶解氧大于6mg/L时，循环水体可通过流量为25m³/h的水泵8直接经进水推流管2回虾池，而光照不佳或水体中溶解氧小于5mg/L时，则水泵8将经浮粒生物过滤器7后水体提升进入低能耗纯氧溶氧装置(LHO)9进过增氧后再经进水推流管2自流回虾池。溶解氧浓度可通过便携式溶氧仪测定，也可通过溶解氧在线监控系统控制低能耗纯氧溶氧装置(LHO)9的起停来调整养虾池水体的溶解氧浓度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种循环水养虾水处理方法，其特征在于：

(1)虾类养殖产生的氨氮类物质主要通过人工控制维持虾池水体中藻类的适当浓度，利用藻类的光合作用予以去除；

(2)由虾池出水带出的养殖过程中产生的固形颗粒物，通过物理过滤方法截留、去除；

(3)虾类养殖系统中的氧气，在光照良好情况下，由虾池内藻类光合作用产生的氧气提供；

还包括鼓风曝气推流器，在光照不佳时或晚间，通过气液混合的方式增氧以及虾池中鼓风曝气增氧方式，以保证虾类呼吸和维持藻类呼吸作用所需的氧气。

2.根据权利要求1所述的一种循环水养虾水处理方法，其特征在于：还包括生物过滤器，可对循环水体中含有的氨氮进行进一步降解。

3.一种循环水养虾系统，其特征在于：所述系统包括跑道型养虾池、水流推动装置和水处理系统，所述循环水养虾系统能实现保持合理的水体流态，以保证可沉淀固形物的及时排除和藻相的稳定。

4.根据权利要求3所述的一种循环水养虾系统，其特征在于：所述虾池包括池壁和池底，所述虾池铺设地膜达到防渗目的；虾池中部设置一道隔墙，以形成由两段直道和两个弯道组成跑道型虾池；虾池底部为平底。

5.根据权利要求4所述的一种循环水养虾系统，其特征在于：所述虾池的长宽比大于5∶1。

6.根据权利要求4所述的一种循环水养虾系统，其特征在于：所述隔墙两端侧部各设置有一出水口，出水口通过底部排水管与排水口连接，所述排水管上设置有三通和排水阀。

7.根据权利要求3所述的一种循环水养虾系统，其特征在于：所述水流推动装置包括翻板推流器、鼓风曝气推流器和虾池进水推流管。

8.根据权利要求7所述的一种循环水养虾系统，其特征在于：翻板推流器设置在虾池直道段，通过翻板的低速旋转推动水体运动。

9.根据权利要求7所述的一种循环水养虾系统，其特征在于：所述鼓风曝气推流器分别设置在虾池直道的两侧面，由若干组PVC管件和曝气头组成的推流装置组成。

10.根据权利要求7所述的一种循环水养虾系统，其特征在于：所述进水推流管设置在虾池两直道端部，略高于虾池水面，至少有一个以上的喷口，喷口方向相反，进水沿跑道方向直线进入，形成一定的冲力，推动虾池水体沿跑道运动。

11.根据权利要求7、8、9或10所述的一种循环水养虾系统，其特征在于：虾池水体在翻板推流器、鼓风曝气推流器和进水推流管的共同作用下，以大于4cm/s的速度沿跑道运动。

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