CN102499131B

CN102499131B - 节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法及其专用装置

Info

Publication number: CN102499131B
Application number: CN2011103194965A
Authority: CN
Inventors: 翟介明; 李波; 王秉心; 杨景峰; 李文升; 庞尊方; 贾祥龙; 王晓梅
Original assignee: MINGBO AQUATIC PRODUCT CO Ltd LAIZHOU
Current assignee: MINGBO AQUATIC PRODUCT CO Ltd LAIZHOU
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: CN102499131A

Abstract

本发明是一种节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法及其专用装置。养殖池的水进行涡流式分离、固液分离后进入缓冲调节池；经气浮反应净化后进入前后两级生物净化池，进行生物滤池自维护免接种，从两级生物净化池的出水端分别引出回流水进入循环系统。从后级生物滤池流出的其余的水进行第三级级生物过滤，然后进行消毒处理，并进入水质终端优化池，最终流到养殖池中，形成全封闭的循环水养殖系统。采用的循环水养殖在很大程度上避免了热量流失，因此可加大换水（循环）量，提高水的新鲜度，且比传统的流水养殖工艺节水、节能，减少了废水、废气排放量。

Description

节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法及其专用装置

技术领域

本发明涉及海水鱼工厂化养殖设施与循环水处理技术领域，尤其是涉及一种节能型工厂化全封闭海水循环水养殖系统工艺方法。本发明还涉及实现所述方法的一种专用装置。

背景技术

作为中国水产养殖的朝阳产业，优质海水鱼（石斑鱼、半滑舌鳎等）养殖业具有投资回报率高，发展潜力大的突出优势。但近年来优质海水鱼（石斑鱼、半滑舌鳎等）冬季养殖技术仍然存在着能耗大、成本高的问题，成为该行业发展的主要限制性因素之一，因此解决当前冬季养殖过程中的节能减排问题已然成为一种迫切的社会需求和市场需求。

我国北方现在采用的冬季养殖方式主要是车间养殖、塑料大棚养殖加保温措施等方式，普遍采用锅炉加热海水、抽取地下海水、利用电厂余热加热海水、太阳能加热海水等手段来提高冬季室内温度和养殖水的水温，达到养殖鱼类的养殖水环境要求。锅炉海水加热和不断的换水排放环节浪费了大量能源，造成了养殖成本的提高和大量养殖废水的污染。由于这些原因，传统的养殖方法每天的换水量仅为总养殖水体的30～50%，主要是能耗大换不起，因为锅炉升温的成本太高。

另一方面，根据优质海水鱼（石斑鱼、半滑舌鳎等）的生物学特性和我国的养殖习惯，采用冰鲜和鲜活饵料为主的养殖方式，具有生长速度快、成本低的优势，同时也存在着水质差、难处理的弊端，为此对循环水养殖系统提出了更高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法及其专用装置，建立一种新型的海水全封闭循环养殖水处理工艺方法及其专用装置，使养殖废水通过水处理系统，进行物理过滤和生物过滤，来消除或减少废水中的氨氮和亚硝酸盐等有害物质，通过调整养殖水的ORP、温度、PH值、溶解氧等各项指标，使原先废弃排放的水95%以上水的循环再利用，从而节约用水，减少排放污染和节省加热水温的能耗，降低养殖成本。

本发明的技术方案如下：

一种节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法，其特征在于：

由循环水养殖池排出的水首先流入涡流式分离池进行涡流式分离，分离出较重的残耳粪便及杂质并排污；然后水流至固液分离装置进行固液分离，分离出体积较大的残耳粪便、杂质并排污；自固液分离装置流出的水进入缓冲调节池；

由循环水泵从缓冲调节池提水至气浮池进行气浮反应净化，将固液分离器无法分离的悬浮物及胶质蛋白等细小杂质分离出来并排沫排渣；气浮池流出的水流入生物净化池，进行生物滤池自维护免接种，通过硝化反应去除包括氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、硫化氢在内的有害物质；所述的生物净化池为前后两级生物净化，并从两级生物净化池的出水端分别引出中段回流水和末端回流水进入回流脱氮滤池进行回流生物脱氮净化，从后级生物滤池流出的其余的水进入负压式脱气池，负压式脱气池兼作第三级生物滤池，在脱气的过程中同时进行第三级级生物过滤，用于驱除水中包括残余二氧化碳和氮气在内的有害气体；从负压式脱气池流出的水流入紫外线消毒装置，对循环水进行消毒处理；从紫外线消毒流出的水进入水质终端优化池，在水质终端优化池中进行充氧、ORP调节，使水中的总气体水平和水质接近和优于新鲜的自然海水，并将在水质终端优化池液面形成的浮沫通过集沫槽引入到所述缓冲调节池中；水质终端优化池流出的水流到养殖池中，形成全封闭的循环水养殖系统。

所述中段回流水量占循环水总量的重量比例为15%～20%，末端回流水量占循环水总量的重量比例为10%～15%。

实现所述节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法的专用装置，它包括养殖池和缓冲调节池，缓冲调节池的出水端连接有循环泵，循环泵通过气浮反应净化装置连接有前级生物滤池，其特征在于：还包括后级生物滤池，后级生物滤池的进水端通过水管连接在前级生物滤池的出水端，后级生物滤池的出水端安装有第一出水管，该第一出水管的出水端连接有负压式脱气生物滤池；

还包括出水端位于缓冲调节池上方的回流总管，回流总管的进水端通过末端回流管与所述第一出水管连接，回流总管的进水端还通过中段回流管与所述前级生物滤池的出水端连接；

所述负压式脱气生物滤池的出水端连接有紫外线消毒装置，紫外线消毒装置的出水端连接有水质终端优化池，并在水质终端优化池内设一溶气气浮装置；在水质终端优化池的底端一侧安装有第二出水管，第二出水管的出水端位于所述养殖池的上方；在水质终端优化池内还设有上端开口的集沫槽，该集沫槽的上端口高于水质终端优化池的液面；在集沫槽的底端连接有回流管，该回流管的出水端位于所述缓冲调节池的上方；

所述前级生物滤池、后级生物滤池和负压式脱气生物滤池内分别设置有用于附着净水微生物的填料。

中段回流管上设置有第一流量阀；末端回流管上设置有第二流量阀。

回流总管还连接有生物脱氮净化装置；回流总管的出水端位于所述生物脱氮净化装置的后端。

本发明的积极效果在于：

由于养殖水中因投饲引起的残饵、未消化吸收的营养成分和代谢排泄物等，会使养殖水中的氨氮含量超过一定指标，直接对养殖鱼类造成极大的危害。但养殖水中又含有很多种有益菌，它对氨氮具有生物分解的作用，可降低水中氨氮的数量。通过本发明的三级生物过滤，实现了利用细菌把含氮有机化合物转化为硝酸盐的目的。

本发明是一套工厂化、集约化的养殖模式，主要是由一套专门针对优质海水鱼（石斑鱼、半滑舌鳎等）构建的循环水系统处理工艺方法和配套装置。本发明采用的循环水养殖在很大程度上避免了热量的流失，故而可以加大换水（循环）量，提高水的新鲜度，加快鱼类的生长速度，大大提高了经济效益，每天的换水量可以达到12～24次以上，而且比传统的流水养殖工艺，节水95%以上，节电60%以上，节煤90%以上，减少了废水、废气排放90%以上。符合现在节能减排、低碳养殖循环经济发展的要求。

本发还具有以下优点：（1）节能型工厂化海水全封闭循环水养殖系统工艺简明合理；（2）节能减排，减少养殖成本；（3）单位水体的养殖密度高，生长速度快；（4）配套养殖设施与设备造价低，能耗低；（5）可新建或在原鱼类养殖车间的基础上，进行设施改造，节省建设成本；（6）可随时提供各规格的优质海水鱼。

附图说明

图1是本发明工艺方法的流程图。

图2是本发明专用装置的结构示意图。图中省略了固液分离装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

本发明的工艺流程如图1所示，由循环水养殖池排出的水首先自流进入涡流式分离池进行涡流式分离，涡旋分离出较重的残耳粪便及杂质并排污。

然后自流出水至弧形筛固液分离装置进行固液分离，分离出体积较大的残耳粪便、杂质等并排污。

出水自流入缓冲调节池。由循环水泵从缓冲调节池提水至气浮池进行气浮反应净化，通过气浮的方式分离较轻的物质，将固液分离器无法分离的悬浮物及胶质蛋白等细小杂质分离出来并排沫排渣。

气浮池流出的水通过水位差自流入生物净化池，在这里进行生物滤池自维护免接种，氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、硫化氢等有害物质通过硝化反应得到有效去除。

所述的生物净化池为前后两级生物净化，并从两级生物净化池的出水端分别引出中段回流水和末端回流水进入回流脱氮滤池进行回流生物脱氮净化，从后级生物滤池流出的其余的水进入负压式脱气池。所述回流生物脱氮净化主要采用厌氧的酸化还原生物处理方法进行生物脱氮净化处理，改善生物包内的微循环和新陈代谢的状态，经过生物脱氮净化处理的水经过回流控制阀回到了缓冲调节池，由循环泵泵入系统，相当于给系统添加了新水，提高了系统的出水水质，减小了新水的添加量。

水从生物净化池流入负压式脱气池，负压式脱气池兼作第三级生物滤池，在脱气的过程中同时进行末级生物过滤，用于驱除水中的残余二氧化碳和氮气等有害气体。

从负压式脱气池流出的水自流入紫外线消毒装置，对循环水进行消毒处理。所述的紫外线消毒装置可以是紫外线消毒井，也可以是中压紫外线处理装置。

从紫外线消毒流出的水自流进入水质终端优化池，在水质终端优化池中进行充氧、ORP调节，使水中的总气体水平和水质接近和优于新鲜的自然海水，并将在水质终端优化池液面形成的浮沫通过集沫槽引入到所述缓冲调节池中；水质终端优化池流出的水流到养殖池中，形成全封闭的循环水养殖系统。

工艺过程中还需要对系统进行水质在线检测。

本发明的专用装置如图2所示，

它包括养殖池1和缓冲调节池2，在养殖池1和缓冲调节池2之间设置有固液分离装置。

缓冲调节池2的出水端连接有循环泵3。循环泵3通过气浮反应净化装置4连接有前级生物滤池5。后级生物滤池9的进水端通过水管连接在前级生物滤池5的出水端，后级生物滤池9的出水端安装有第一出水管10，该第一出水管10的出水端连接有负压式脱气生物滤池13。

还包括出水端位于缓冲调节池2上方的回流总管20，回流总管20的进水端通过末端回流管11与所述第一出水管10连接，回流总管20的进水端还通过中段回流管7与所述前级生物滤池5的出水端连接。

回流总管20还连接有生物脱氮净化装置。回流总管20的出水端位于所述生物脱氮净化装置的后端。

中段回流管7上设置有第一流量阀8。末端回流管11上设置有第二流量阀12。

所述负压式脱气生物滤池13的出水端连接有紫外线消毒装置14，紫外线消毒装置14的出水端连接有水质终端优化池17，并在水质终端优化池17内设一溶气气浮装置15。在水质终端优化池17的底端一侧安装有第二出水管18，第二出水管18的出水端位于所述养殖池1的上方。在水质终端优化池17内还设有上端开口的集沫槽16，该集沫槽16的上端口高于水质终端优化池17的液面。在集沫槽16的底端连接有回流管19，该回流管19的出水端位于所述缓冲调节池2的上方。

所述前级生物滤池5、后级生物滤池9和负压式脱气生物滤池13内分别设置有用于附着净水微生物的填料6。

技术保障措施：为了保障海水全封闭循环水养殖系统中养殖池水的净化效果，使循环系统内养殖水达到海水鱼的水环境要求，本发明根据循环系统养殖水体总量（以1000立方水体为标准循环系统单元），给出了其系统主要装备和设施的技术参数和达到的养殖水主要技术指标：

⑴、循环水处理流量：600m³/h（含回流水量），最大1200m³/h（含回流水量）。

⑵、养殖密度：＞40kg/m³。

⑶、系统生物承载量：＞40000kg。

⑷、系统每昼夜新水添加量：根据排污量确定，一般小于总水量的5%。

养殖水处理后主要水质指标：

水温: 控制在鱼类最佳生长温度的±1℃以内；

溶解氧：8～12 mg/L；

pH值：海水养殖为7.5-8.5；氨氮和亚硝酸盐：氨氮0.2mg/L以下；

亚硝酸盐：0.1-0.2mg/L以下；

硫化氢： 0.01mg/L以下。

Claims

1.一种节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法，其特征在于：

2.如权利要求1所述的节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法，其特征在于：所述中段回流水量占循环水总量的重量比例为15%～20%，末端回流水量占循环水总量的重量比例为10%～15%。

3.一种实现权利要求1或2所述的节能型工厂化全封闭海水循环养殖工艺方法的专用装置，它包括养殖池（1）和缓冲调节池（2），缓冲调节池（2）的出水端连接有循环泵（3），循环泵（3）通过气浮反应净化装置（4）连接有前级生物滤池（5），其特征在于：还包括后级生物滤池（9），后级生物滤池（9）的进水端通过水管连接在前级生物滤池（5）的出水端，后级生物滤池（9）的出水端安装有第一出水管（10），该第一出水管（10）的出水端连接有负压式脱气生物滤池（13）；

还包括出水端位于缓冲调节池（2）上方的回流总管（20），回流总管（20）的进水端通过末端回流管（11）与所述第一出水管（10）连接，回流总管（20）的进水端还通过中段回流管（7）与所述前级生物滤池（5）的出水端连接；

所述负压式脱气生物滤池（13）的出水端连接有紫外线消毒装置（14），紫外线消毒装置（14）的出水端连接有水质终端优化池（17），并在水质终端优化池（17）内设一溶气气浮装置（15）；在水质终端优化池（17）的底端一侧安装有第二出水管（18），第二出水管（18）的出水端位于所述养殖池（1）的上方；在水质终端优化池（17）内还设有上端开口的集沫槽（16），该集沫槽（16）的上端口高于水质终端优化池（17）的液面；在集沫槽（16）的底端连接有回流管（19），该回流管（19）的出水端位于所述缓冲调节池（2）的上方；

所述前级生物滤池（5）、后级生物滤池（9）和负压式脱气生物滤池（13）内分别设置有用于附着净水微生物的填料（6）。

4. 如权利要求3所述的专用装置，其特征在于：中段回流管（7）上设置有第一流量阀（8）；末端回流管（11）上设置有第二流量阀（12）。

5.如权利要求3所述的专用装置，其特征在于：回流总管（20）还连接有生物脱氮净化装置；回流总管（20）的出水端位于所述生物脱氮净化装置的后端。