CN103688897A - 高位增氧型养殖系统 - Google Patents

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孟顺龙
陈家长
范立民
裘丽萍
胡庚东
瞿建宏
吴伟
宋超
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Abstract

本发明涉及高位增氧型养殖系统，包括养殖池塘和人工湿地，其特征在于：所述人工湿地设置在养殖池塘内部，人工湿地与养殖池塘之间形成水位落差；所述养殖池塘与人工湿地之间通过水泵和水管连接，养殖池塘内的水可通过水泵经水管泵入人工湿地；所述人工湿地上设有出水口，出水口设有闸门，用于控制人工湿地中水体的流出；当闸门打开时，人工湿地内的水可通过出水口自由落入养殖池塘内。本发明通过合理布局，将增氧型人工湿地与养殖池塘巧妙结合应用，运行过程中能够降低养殖对外界环境的污染，提高养殖经济效益和环境效益，具有简单、易行，动力投入少，复氧效果好，占地面积小或不占用任何养殖空间（当悬空设置时）等优点。

Description

高位增氧型养殖系统
技术领域
本发明涉及一种高位增氧型养殖系统，属于水产健康生态养殖技术领域。
背景技术
改革开放以来，我国推行“以养为主”的渔业发展方针。根据《2012年中国渔业统计年鉴》，全国水产养殖总面积7834.95千公顷，养殖总产量4023.26万吨。水产养殖不仅解决了“吃鱼难”问题，而且已经成为改善农村经济结构，解决农民就业和脱贫致富的强势产业。然而，在池塘养殖业迅速发展的背后，其本身暴露出的污染问题也令人担忧。现行的池塘养殖模式多从追求产量和经济效益出发，以饲料、肥料、药品等的高消耗、高投入来换取高产出，导致池塘水体污染严重，生态环境恶化。有研究表明，在池塘养殖投喂的湿饲料中，有5-10%未被鱼类食用。而被鱼类食用消化的饲料中又有25-30%以粪便的形式排出。自然和人为输入的氮、磷仅有50%左右以养殖品输出，其余则散失在池塘水体和沉积物中。这不仅造成了营养物质的浪费，而且极易导致水质恶化和养殖废水的排放量增加。池塘养殖本身废水排放量的大大增加，不仅浪费了宝贵的水资源和能源，而且这种废水的排放还加剧了近海、湖泊等水域的富营养化进程。因此，开展养殖尾水净化技术和净化工艺的研究日益受到重视。
人工湿地污水处理系统是指为了人类的利用和利益，通过模拟自然湿地， 人为设计与建造的由饱和基质、水生植物、动物和水体组成的复合体系。按水流方式的不同可将其分为表面流湿地、潜流湿地和垂直流湿地三大类型。人工湿地污水处理是20世纪70年代发展起来的一种污水处理技术，与传统的生化二、三级处理相比，人工湿地具有投资少、效果好、运行维护方便、氮磷去除率高、对负荷变化的适应能力强等优点，目前，已广泛应用于处理养殖废水、生活污水、工业废水、蓄积和净化暴雨径流、控制面源污染、恢复和净化受污河流、湖泊等诸多方面。
然而，目前应用人工湿地处理养殖废水时存在着如下不足：首先，动力投入大。由于人工湿地和养殖池塘之间没有高度差，都是采用动力设备将池塘养殖废水排放到人工湿地，尔后又用动力设备将人工湿地净化后的水从人工湿地注入养殖池塘；这样就大大地增加了养殖生产中的动力投入，增加了养殖生产成本。其次，养殖废水经过人工湿地净化后溶解氧会显著降低，复氧困难。由于湿地植物根区的大量好氧微生物在分解有机质和还原性无机物时会消耗大量氧气，例如研究显示好氧微生物通过硝化作用将 NH4 +-N 转化为硝态氮而除去，每转化1g NH4 +-N 成 NO- 3-N，需要消耗4.3 g氧气，因此人工湿地出水的溶解氧显著降低。目前主要是通过构建一段很长且表面粗糙的沟渠来复氧，不仅占地面积大，且复氧效果不够理想。第三，进排水渠道占地面积大。人工湿地和养殖池塘分开，养殖池塘排水到人工湿地和人工湿地出水到养殖池塘都需要通过很长的渠道相连通，占地面积大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提供一种高位增氧型养殖系统，其通过合理布局，将增氧型人工湿地与养殖池塘巧妙结合应用，运行过程中能够降低养殖对外界环境的污染，提高养殖经济效益和环境效益，具有简单、易行，动力投入少，复氧效果好，占地面积小或不占用任何养殖空间（当悬空设置时）的优点。
按照本发明提供的技术方案：高位增氧型养殖系统，包括养殖池塘和人工湿地，其特征在于：所述人工湿地设置在养殖池塘内部，人工湿地与养殖池塘水面之间形成水位落差；所述养殖池塘与人工湿地之间通过水泵和水管连接，养殖池塘内的水可通过水泵经水管泵入人工湿地；所述人工湿地上设有出水口，出水口设有闸门（4），用于控制人工湿地中水体的流出；当闸门打开时，人工湿地内的水可通过出水口自由落入养殖池塘内。
作为本发明的进一步改进，所述人工湿地灌水后的最低水位比养殖池塘内的最高水位高0.4~0.5米。
作为本发明的进一步改进，所述人工湿地深度为0.4~0.5米。
作为本发明的进一步改进，所述人工湿地上的出水口位于人工湿地侧壁，出水口的形状为狭长形。
作为本发明的进一步改进，所述人工湿地上的出水口处设有向外悬空延伸的悬空出水槽。
作为本发明的进一步改进，所述悬空出水槽的长度为4~5m，高度为5~10cm，宽度为0.3~0.5m。
作为本发明的进一步改进，所述养殖池塘与人工湿地的面积之比为4:1~5:1。
作为本发明的进一步改进，所述人工湿地位于养殖池塘内部，人工湿地上平面与养殖池塘上平面位于同一水平面上。
作为本发明的进一步改进，所述养殖池塘深度为2.5米，养殖时保持水深1.5m，人工湿地深度0.5米。
作为本发明的进一步改进，所述人工湿地悬空设置。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过合理布局，将增氧型人工湿地与养殖池塘巧妙结合应用，运行过程中能够降低养殖对外界环境的污染，提高养殖经济效益和环境效益，具有简单、易行，动力投入少，复氧效果好，占地面积小或不占用任何养殖空间（当悬空设置时）等优点。
附图说明
 图1为本发明实施例的结构示意简图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示：实施例中的高位增氧型养殖系统主要包括养殖池塘1和人工湿地2，所述人工湿地2设置在养殖池塘1内部，人工湿地2与养殖池塘1之间形成水位落差；所述养殖池塘1与人工湿地2之间通过水泵和水管连接，养殖池塘1内的水可通过水泵经水管泵入人工湿地2；所述人工湿地2上设有出水口，出水口设有闸门（4），用于控制人工湿地中水体的流出；当闸门打开时，人工湿地2内的水可通过出水口自由落入养殖池塘1内。
如图1所示，本发明实施例中，所述人工湿地2位于养殖池塘1内部，人工湿地2上平面与养殖池塘1上平面位于同一水平面上；养殖池塘1深度H1为2.5米左右，养殖时保持水深1.5m左右，人工湿地2深度H2 0.5米左右，这样人工湿地2灌水后的最低水位基本上高出养殖池塘1最高水位的0.5米左右，从而使人工湿地2与养殖池塘1之间形成水位落差。由于人工湿地2在养殖池塘1内部，养殖池塘1与人工湿地2之间的进出水不需要沟渠连接，从而节约了土地资源。
由于一般情况下养殖废水经过人工湿地2净化后溶解氧会显著降低，为了增加人工湿地2排出水中的溶解氧含量，本发明将人工湿地2上的出水口设置于人工湿地2侧壁，并且将出水口的形状为狭长形，其长度基本与人工湿地2的长度相当，这样使水能够与空气充分接触。另外，所述人工湿地2上的出水口处还设有向外悬空延伸的悬空出水槽3，这样可以使人工湿地2排出的水悬空流出，而不会沿人工湿地侧壁流出，进一步扩大水与空气的接触面积，从而使人工湿地出水充分复氧。所述悬空出水槽3的长度l为4~5m，高度h为5~10cm，宽度w为0.3~0.5m。
本发明实施例中，所述养殖池塘1与人工湿地2的面积之比为5:1，生产中还可以根据具体情况调整养殖池塘1和人工湿地2的面积比。
另外，本发明还可以将人工湿地2悬空设置，这样人工湿地2的构建不占用任何土地资源，而且人工湿地2下方的空间仍然可以养鱼，提高资源利用率。
具体应用时，养殖池塘1中需要净化的养殖废水通过水泵等动力设备灌入人工湿地2，养殖废水在人工湿地2净化后，由于地势高低差，可直接从人工湿地2的出水口注入养殖池塘1内，从而变进水和排水的两次动力投入为一次动力投入，减少了一次动力投入。并且当人工湿地2向养殖池塘1排水时，出水会像水车式增氧机从养殖池塘1泵出的水一样充分复氧，从而使人工湿地2排水的过程也是给养殖池塘1充氧的过程，一举两得。养殖系统在运行过程中能够降低养殖对外界环境的污染，提高养殖经济效益和环境效益。

Claims (10)

1.高位增氧型养殖系统，包括养殖池塘（1）和人工湿地（2），其特征在于：所述人工湿地（2）设置在养殖池塘（1）内部，人工湿地（2）与养殖池塘（1）之间形成水位落差；所述养殖池塘（1）与人工湿地（2）之间通过水泵和水管连接，养殖池塘（1）内的水可通过水泵经水管泵入人工湿地（2）；所述人工湿地（2）上设有出水口，出水口设有闸门（4），用于控制人工湿地中水体的流出；当闸门打开时，人工湿地（2）内的水可通过出水口自由落入养殖池塘（1）内。
2.如权利要求1所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述人工湿地（2）灌水后的最低水位比养殖池塘（1）内的最高水位高0.4~0.5米。
3.如权利要求1所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述人工湿地（2）深度（H2）为0.4~0.5米。
4.如权利要求1所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述人工湿地（2）上的出水口位于人工湿地（2）侧壁，出水口的形状为狭长形。
5.如权利要求4所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述人工湿地（2）上的出水口处设有向外悬空延伸的悬空出水槽（3）。
6.如权利要求5所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述悬空出水槽（3）的长度（l）为4~5m，高度（h）为5~10cm，宽度（w）为0.3~0.5m。
7.如权利要求1所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述养殖池塘（1）与人工湿地（2）的面积之比为4:1~5:1。
8.如权利要求1所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述人工湿地（2）位于养殖池塘（1）内部，人工湿地（2）上平面与养殖池塘（1）上平面位于同一水平面上。
9.如权利要求8所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述养殖池塘（1）深度（H1）为2.5米，养殖时保持水深1.5m，人工湿地（2）深度（H2）0.5米。
10.如权利要求1所述的高位增氧型养殖系统，其特征在于：所述人工湿地（2）悬空设置。
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