CN103734067B - 一种用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统及配水方法 - Google Patents
一种用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统及配水方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于人工养殖技术领域，具体涉及一种用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统及配水方法。该系统包括自动配水装置，配水池，水质调配系统控制器，安全监测装置和养殖池，所述自动配水装置与配水池有双向管道连接，原海水池、废热海水库、浅井凉水池、地表淡水池、深井热水池分别通过管道与自动配水装置连接，自动配水装置与安全监测装置之间有管道连接；配水池与水质调配系统控制器、安全监测装置、养殖池之间分别有管道连接；水质调配系统控制器与安全监测装置、养殖池之间有管道连接，养殖池与安全监测装置之间有管道连接。本发明实现了海产养殖全年生产和海水资源的多级深度利用。
Description
技术领域
本发明属于人工养殖技术领域，具体涉及一种用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统及配水方法。
背景技术
近年来，我国国民经济发展势头迅猛，海水养殖业也快速发展，但是由于大量工业废水和城市生活污水的任意排放，使一些近岸海域受到污染，海水养殖也受到严重影响。
目前，我国海水养殖业生产效率仍较低，大都还采用传统的养殖方式和技术，这种传统的粗养方式既破坏了渔业资源，又严重污染了养殖水域，大量的投饵、施肥及使用各类消毒剂、杀虫剂，导致养殖病害频繁发生，于是人们开始用无污染的地下卤水、盐水、或在离海较远的水域用地下盐水进行养殖，虽然取得一定成效，但这种单一式养殖也存在地域、季节、温度等多方面因素影响，制约着海水养殖业的发展。
采用海水冷却的热电厂每年都需要大量的海水循环量，由于海水会因卤度的提高而产生临界析出的原因，为防换热设备积盐结垢，须控制循环海水卤度在6°Bé度以下，因此每年都要有大量含有废热的温排水排出，由于温度较高（常年温度在25℃-40℃之间），不能直接进入初级卤区参与养殖，进入中级卤区和饱和卤区又会稀释卤水浓度，因此只能排海，造成了资源的浪费。
海水冷却后的废热海水含有大量余热，卤度较高，若能应用于海产养殖，正好可弥补冬季原海水水温低，不适于养殖的季节性缺陷，同时可使参与养殖后的海水进入中度卤提溴和饱和卤盐碱联产、苦卤资源化的海水多级深度利用循环经济产业链。
国外对温排水利用的研究较早，早在20世纪70年代初，温排水的余热利用问题就已引起国际社会的普遍关注。美国的一些研究机构开展了温排水余热利用途径的研究。其实践中的主流利用方式是用于农业（主要是温室蔬菜的种植）和水产养殖。我国电厂循环冷却水余热利用问题早有提出，但多属个例，其中，多集中于北方地区利用废热温水进行水产养殖、农作物栽培；还有用于港口、工业取水口融冰缓冰的一些个案。利用形式比较单一、利用率低下，属于低水平利用。
迄今国内外有关多种水资源配制以及进行养殖的研究还比较薄弱，利用电厂温源头减排海水冷却后的废热海水、深井高温淡水、浅井低温苦咸水和自然海水配进行自动化配水，从而进行规模化海水养殖生产活动，国内外鲜有报道。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统及配水方法。本发明旨在开发一种利用废热海水、原海水、地下深井热水、浅井凉水和水库水等多种水源按照各种珍稀海产品养殖环境需求，实现自动化配水和安全养殖技术，使大量废热海水源头实现资源化高值利用。
本发明是通过下述的技术方案来解决以上的技术问题的：
一种用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统，包括自动配水装置（8），配水池（9），水质调配系统控制器（10），安全监测装置（11）和养殖池（12），所述自动配水装置（8）与配水池（9）有双向管道连接，原海水池（1）、废热海水库（4）、浅井凉水池（5）、地表淡水池（6）、深井热水池（7）分别通过管道与自动配水装置（8）连接，自动配水装置（8）与安全监测装置（11）之间有管道连接；配水池（9）与水质调配系统控制器（10）、安全监测装置（11）、养殖池（12）之间分别有管道连接，水质调配系统控制器（10）与安全监测装置（11）、养殖池（12）之间有管道连接，养殖池（12）与安全监测装置（11）之间有管道连接。
上述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统中，所述原海水池（1）与废热海水库（4）之间依次连接有供热电厂（2）和凝汽器（3），所述凝汽器（3）与废热海水库（4）之间有双向管道连接。
上述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统中，所述自动配水装置包括过滤装置、蛋白分离装置、消毒灭菌装置和液体增氧装置，四者通过管道依次连接，其作用主要是对五种水质进行预处理。
所述安全监测装置为现有技术中的水质安全监测装置。
上述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统的配水方法，包含如下步骤：
（a）原海水池（1）中的原海水经纳潮或扬水站泵送后分为两路，一路进入供热电厂（2）的凝汽器（3）进行换热，温度达到25-40℃，进入废热海水库（4），而后其中一部分返回电厂凝汽器（3）循环冷却，另一部分从废热海水库（4）进入自动配水装置（8）； 另一路原海水则直接进入自动配水装置（8）；
（b）浅井凉水池（5）中的浅井凉水、地表淡水池（6）中的地表淡水、深井热水池（7）中的深井热水分别通过管路接入自动配水装置（8）；
（c）步骤（a）和步骤（b）中的废热海水、浅井凉水、地表淡水、深井热水和原海水五种水作为原料经自动配水装置（8）预处理后进入配水池（9）；
（d）配水池（9）中的混配水经过在线监测将数据传输给安全监测装置（11），安全监测装置（11）根据养殖池（12）和池塘养殖系统对水量、水温、氧量、盐度、无菌化程度的不同要求，自动化确定配水比例和配水方案，并直接发送指令给自动配水装置（8），自动化配水装置按照安全监测装置（11）的指令，通过阀组实现对步骤（a）和步骤（b）中五种原料水流量的精准控制，形成混配水进入水质调配系统控制器（10）；
（e）水质调配系统控制器（10）中的混配水分为两路，一路通过管道输送至安全监测装置（11），已实现与对配水池（9）在线监测数据的平行检测和相互校准，实时修订配水指令；另一路通过阀组和闸门进入养殖池，完成配水过程。
上述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统的配水方法中，所述步骤（a）中原海水的温度为1-15℃。
上述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统的配水方法中，所述安全监测装置采用DCS控制，监测的水质参数范围：溶解氧5-8mg/L；对虾育苗pH值8.5，河蟹育苗pH值范围8.0-8.5，淡水养殖pH值范围6.5-9.0，海水养殖pH值范围7.5-8.5；氨浓度＜0.015ppm；NO2-浓度＜0.2ppm；Cl-浓度＜0.02ppm；硫化氢浓度＜0.1ppm；水温20-25℃。
本发明的有益效果为:
（1）本发明克服了单纯海水冷却废热海水排海，人工工厂化养殖只能季节性生产，海盐行业卤水资源短缺影响产量的多种弊端，源头减排废热排海、降低了海产养殖成本，实现了海产养殖全年生产和海水资源的多级深度利用，在大型海水利用园区具有重要的推广应用价值。
（2）对燃煤电厂海水冷却温排海水大量排海的现状，根据温排海水、原海水、深井热水、浅井凉水和地表水不同水源的理化指标和特点，运用自主开发的自动化配水技术，建立自动配水系统，实现DCS自动化配水和在线安全监测；开发多品种、常年健康生态养殖技术，实现利用配制海水的高效生态无公害养殖技术模式，营造满足养殖生物全年适宜生长的水体条件。
（3）山东鲁北企业集团总公司所在地水资源丰富，既有取之不尽、用之不竭的海水资源，也有深井高温淡水、浅井低温海水和高盐度卤水，加上电厂温排水，可以通过不同的组合，配置不同盐度的海水，满足养殖海产品常年生长需求。调配的海水适于海珍品、鱼类、甲壳类、贝类、头足类等多种高端无公害珍稀海产品养殖生产，无污染、稳定的海水环境，更适于推行大密度、高规格、高质量的集约化养殖生产和不同水层的多品种立体养殖方式，最大限度地增加单位水体的产量和提高水域生产力。
附图说明
图1为本发明的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统示意图。
图中，1-原海水池，2-供热电厂，3-凝汽器，4-废热海水库，5-浅井凉水池，6-地表淡水池，7-深井热水池，8-自动配水装置，9-配水池，10-水质调配系统控制器，11-安全监测装置，12-养殖池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不以此限制本发明。
实施例1
本发明的一种用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统，包括自动配水装置8，配水池9，水质调配系统控制器10，安全监测装置11和养殖池12，所述自动配水装置8与配水池9有双向管道连接，原海水池1、废热海水库4、浅井凉水池5、地表淡水池6、深井热水池7分别通过管道与自动配水装置8连接，自动配水装置8与安全监测装置11之间有管道连接；配水池9与水质调配系统控制器10、安全监测装置11、养殖池12之间分别有管道连接；水质调配系统控制器10与安全监测装置11、养殖池12之间有管道连接，养殖池12与安全监测装置11之间有管道连接。
上述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统中，所述原海水池1与废热海水库4之间依次连接有供热电厂2，凝汽器3；所述凝汽器3与废热海水库4之间有双向管道连接。
上述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统中，所述自动配水装置包括过滤装置、蛋白分离装置、消毒灭菌装置和液体增氧装置，四者通过管道依次连接。
用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统的配水方法，包含如下步骤：
（a）原海水池1中的1-15℃原海水经纳潮或扬水站泵送后分为两路，一路进入供热电厂2的凝汽器3进行换热，温度达到25-40℃，进入废热海水库4，而后其中一部分返回电厂凝汽器3循环冷却，另一部分从废热海水库4进入自动配水装置8；另一路原海水则直接进入自动配水装置8；
（b）浅井凉水池5中的浅井凉水、地表淡水池6中的地表淡水、深井热水池7中的深井热水分别通过管路接入自动配水装置8；
（c）步骤a和步骤b中的废热海水、浅井凉水、地表淡水、深井热水和原海水五种水作为原料经自动配水装置8预处理后进入配水池9；
（d）配水池9中的混配水经过在线监测将数据传输给安全监测装置11，安全监测装置11根据工厂化养殖系统12和池塘养殖系统13对水量、水温、氧量、盐度、无菌化程度的不同要求，自动化确定配水比例和配水方案，并直接发送指令给自动配水装置8，自动化配水装置按照安全监测装置11的指令，通过阀组实现对步骤a和步骤b中五种原料水流量的精准控制，形成混配水进入水质调配系统10；
（e）水质调配系统10中的混配水分为两路，一路通过管道输送至安全监测装置11，已实现与对配水池9在线监测数据的平行检测和相互校准，实时修订配水指令；另一路通过阀组和闸门进入养殖池，完成配水过程。
所述安全监测装置采用DCS控制，监测的水质参数范围：溶解氧5-8mg/L；对虾育苗pH值8.5，河蟹育苗pH值范围8.0-8.5，淡水养殖pH值范围6.5-9.0，海水养殖pH值范围7.5-8.5；氨浓度＜0.015ppm；NO2-浓度＜0.2ppm；Cl-浓度＜0.02ppm；硫化氢浓度＜0.1ppm；水温20-25℃。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统，其特征在于，包括自动配水装置（8），配水池（9），水质调配系统控制器（10），安全监测装置（11）和养殖池（12），所述自动配水装置（8）与配水池（9）有双向管道连接，原海水池（1）、废热海水库（4）、浅井凉水池（5）、地表淡水池（6）、深井热水池（7）分别通过管道与自动配水装置（8）连接，自动配水装置（8）与安全监测装置（11）之间有管道连接；配水池（9）与水质调配系统控制器（10）、安全监测装置（11）、养殖池（12）之间分别有管道连接，水质调配系统控制器（10）与安全监测装置（11）、养殖池（12）之间有管道连接，养殖池（12）与安全监测装置（11）之间有管道连接；
所述用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统的配水方法，包含如下步骤：
（a）原海水池（1）中的原海水经纳潮或扬水站泵送后分为两路，一路进入供热电厂（2）的凝汽器（3）进行换热，温度达到25-40℃，进入废热海水库（4），而后其中一部分返回电厂凝汽器（3）循环冷却，另一部分从废热海水库（4）进入自动配水装置（8）； 另一路原海水则直接进入自动配水装置（8）；
（b）浅井凉水池（5）中的浅井凉水、地表淡水池（6）中的地表淡水、深井热水池（7）中的深井热水分别通过管路接入自动配水装置（8）；
（c）步骤（a）和步骤（b）中的废热海水、浅井凉水、地表淡水、深井热水和原海水五种水作为原料经自动配水装置（8）预处理后进入配水池（9）；
（d）配水池（9）中的混配水经过在线监测将数据传输给安全监测装置（11），安全监测装置（11）根据养殖池（12）和池塘养殖系统对水量、水温、氧量、盐度、无菌化程度的不同要求，自动化确定配水比例和配水方案，并直接发送指令给自动配水装置（8），自动化配水装置按照安全监测装置（11）的指令，通过阀组实现对步骤（a）和步骤（b）中五种原料水流量的精准控制，形成混配水进入水质调配系统控制器（10）；
（e）水质调配系统控制器（10）中的混配水分为两路，一路通过管道输送至安全监测装置（11），已实现与对配水池（9）在线监测数据的平行检测和相互校准，实时修订配水指令；另一路通过阀组和闸门进入养殖池，完成配水过程。
2.根据权利要求1所述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统，其特征在于，所述原海水池（1）与废热海水库（4）之间依次连接有供热电厂（2）和凝汽器（3），所述凝汽器（3）与废热海水库（4）之间有双向管道连接。
3.根据权利要求1所述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统，其特征在于，所述自动配水装置包括过滤装置、蛋白分离装置、消毒灭菌装置和液体增氧装置，四者通过管道依次连接。
4.根据权利要求1所述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统，其特征在于，所述步骤（a）中原海水的温度为1-15℃。
5.根据权利要求1所述的用于特种养殖的废热海水回用自动配水养殖系统，其特征在于，所述安全监测装置采用DCS控制，监测的水质参数范围：溶解氧5-8mg/L；对虾育苗pH值8.5，河蟹育苗pH值范围8.0-8.5，淡水养殖pH值范围6.5-9.0，海水养殖pH值范围7.5-8.5；氨浓度＜0.015ppm；NO2-浓度＜0.2ppm；Cl-浓度＜0.02ppm；硫化氢浓度＜0.1ppm；水温20-25℃。
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