CN104430134B - 一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，包括循环水养殖池、全自动反冲洗滚筒机械过滤机、固定生物滤床、紫外消毒装置、调节池、上层的移动生物滤床、高效纯氧混合器、生物滤池内循环保安自维护免接种系统、旁路管道循环系统；双层生物滤床既可以提高净化效率，又节约占地面积；中置紫外消毒装置既可以有效杀菌，又为循环水养殖池创造一个有益微生物的稳定水环境；生物滤池内循环保安自维护免接种系统，可以维持稳定的活性生物菌群，保持高效的净化效率；旁路管道循环系统可以克服循环水养殖中鱼类得病使用药物的问题；本发明适用于淡水、海水优质品种的高密度养殖，是一种工厂化高效、节能、节地的工厂化循环水养殖系统。

Description

一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统
技术领域
本发明涉及工厂化循环水养殖领域，尤其涉及到一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统。
背景技术
工厂化循环水养殖是摆脱传统养殖业受自然环境束缚，通过物理过滤、生物过滤、水温调控、紫外杀菌、循环利用、水质在线监测和远程视频监控等多种技术手段，使养殖水产品处于一个相对可控的生态环境中，实现海水、淡水优质养殖品种的高密度健康养殖，具有“高产、优质、高效、生态、安全、节能减排”的显著特点。工厂化循环水养殖是我国水养殖业由粗放型养殖模式向现代化工业化养殖模式转变的必由之路，是水产养殖业走向集约化、规模化、现代化道路的必然选择，代表着未来水产养殖业，特别是科技创新与先进生产力发展的重要方向。
工厂化循环水养殖系统是一种封闭式的养殖模式，当前国内外研发应用的工厂化循环水养殖系统多种多样，其碎片研究较多，缺乏标准化、系统化，仍然存在工艺设计不合理、设施设备投资大、运行成本高等一系列问题，这严重制约了国内循环水养殖的推广应用。
因此，需要增强循环水养殖系统的实用性，增加循环水养殖的竞争力。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单，设计合理，高效、节能、节地的工厂化循环水高密度养殖系统。
本发明是通过如下方式实现的：
一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，其特征在于：包括循环水养殖池1、全自动反冲洗滚筒机械过滤机4、固定生物滤床5、紫外消毒装置6、调节池7、上层的移动生物滤床9、高效纯氧混合器10；所述上层的移动生物滤床9设于固定生物滤床5的正上方；所述固定生物滤床5内设有毛刷式生物填料20；所述上层的移动生物滤床9内填充有悬浮颗粒生物填料21；
所述循环水养殖池1的底部设有双管路排污底盘19，一路与水位调节器2连接后自流到全自动反冲洗滚筒机械过滤机4进行固液分离，分离出体积较大的残饵粪便、杂质并排污；另一路与涡旋固液分离器3连接，分离出较重的残饵粪便及杂质，然后自流到全自动反冲洗滚筒机械过滤机4再进行固液分离，分离出体积较大的残饵粪便、杂质并排污；
经全自动反冲洗滚筒机械过滤机4过滤的水体进入固定生物滤床5，固定生物滤床5内的毛刷式生物填料20，一方面可以将全自动反冲洗滚筒机械过滤机4无法去除的悬浮物及细小颗粒起到拦截作用；一方面，通过微生物的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；
经固定生物滤床5净化的水体进入紫外消毒装置6，紫外消毒装置6对水体进行消毒杀菌，去除水体中对鱼类有害的病原菌的微生物；
自紫外消毒装置6流出的水体进入调节池7，对水体进行包括温度、pH值的参数调节；
所述调节池7和上层的移动生物滤床9之间通过循环水泵8相连接，由循环水泵8把调节池7中的水体打到上层的移动生物滤床9内，所述上层的移动生物滤床9内的悬浮颗粒生物填料21对微生物进行硝化反应，高效去除包括氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、硫化氢在内的有害物质；同时，可以提供有益的微生物菌群，保持循环水养殖池1中的微生态平衡；
所述上层的移动生物滤床9和循环水养殖池1之间通过管路相连接，所述管路上设有高效纯氧混合器10，由上层的移动生物滤床9流出的水体经高效纯氧混合器10进行纯氧混合后，自流返回到循环水养殖池1中，形成全封闭的循环水养殖系统。
还包括生物滤池内循环保安自维护免接种系统，所述内循环保安自维护免接种系统包括排污管道11、控制球阀12、内循环水泵13、内循环保安自维护装置14、二氧化碳脱气生物滤器15，所述排污管道11一端与固定生物滤床5的排污口16相连接，另一端通过内循环水泵13与内循环保安自维护装置14相连接；所述二氧化碳脱气生物滤器15与内循环保安自维护装置14相连接，且二氧化碳脱气生物滤器15设于固定生物滤床5之上；所述排污管道11与排污口16之间设有控制球阀12；定期开启控制球阀12，使固定生物滤床5底层的水体及淤泥经排污口16进入排污管道11，经内循环水泵13进入内循环保安自维护装置14，通过内循环保安自维护装置14自身作用，分离出活性微生物随水体进入二氧化碳脱气生物滤器15，调节水体的pH值，进而重新返回到固定生物滤床5，形成了生物滤池内循环保安自维护免接种系统。
还包括一旁路管道循环系统，所述旁路管道循环系统包括旁路管道17，所述旁路管道17一端通过球阀18与全自动反冲洗滚筒机械过滤机4相连通，另一端与紫外消毒装置6相连通；当循环水养殖池1中的鱼类得病，需要进行药物治疗时，循环水养殖池1中的出水经过全自动反冲洗滚筒机械过滤机4之后，关闭进入固定生物滤床5的管道，打开球阀18进入旁路管道17，经紫外消毒装置6进行消毒杀菌，进入调节池7，经循环水泵进入高效纯氧混合器10，进行纯氧混合后，回流到循环水养殖池1中，形成循环的旁路管道系统。
所述固定生物滤床5内设有若干挡流板或墙体54，所述若干挡流板或墙体54将固定生物滤床5设置成自上而下的倒“S”形水流道。
所述循环水养殖池1为八角形养殖池。
所述涡旋固液分离器3底部排污口设有球阀22。
所述循环水泵8为大流量低扬程节能水泵。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：1、独特的双层生物滤池净化工艺设计相对于传统的循环水系统中生物过滤依次经过一级、二级、三级生物滤池等多级生物滤池工艺，节省了循环水处理系统车间的占地面积，并提高循环水养殖水体中废料(有机物和铵盐)的净化效率；同时生物滤床的有效深度的降低，减少了为生物滤池曝气的能耗，并且整个循环水系统工艺只用一级水泵提水，实现了运行节能。
2、中置紫外线消毒设备，放置于固定生物滤床和移动床生物滤床之间，这样既可以发挥紫外线几乎99％的杀菌能力，又可以利用移动床生物滤床创造一个含有益微生物的稳定的水环境；解决了现有循环水系统中紫外消毒装置的弊端，前端放置由于机械过滤器作用是有限的，无法去除水体中的悬浮颗粒，将直接影响紫外线的透射率，降低紫外线的杀菌效率；后端放置将杀死几乎99.9％的细菌，无法创造一个含有益微生物的稳定的水环境，尤其对鱼苗和鱼卵孵化阶段，因为这个阶段鱼的免疫系统是非常弱的。
3、生物滤池内循环保安自维护系统的配置，解决了常规循环水养殖系统中常因系统运转一段时间之后时常出现生物滤床老化生物膜难以形成甚至生物滤床“崩溃”的问题，确保了生物滤池内净水微生物的含量稳定。也克服了现有专利只是利用简单的回流手段，没加任何处理，未形成真正的生物滤池内循环保安自维护免接种系统的问题。
4、增加全自动反冲洗滚筒机械过滤机之后的旁路管道系统，绕过生物滤池，连接紫外线，高效纯氧混合器返回到养殖池中，解决了循环水系统中鱼类得病用药的问题。现有的循环水系统是不允许添加任何抗生素类药物，一旦如此，循环水系统的“核心”—生物滤池将崩溃，无法满足养殖水体的处理，循环利用。
5、液氧可通过高效纯氧混合器注入到循环水养殖系统中，提高养殖水体的溶氧含量，增加养殖密度，解决了现有循环水养殖系统利用鼓风机曝气增氧，水体中氧气含量低、噪音大、养殖密度低下等问题。
6、本工厂化循环水养殖系统，配套设备较少，设备与设施造价低，运行成本低。
7、本工厂化循环水系统适用于淡水、海水优质鱼类品种的高密度养殖，适用于幼苗培育、成鱼养成等各个阶段的循环水高密度养殖；本工厂化循环水系统发明属于国内外首创，具有显著的创新性。
附图说明
图1本发明结构示意图。
具体实施方式
现结合附图，详述本发明具体实施方式：
如图1所示，一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，包括循环水养殖池1、全自动反冲洗滚筒机械过滤机4、固定生物滤床5、紫外消毒装置6、调节池7、上层的移动生物滤床9、高效纯氧混合器10；所述固定生物滤床5设于循环水养殖池1的后端；所述上层的移动生物滤床9设于固定生物滤床5的正上方；所述全自动反冲洗滚筒机械过滤机4设于固定生物滤床5的前端；所述紫外消毒装置6和调节池7依次设于固定生物滤床5的后端；所述固定生物滤床5内设有毛刷式生物填料20；所述上层的移动生物滤床9内填充有悬浮颗粒生物填料21；所述循环水养殖池1的底部设有双管路排污底盘19，一路与水位调节器2连接后自流到全自动反冲洗滚筒机械过滤机4进行固液分离，分离出体积较大的残饵粪便、杂质并排污；另一路与涡旋固液分离器3连接，分离出较重的残饵粪便及杂质，然后自流到全自动反冲洗滚筒机械过滤机4再进行固液分离，分离出体积较大的残饵粪便、杂质并排污；经全自动反冲洗滚筒机械过滤机4过滤的水体进入固定生物滤床5，固定生物滤床5内的毛刷式生物填料20，一方面可以将全自动反冲洗滚筒机械过滤机4无法去除的悬浮物及细小颗粒起到拦截作用；一方面，通过微生物的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；经固定生物滤床5净化的水体进入紫外消毒装置6，紫外消毒装置6对水体进行消毒杀菌，去除水体中对鱼类有害的病原菌的微生物；自紫外消毒装置6流出的水体进入调节池7，对水体进行包括温度、pH值的参数调节；所述调节池7和上层的移动生物滤床9之间通过循环水泵8相连接，由循环水泵8把调节池7中的水体打到上层的移动生物滤床9内，所述上层的移动生物滤床9内的悬浮颗粒生物填料21对微生物进行硝化反应，高效去除包括氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、硫化氢在内的有害物质；同时，可以提供有益的微生物菌群，保持循环水养殖池1中的微生态平衡；所述上层的移动生物滤床9和循环水养殖池1之间通过管路相连接，所述管路上设有高效纯氧混合器10，由上层的移动生物滤床9流出的水体经高效纯氧混合器10进行纯氧混合后，自流返回到循环水养殖池1中，形成全封闭的循环水养殖系统。
本发明还包括生物滤池内循环保安自维护免接种系统，所述循环保安自维护免接种系统包括排污管道11、控制球阀12、内循环水泵13、内循环保安自维护装置14、二氧化碳脱气生物滤器15，所述排污管道11一端与固定生物滤床5的排污口16相连接，另一端通过内循环水泵13与内循环保安自维护装置14相连接；所述二氧化碳脱气生物滤器15与内循环保安自维护装置14相连接，且二氧化碳脱气生物滤器15设于固定生物滤床5之上；所述排污管道11与排污口16之间设有控制球阀12；定期开启控制球阀12，使固定生物滤床5底层的水体及淤泥经排污口16进入排污管道11，经内循环水泵13进入内循环保安自维护装置14，通过内循环保安自维护装置14自身作用，分离出活性微生物随水体进入二氧化碳脱气生物滤器15，调节水体的pH值，进而重新返回到固定生物滤床5，形成了生物滤池内循环保安自维护免接种系统。
本发明还包括一旁路管道循环系统，所述旁路管道循环系统包括旁路管道17，所述旁路管道17一端通过球阀18与全自动反冲洗滚筒机械过滤机4相连通，另一端与紫外消毒装置6相连通；当循环水养殖池1中的鱼类得病，需要进行药物治疗时，循环水养殖池1中的出水经过全自动反冲洗滚筒机械过滤机4之后，关闭进入固定生物滤床5的管道，打开球阀18进入旁路管道17，经紫外消毒装置6进行消毒杀菌，进入调节池7，经循环水泵进入高效纯氧混合器10，进行纯氧混合后，回流到循环水养殖池1中，形成循环的旁路管道系统。
本发明固定生物滤床5内设有若干挡流板或墙体54，所述若干挡流板或墙体54将固定生物滤床5设置成自上而下的倒“S”形水流道，充分对水体进行过滤。
本发明涡旋固液分离器3底部排污口设有球阀22，定期开启收集污物，可以做有机肥料。
本发明循环水泵8为大流量低扬程节能水泵，运行节能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，其特征在于：包括循环水养殖池(1)、全自动反冲洗滚筒机械过滤机(4)、固定生物滤床(5)、紫外消毒装置(6)、调节池(7)、上层的移动生物滤床(9)、高效纯氧混合器(10)；所述上层的移动生物滤床(9)设于固定生物滤床(5)的正上方；所述固定生物滤床(5)内设有毛刷式生物填料(20)；所述上层的移动生物滤床(9)内填充有悬浮颗粒生物填料(21)；
所述循环水养殖池(1)的底部设有双管路排污底盘(19)，一路与水位调节器(2)连接后自流到全自动反冲洗滚筒机械过滤机(4)进行固液分离，分离出体积较大的残饵粪便、杂质并排污；另一路与涡旋固液分离器(3)连接，分离出较重的残饵粪便及杂质，然后自流到全自动反冲洗滚筒机械过滤机(4)再进行固液分离，分离出体积较大的残饵粪便、杂质并排污；
经全自动反冲洗滚筒机械过滤机(4)过滤的水体进入固定生物滤床(5)，固定生物滤床(5)内的毛刷式生物填料(20)，一方面可以将全自动反冲洗滚筒机械过滤机(4)无法去除的悬浮物及细小颗粒起到拦截作用；一方面，通过微生物的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；
经固定生物滤床(5)净化的水体进入紫外消毒装置(6)，紫外消毒装置(6)对水体进行消毒杀菌，去除水体中对鱼类有害的病原菌的微生物；
自紫外消毒装置(6)流出的水体进入调节池(7)，对水体进行包括温度、pH值的参数调节；
所述调节池(7)和上层的移动生物滤床(9)之间通过循环水泵(8)相连接，由循环水泵(8)把调节池(7)中的水体打到上层的移动生物滤床(9)内，所述上层的移动生物滤床(9)内的悬浮颗粒生物填料(21)对微生物进行硝化反应，高效去除包括氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、硫化氢在内的有害物质；同时，可以提供有益的微生物菌群，保持循环水养殖池(1)中的微生态平衡；
所述上层的移动生物滤床(9)和循环水养殖池(1)之间通过管路相连接，所述管路上设有高效纯氧混合器(10)，由上层的移动生物滤床(9)流出的水体经高效纯氧混合器(10)进行纯氧混合后，自流返回到循环水养殖池(1)中，形成全封闭的循环水养殖系统。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，其特征在于：还包括生物滤池内循环保安自维护免接种系统，所述循环保安自维护免接种系统包括排污管道(11)、控制球阀(12)、内循环水泵(13)、内循环保安自维护装置(14)、二氧化碳脱气生物滤器(15)，所述排污管道(11)一端与固定生物滤床(5)的排污口(16)相连接，另一端通过内循环水泵(13)与内循环保安自维护装置(14)相连接；所述二氧化碳脱气生物滤器(15)与内循环保安自维护装置(14)相连接，且二氧化碳脱气生物滤器(15)设于固定生物滤床(5)之上；所述排污管道(11)与排污口(16)之间设有控制球阀(12)；定期开启控制球阀(12)，使固定生物滤床(5)底层的水体及淤泥经排污口(16)进入排污管道(11)，经内循环水泵(13)进入内循环保安自维护装置(14)，通过内循环保安自维护装置(14)自身作用，分离出活性微生物随水体进入二氧化碳脱气生物滤器(15)，调节水体的pH值，进而重新返回到固定生物滤床(5)，形成了生物滤池内循环保安自维护免接种系统。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，其特征在于：还包括一旁路管道循环系统，所述旁路管道循环系统包括旁路管道(17)，所述旁路管道(17)一端通过球阀(18)与全自动反冲洗滚筒机械过滤机(4)相连通，另一端与紫外消毒装置(6)相连通；当循环水养殖池(1)中的鱼类得病，需要进行药物治疗时，循环水养殖池(1)中的出水经过全自动反冲洗滚筒机械过滤机(4)之后，关闭进入固定生物滤床(5)的管道，打开球阀(18)进入旁路管道(17)，经紫外消毒装置(6)进行消毒杀菌，进入调节池(7)，经循环水泵进入高效纯氧混合器(10)，进行纯氧混合后，回流到循环水养殖池(1)中，形成循环的旁路管道系统。
4.根据权利要求1所述的一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，其特征在于：所述固定生物滤床(5)内设有若干挡流板或墙体(54)，所述若干挡流板或墙体(54)将固定生物滤床(5)设置成自上而下的倒“S”形水流道。
5.根据权利要求1所述的一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，其特征在于：所述循环水养殖池(1)为八角形养殖池。
6.根据权利要求1所述的一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，其特征在于：所述涡旋固液分离器(3)底部排污口设有球阀(22)。
7.根据权利要求1所述的一种高效节能节地的工厂化循环水高密度养殖系统，其特征在于：所述循环水泵(8)为大流量低扬程节能水泵。
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