CN105393975B - 一种简易循环水对虾养殖池水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种简易循环水对虾养殖池水处理系统。其特征是由养殖池及水处理装置组成，该水处理装置由依次排列的沉淀池、颗粒反向过滤池、回水池及一侧的泡沫收集池组成；其中养殖池排水口与沉淀池进水口相通；颗粒反向过滤池与沉淀池底部连通，颗粒反向过滤池中间位置安装反向过滤筛板；过滤筛板上邻回水池的池壁设穿壁管，穿壁管入回水池端安装过滤袋，回水池中安装回水泵及曝气盘；在沉淀池、回水池及泡沫收集池池底均设排污口；沉淀池、颗粒反向过滤池和回水池及泡沫收集池的使用面积比为3:2:4:1，水处理装置与养殖池面积比1:20～1:50；本发明适于对虾及鱼类养殖，大大提高了养殖效益和节约养殖用水。

Description

一种简易循环水对虾养殖池水处理系统

技术领域

本发明涉及水产养殖中的水处理系统，具体是一种简易循环水对虾养殖池水处理系统。

背景技术

我国是水产养殖大国，养殖年产量居世界各国产量之首，水产养殖业已经成为我国渔业的重要组成部分。水产养殖业的迅速发展，得益于水产养殖技术的提高，如种苗繁育技术、人工增氧技术、水质改良技术、人工饵料制备技术、有益微生物使用技术等。特别是近年来工业化对虾养殖技术的发展，为水产养殖业带来了新的发展方向与前进的动力。目前我国工业化对虾养殖尽管处于发展的初期阶段，但借助于新的养殖技术，已经显示出巨大的发展潜力。工业化对虾养殖通过调控养殖水质，不仅可以实现降低养殖水体中的有害氮源，减少换水量，还可提高对虾养殖生长速度与成活率，减少病害发生率。目前在工业化对虾养殖中，生物絮团技术被得到广泛认可，采用生物絮团技术养殖对虾尽管具有多方面的优点，但是在生物絮团养殖对虾的后期，过量的絮团会消耗养殖系统中的大量氧气，增加供氧负担，给后期养殖带来极大的风险。为了解决养殖后期絮团过剩问题，目前多采用的技术手段是加大换水量，达到降低絮团的浓度目的，但这将带来多种不利因素，如降低水环境的稳定性、增加养殖的热力成本、浪费水资源及絮团物等。显然，为了从对虾养殖系统中有效分离生物絮团及其它污物，提供开发一种高效低耗和低建设成本的水处理系统成为产业的迫切需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种简易循环水对虾养殖池水处理系统，以弥补现有技术的不足，实现提高对虾养殖池污物排出能力、降低换水量、改善养殖水质、提高养殖产量、减少养殖动物病害发生率的目标。

本发明依据对虾养殖池中污物的分布特点，利用机械动力提水产生水位差作为水循环的动力，在对虾养殖池边附加水处理装置，经管路连通组成循环水处理系统，达到分离水中颗粒物及蛋白的效果，并将处理后水返回养殖池再行利用。

本发明的水处理系统由底部设有排水口的养殖池和水处理装置组成，该水处理装置由依次排列的沉淀池、颗粒反向过滤池、回水池和泡沫收集池组成，上述沉淀池底部设有进水口及排污口，进水口与养殖池排水口联通，沉淀池经由池壁底部开口与颗粒反向过滤池相连通，上述颗粒反向过滤池的中上部水平设置有一反向过滤筛板完全覆盖颗粒反向过滤池；又在该反向过滤筛板上方的池壁处设有一进入回水池的穿壁管，在养殖池临回水池的池壁上方设一回水管，在回水池与泡沫收集池相临的池壁上方设有泡沫溢出口，并在回水池和泡沫收集池池底均设有排污口。

本发明的水处理方法：首先打开养殖池排水口，让养殖池水流入沉淀池，再经沉淀池底部开口流入颗粒反向过滤池，在颗粒反向过滤池中的水上升并经反向过滤筛板过滤后，经穿壁管入回水池中的过滤袋中进行2次过滤，过滤后的水又经曝气盘或曝气石曝气后，最后由回水泵返回养殖池，其中上述曝气产生的含蛋白质气泡进入泡沫收集池排出，完成脱氮并有效分离生物絮团及其它污物。

本发明的积极效果在于：利用该养殖水处理系统，可以对养殖池中的颗粒物实现高效的清除，且最大限度的节约了养殖用水；在生物絮团养殖池中，可以过滤回收过量的絮团，用于其他动物养殖；在低温期，养殖池废水经过滤回收再利用后，不仅节约用水量，节约了热能，降低了养殖成本，而且减少了外源水的引入，也即减少了外源病原的引入而降低了养殖风险；本发明设计合理，建设施工难度低，投入资金少，使用效果显著。

附图说明

图1本发明的总体结构示意图。

图2本发明的水处理装置立体示意图。

图3本发明的水流向示意图(箭头示水流向)。

图4本发明的养殖池养殖对虾水体溶解氧变化图。

图5本发明的养殖池养殖对虾水体氨氮浓度变化图。

图6本发明的养殖池养殖对虾水体亚硝氮浓度变化图

图7本发明的养殖池养殖对虾水体中颗粒物含量变化图。

图8本发明的养殖池养殖牙鲆水体中氨氮含量变化图。

图9本发明的养殖池养殖牙鲆水体中亚硝氮含量变化图。

图10本发明的养殖池养殖牙鲆水体中颗粒物含量变化图。

其中，1养殖池、2排水口、3排水管、4水处理装置、5沉淀池、6进水口、7排污口、8颗粒反向过滤池、9回水池、10回水管、11泡沫收集池、12穿壁管、13泡沫溢出口、14反向过滤筛板、15斜面、16回水池排污口、17泡沫收集池排污口、18曝气盘、19开口、20过滤袋、21回水泵。

具体实施方式

如图1‐3，本发明的养殖池水处理系统由养殖池1与水处理装置4组成，该水处理装置4由依次排列的沉淀池5、颗粒反向过滤池8、回水池9及和沫收集池11组成。上述沉淀池5底部设有有一个进水口6及一个排污口7，进水口6与养殖池1排水口2连通，沉淀池5经由右侧池壁下方设有的开口19与颗粒反向过滤池8连通，上述颗粒反向过滤池8的中上部水平设置有一反向过滤筛板14完全覆盖颗粒反向过滤池8，又在该反向过滤筛板14上方比邻回水池9的池壁上设有过水用的穿壁管12，在靠养殖池1的回水池9的池壁上方设一回水管10，在相临的泡沫收集池11的池壁上方设有泡沫溢出口13，并在回水池9和泡沫收集池11的池底均设有排污口16、17。上述水处理装置4与养殖池1面积比1:20～1:50；上述水处理装置4中沉淀池5、颗粒反向过滤池8、回水池9及泡沫收集池11的使用面积比为3:2:4:1较为理想；沉淀池5进水口高程须低于养殖池1底面排水口高程10～15厘米，沉淀池5排污口低于进水口5厘米，保持排水通畅。

上述回水池9的底部设置回水泵21，以及曝气盘18或曝气石，该曝气设备也可用泡沫分离机代替。

又在上述回水池9的穿壁管12的出水端口安装过滤袋20。回水池9中的过滤袋20的孔径范围为100目～300目。

上述颗粒反向过滤池8的池底面设有向沉淀池5倾斜的斜面15。上述斜面15的倾斜度10～15度左右，以便于汇聚污物。

如本发明养殖池1为环道式，面积500平方米，深度1.8米。在养殖池1池底最低的污物汇集区的排水口2；在养殖池的一边修建水处理装置4，该水处理装置4的总面积10平方米，其中沉淀池面积：颗粒反向过滤池面积：回水池面积：泡沫收集池面积＝3:2:4:1，沉淀池进水口高程低于养殖池排水口高程10厘米，沉淀池排污口低于进水口5厘米。反向过滤筛板过滤孔径40目，过滤袋孔径100目，斜面15的倾斜度10度。

本发明的具体运行使用方法：首先开启污水沉淀池中连接养殖池的进水口，用插管封闭排水口；使养殖池水流进沉淀池及颗粒物反向过滤池，再经过反向过滤筛板过滤后，进入回水池，使污物截留在反向平板筛的底部及过滤袋中；当回水池水位达到一定高度时，开启水泵，将过滤后的清水返回养殖池。若回水池配备泡沫分离器，可运行该分离器。分离出的泡沫进入泡沫收集池经排污口排出。当反向过滤筛板底部的污物增多，影响水流通过时，关闭回水池水泵，封闭沉淀池的进水口，开启排污口，沉淀池及反向过滤筛板底部的滤出物便可借助反向水压自行排出，过滤袋中的滤出物可人工定时去除。污物排毕后，再次开始运行，如此反复，即在水产养殖过程中，根据养殖水体中絮团等颗粒物形成数量，可随时运行或关闭该处理系统。本发明适用于工业化或室外对虾及鱼类养殖。

应用本发明进行凡纳滨对虾生物絮团养殖。

实施例1

1材料与方法

1.1池塘及设备配备

本发明的实验池3个，规格及配置同实施方式1，每个池面积，500m²。每个回水池采用100w水泵作为循环水的动力，抽提过滤后水入养殖池，养殖池配水车式增氧机2台(2×0.75kw)。养殖池采用纳米曝气盘增氧。对照池3个，养殖池大小及构造均与实验池相同，没有水处理系统，其他与实验池相同。养殖期间水深控制在1.5米。

1.2放苗及养殖管理

实验池及对照池的每个池塘均放养凡纳滨对虾15万尾(合每亩20.01万尾)，虾苗体长1.2cm，放苗时各池水质条件相同，水温控制在29±1℃，盐度15～16，pH7.5～8.5。养殖期间，投喂颗粒饵料，实验组与对照组投喂量及换水量相同。养殖前期不换水，中期换水量20％，后期换水量为30％，养殖实验进行90d，实验组保持水体循环状态。1.3水质指标测定

养殖期间，定期检测对虾养殖池中的水质变化，主要检测指标包括：盐度、pH、温度、溶解氧(使用YSI556多参数水质测定仪检测)，氨氮、亚硝氮的检测方法参照国家标准GB17378.4-2007，氨氮采用靛酚蓝分光光度法，亚硝酸盐采用萘乙二胺分光光度法。

水体中颗粒物含量测定:采用离心方法，取养殖水体100mL,于离心机中3000g离心20min，弃上清，称量沉淀物重量，计算颗粒物含量。

1.4对虾生长及存活率参数

1.4.1凡纳滨对虾体长、存活率、产量及饵料系数测定

实验结束，测量对虾体长、平均体重及产量，推算对虾的存活率；根据各池的投喂量，计算饵料系数。

1.5数据统计方法

各检测指标均取3个平行的平均值，对实验结果进行差异显著性分析。

2实验结果

2.1水质指标变化情况

养殖期间实验池与对照池温度、盐度变化规律相同，变化幅度一致，统计分析显示在不同的检测时段，各组间没有显著性差异。

2.1.1溶解氧变化

实验组与对照组水体中溶解氧的变化趋势见图4，可知，在养殖中后期，实验池水体中的溶解氧基本维持在6mg/L以上，而对照池溶解氧有下降的趋势，后期对照组的溶解氧低于5mg/L。表明养殖池附加出污水处理设施，有助于提高养殖水体中的溶解氧。

2.1.2水体中氨氮变化

实验组与对照组水体中氨氮浓度变化见图5.可见两组中水体中的氨氮浓度变化趋势在养殖过程中基本相似，显著性差异分析显示，实验组与对照组中氨氮浓度差异不显著。

2.1.3水体中亚硝氮变化

实验组与对照组水体中氨氮浓度变化见图6.可见两组中水体中的亚硝氮浓度变化趋势在养殖过程中也基本相似，显著性差异分析显示，实验组与对照组中氨氮浓度差异不显著。

2.1.4水体中颗粒物含量变化

实验组与对照组水体中颗粒物浓度变化见图7.可见两组中水体中的颗粒物浓度差异显著，实验组中颗粒物浓度维持在60mg/L以下，而对照组中颗粒物浓度处于持续升高趋势，最高达到460mg/L。表明采用本水过滤系统，能够显著降低养殖水中的悬浮物。

2.2养殖结束对虾体长、产量、存活率及饵料系数

实验结束后，统计实验池与对照池中对虾平均体长、产量、存活率及饵料系数，结果见表1。

表1.实验池与对照池对虾平均体长、产量、存活率及饵料系数

项目	实验组	对照组	差异显著型比较
				对虾平均体长(cm)	11.2±1.3	10.1±1.2	差异不显著(P>0.05)
平均亩产量(kg)	3071.3±20.2	2894.5±111.6	差异显著(P<0.05)
				对虾存活率(％)	95.3±1.3	83.9±3.2	差异显著(P<0.05)
饵料系数	1.28±0.6	1.32±0.2	差异不显著(P>0.05)

显然，采用本发明能够显著提高养殖对虾的成活率，提高养殖产量。

实施例2

循环水牙鲆养殖池水处理系统建设方法同实施方式1，具体参数为：养殖池为方形，面积1000平方米，深度1.8米。水处理单元总面积20平方米，沉淀池面积：颗粒反向过滤池面积：回水池面积：泡沫收集池面积＝3:2:4:1，沉淀池进水口高程低于养殖池排水口高程15厘米，沉淀池排污口低于进水口5厘米。反向过滤筛板孔径120目，过滤袋孔径300目。

应用本发明进行牙鲆养殖。

1材料与方法

1.1池塘及设备配备

本发明的实验池取方形牙鲆养殖池3个，池塘规格及配置同具体实施方式2，水处理装置与养殖池面积1:50。每个回水池采用10w的微型水泵作为循环水的动力，抽提过滤后水入养殖池，并作为水循环动力。养殖池采用气石增氧。对照池3个传统养殖池，池大小及构造均与实验池相同，养殖设备配不配备循环水处理系统，其他与实验池相同。养殖期间水深控制在1.0米。

1.2放苗及养殖管理

本发明的实验池及对照池的每个池塘均放养牙鲆苗50000尾，鱼苗体长10±1.2cm，放苗时各池水质条件相同，水温恒定在18±0.3℃，盐度29，pH 7.8。养殖期间，投喂颗粒饵料，实验组与对照组投喂量及换水量相同。实验池采用连续循环水模式，养殖前期不换水，中期换水量20％，后期换水量为30％，对照池换上量同实验池，养殖实验进行100d.

1.3水质指标测定

养殖期间，定期检测养殖池中的水质变化，主要检测指标包括：盐度、pH、温度、溶解氧(使用YSI556多参数水质测定仪检测)，氨氮、亚硝氮的检测方法参照国家标准GB17378.4-2007，氨氮采用靛酚蓝分光光度法，亚硝酸盐采用萘乙二胺分光光度法。

水体中颗粒物含量测定:采用离心方法，取养殖水体100mL,于离心机中3000g离心20min，弃上清，称量沉淀物重量，计算颗粒物含量。

1.4牙鲆生长及存活率参数

1.4.1牙鲆体长、存活率及饵料系数测定

实验结束，测量牙鲆体长、统计存活率；根据各池的投喂量，计算饵料系数。

1.5数据统计方法

各检测指标均取3个平行的平均值，对实验结果进行差异显著性分析。

2实验结果

2.1水质指标变化情况

养殖期间，本发明的实验池与对照池温度、盐度、pH变化规律相同，变化幅度一致，各组间没有显著性差异，且实验池与对照池溶解氧均大于5mg/L以上。

2.1.1水体中氨氮变化

实验组与对照组水体中氨氮浓度变化见图8.可见两组水体中的氨氮浓度在养殖期间存在较大差异。在养殖的20d后，实验组中氨氮浓度趋于稳定，维持在0.12～0.14mg/L之间，而对照组中氨氮浓度自养殖10d起，逐渐升高，至30d达到较高状态，之后存在一定的波动，变化区间在0.25～0.34mg/L。表明采用该水质处理系统，能够显著的降低养殖水体中的氨氮。

2.1.2水体中亚硝氮变化

实验组与对照组水体中氨氮浓度变化见图9.可见在养殖的30d开始，两组水体中的亚硝氮浓度出现差异。实验组中氨氮浓度趋于稳定，仅在70d时出现较大升高，基本维持在0.08～0.2mg/L之间，而对照组中氨氮浓度自养殖10d起，逐渐升高，至30d达到较高状态，之后存在一定的波动，变化区间在0.22～0.31mg/L。表明采用该水质处理系统，能够显著的降低养殖水体中的亚硝氮浓度。

2.1.3水体中颗粒物含量变化

实验组与对照组水体中颗粒物浓度变化见图10.可见两组中水体中的颗粒物浓度差异显著，实验组中颗粒物浓度维持在16mg/L以下，而对照组中颗粒物浓度处于较高浓度下，最高达到41mg/L。表明采用本发明能够显著降低养殖水中的悬浮物等。

2.2牙鲆体长、存活率及饵料系数

实验结束后，统计本发明的实验池与对照池中牙鲆平均体长、存活率及饵料系数，结果见表2.

表2.实验结束时实验池与对照池牙鲆平均体长、存活率及饵料系数

项目	实验组	对照组	差异显著型比较
				牙鲆平均体长(cm)	19.5±1.0	17.2±1.6	差异显著(P<0.05)
牙鲆存活率(％)	98.2±2.6	90.7±2.9	差异显著(P<0.05)
				饵料系数	1.21±0.4	1.53±0.6	差异显著(P<0.05)

显然，采用本发明能够显著提高牙鲆的生长速度、成活率，降低饵料系数。即实验组中牙鲆生长速度、存活率及饵料系数均优于对照组，表明本发明的水处理系统养殖鱼类也具有良好效果。

Claims (5)

1.一种简易循环水对虾养殖池水处理系统，其特征是该水处理系统由底部设有排水口（2）的养殖池（1）和水处理装置（4）组成，该水处理装置（4 ）由依次排列的沉淀池（5）、颗粒反向过滤池（8）、回水池（9）和泡沫收集池（11）组成，上述沉淀池（5）底部设有进水口（6）及排污口（7），进水口（6）与养殖池（1）排水口（2）联通，沉淀池（5）经由右侧池壁下方设有的开口（19）与颗粒反向过滤池（8）相连通，上述颗粒反向过滤池（8）的中上部水平设置有一反向过滤筛板（14）完全覆盖颗粒反向过滤池（8）；又在该反向过滤筛板（14）上方、比邻回水池（9）的池壁上设有过水用的穿壁管（12），在养殖池（1）临回水池（9）的池壁上方设一回水管（10），在回水池（9）与泡沫收集池（11）相临的池壁上方设有泡沫溢出口（13），并在回水池（9）和泡沫收集池（11）的池底均设有排污口（16、17）；所述的回水池（9）的穿壁管（12）的出水端口上设有过滤袋（20），该过滤袋（20）的网目为100～300目；该回水池（9）是采用过滤袋（20）对来自颗粒反向过滤池（8）的水再次进行过滤，用回水泵（21）将二次过滤水抽回养殖池（1）；与泡沫收集池（11）相邻的墙体高度低于池周边墙高，且高于池最高水位线5~10cm，池中采用曝气盘（18）对二次过滤的水进行增氧曝气，产生的泡沫流向泡沫收集池（11），或安装泡沫分离器分离泡沫；上述颗粒反向过滤池（8）内的反向过滤筛板（14）的筛板孔径范围为40～120目。

2.根据权利要求1所述的养殖池水处理系统，其特征是上述颗粒反向过滤池（8）的池底面设有向沉淀池（5）倾斜的斜面（15）。

3.根据权利要求1所述的养殖池水处理系统，其特征是上述回水池（9）的底部设置回水泵（21）。

4.根据权利要求1所述的养殖池水处理系统，其特征是上述回水池（9）的底部设置曝气盘（18）或者曝气石。

5.根据权利要求1所述的养殖池水处理系统，其特征是上述水处理装置（4）与养殖池（1）的面积比为1:20～1:50。