CN106508773A - 一种智能循环水养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能循环水养殖系统，包括养殖池、物理滤池、履带式过滤机、蛋白分离器、曝气生物滤池、制冷机和氧水混合器，若干个并联的养殖池出水口均与物理滤池的进水口管线连通，履带式过滤机倾斜固定设置在物理滤池内，物理滤池的出水口与蛋白分离器的进水口连通，蛋白分离器的出水口与曝气生物滤池的进水口连通，曝气生物滤池出水口与制冷机连通，氧气混合器分别与制冷机和氧气罐连通实现氧气和水的充分混合。系统装置结构简单，机械过滤成效好；在曝气生物滤池和氧水混合器两个阶段实现循环水氧气的溶解，提高了氧气的利用率，减少总供氧量；装置实现自动化控制；养殖池模块化设计，根据需要增设养殖池。

Description

一种智能循环水养殖系统

技术领域

本发明属于养殖技术领域，具体涉及一种同时适用于海水和淡化的智能化循环水养殖系统。

背景技术

随着水产养殖业的发展，高密度养殖成为行业发展的新趋势，越来越多的先进养殖技术普及开来，这其中就包括循环水养殖系统技术。循环水养殖技术顾名思义就是将养殖池中的水通过一系列的水处理工艺去除养殖池内养殖生物产生的粪便、残饵等杂质，达到养殖池进水要求，再次返回养殖池的水处理过程。如中国专利CN2014107542650公开了一种海水循环水养殖系统，其包括依次相连的自动控制微滤机、低位池、综合生物滤池、蛋白质分离器、渠道式紫外线消毒器、冷热交换器、溶氧装置，中国专利CN201310724968公开了一种海水循环水养殖系统，其包括依次连接的全自动微滤机、快速过滤器、第一道微生物净化池、第二道微生物净化剂、蛋白质分离器、调温池、紫外线消毒器、溶氧罐和水质监测系统。现有的循环水养殖系统一般通过机械过滤、生物过滤、蛋白质分离、消毒、热交换和溶氧等多道工序完成养殖水的处理。虽然出水可以满足养殖池进水的要求，但仍然存在一些问题，如整个机械过滤过程太复杂；溶氧过程中充氧太少氧气在水中分布不均，而达到均匀的氧气分布以出水中的溶解氧达到饱和或过饱和状态为标准而不是以养殖生物的最佳需求为标准；循环水养殖系统难以得到智能化监测和控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能循环水养殖系统，解决了现有循环水养殖系统中整个机械过滤过程太复杂；溶氧过程中氧气浪费严重，无法确定溶解氧是否达到养殖生物的最佳需求；循环水养殖系统难以得到智能化监测和控制。

为了解决上述问题，本发明涉及的智能循环水养殖系统，包括养殖池、物理滤池、履带式过滤机、蛋白分离器、曝气生物滤池、制冷机和氧水混合器，若干个并联的养殖池出水口均与物理滤池的进水口管线连通，履带式过滤机倾斜固定设置在物理滤池内，物理滤池的出水口与蛋白分离器的进水口连通，蛋白分离器的出水口与曝气生物滤池的进水口连通，曝气生物滤池出水口与制冷机连通，氧气混合器分别与制冷机和氧气罐连通实现氧气和水的充分混合。

本发明涉及的智能循环水养殖系统中养殖池内设置水质检测传感器，水质检测传感器用于测量养殖池A内水的温度、溶氧和PH值，氧气罐进气阀、制冷机和水质传感器分别与PLC控制器电信息连接，PLC控制器设置在控制柜中，若水温过高，PLC控制器控制制冷机工作，将水温降低，若溶氧不在正常范围内，PLC控制器调节氧气罐进气阀的开度。

本发明涉及的养殖池，包括养殖池主体、养殖池进水管、养殖池出水管、回水管、滤网和锥形污泥沉积池，养殖池主体上部为圆形或多边形结构，养殖池主体上部圆形或多边形结构收缩于过滤口形成倒锥形结构，养殖池进水管深入到养殖池主体底部且进水管侧壁上开设一排进水孔，养殖池进水管中的水从进水孔进入养殖池主体，滤网固定在过滤口，过滤口下部与锥形污泥沉积池连通，锥形污泥沉积池与养殖池出水管连通，回水管套接在出水管外侧。

本发明涉及的履带式过滤机包括防护罩、电机、上滚轮、集污箱、同步带、冲洗管、支板、过滤网、下滚轮和支撑板；电机与上滚轮转动连接，左右两条同步带分别绕过上滚轮和下滚轮两端将上滚轮和下滚轮连接，过滤网两侧边固定在左右两条同步带上，绕上滚轮和下滚轮形成环形过滤网，在过滤网下部固定支撑板，集污箱固定在同步带底部靠近上滚轮一侧，冲洗管置于集污箱内且冲洗管上环形设有若干个排水孔，支板高于同步带，集污箱一侧设有排污口，防护罩一侧与集污箱底板连接，防护罩将上滚轮覆盖。

本发明涉及的曝气生物滤池包括箱体、一级滤池、隔板、二级滤池、生物填料格网、三级滤池、微孔漏板、鼓风曝气装置、生物填料；在箱体内间隔固定放置的两块隔板将箱体分割成通过生物填料格网依次连通的一级滤池、二级滤池和三级滤池，一级滤池和二级滤池之间的隔板下端固定生物填料格网，一级滤池和二级滤池底部与鼓风曝气装置连接，生物填料悬浮在一级滤池和二级滤池内，二级滤池和三级滤池之间的隔板上端固定生物填料格网，微孔漏板固定在三级滤池横向截面上，将三级滤池分为上下两部分，靠近一级滤池的箱体侧板上部固定设置曝气生物滤池进水口，靠近三级滤池的箱体侧板下部固定设置曝气生物滤池出水口，曝气生物滤池进水口通过管道与曝气生物滤池水泵连接。

本发明涉及的鼓风曝气装置包括鼓风机和曝气装置，曝气装置设置在一级滤池和二级滤池底部，鼓风机与曝气装置连通。

本发明涉及的生物填料为悬浮生物填料，悬浮生物填料占一级滤池和二级滤池体积的四分之一到三分之二。

本发明涉及的氧水混合器，包括氧水混合器进水口、混合管道、氧水混合器出水口、氧气罐和进氧管，氧水混合器进水口与制冷机出水口连通，进氧管将氧气罐与混合管道上部侧边上的进气口连通，混合管道由两级或两级以上的溶解管道首尾连通构成，相互连通的两溶解管道连接口处内径不同。

本发明涉及的两级或两级以上的溶解管道为内径均一的圆筒或内径变化的圆锥筒，具体地，混合管道由圆筒形的一级溶解管道、二级溶解管道和三级溶解管道收尾逐级连通的构成，一级溶解管道的内径＜二级溶解管道的内径＜三级溶解管道的内径，一级溶解管道顶部进水口设置进水阀门，氧气罐通过进氧管与一级溶解管道上部侧边上的进气口连通。

本发明涉及的氧水混合器中还包括透明的监测管道，透明的监测管道两端分别与二级溶解管道上部侧壁和三级溶解管道下部侧壁连通。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)系统装置结构简单，机械过滤成效好；(2)在曝气生物滤池和氧水混合器两个阶段实现循环水氧气的溶解，提高了氧气的利用率，减少总供氧量；(3)装置实现自动化控制；(4)养殖池模块化设计，根据需要增设养殖池。

附图说明：

图1为本发明涉及的智能循环水养殖系统结构原理示意图。

图2为本发明涉及的养殖池结构原理示意图。

图3为本发明涉及的履带式过滤机结构原理示意图。

图4为本发明涉及的曝气生物滤池结构原理示意图。

图5为本发明涉及的氧水混合器结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：

实施例1：

如图1所示，本实施例涉及的智能循环水养殖系统，包括养殖池A、物理滤池B、履带式过滤机C、蛋白分离器D、曝气生物滤池E、制冷机F和氧水混合器G，若干个并联的养殖池A出水口均与物理滤池B的进水口管线连通，履带式过滤机C倾斜固定设置在物理滤池B内，物理滤池B的出水口与蛋白分离器D的进水口连通，蛋白分离器D的出水口与曝气生物滤池E的进水口连通，曝气生物滤池出水口E与制冷机F连通，氧气混合器G分别与制冷机F和氧气罐G7连通实现氧气和水的充分混合。

本实施例涉及的智能循环水养殖系统中养殖池内设置水质检测传感器H，水质检测传感器H用于测量养殖池A内水的温度、溶氧和PH值，氧气罐进气阀、制冷机F和水质传感器H分别与PLC控制器电信息连接，PLC控制器设置在控制柜K中，若水温过高，PLC控制器控制制冷机F工作，将水温降低，若溶氧不在正常范围内，PLC控制器调节氧气罐进气阀的开度。

本实施例涉及的养殖池A，包括养殖池主体A5、养殖池进水管A3、养殖池出水管A8、回水管A9、滤网A6和锥形污泥沉积池A7，养殖池主体A5上部为圆形或多边形结构，养殖池主体A5上部圆形或多边形结构收缩于过滤口形成倒锥形结构，养殖池进水管A3深入到养殖池主体A5底部且进水管A3侧壁上开设一排进水孔A1，养殖池进水管A3中的水从进水孔A1进入养殖池主体A5，在地球自转、养殖池主体上部圆形或多边形结构及下部倒锥形结构的作用下产生旋涡状水流，其适合鱼类逆流游动的习性，保证鱼类活力，养殖池主体A5下部为锥形结构，滤网A6固定在过滤口实现透过残饵、粪便等污染物，截留养殖池内部的鱼类，过滤口下部与锥形污泥沉积池A7连通，锥形污泥沉积池A7与养殖池出水管A8连通，回水管A9套接在出水管A8外侧，出水经由回水管A9流出。

本实施例涉及的履带式过滤机C，包括防护罩C1、电机C2、上滚轮C3、集污箱C4、同步带C5、冲洗管C6、支板C7、过滤网C8、下滚轮C9和支撑板C1；电机C2与上滚轮C3转动连接，左右两条同步带C5分别绕过上滚轮C3和下滚轮C9两端将上滚轮C3和下滚轮C9连接，过滤网C8两侧边固定在左右两条同步带C5上，绕上滚轮C3和下滚轮C9形成环形过滤网C8，在过滤网C8下部固定支撑板C1用于防止过滤网C8变形过大而导致被破坏，集污箱C4固定在同步带C5底部靠近上滚轮C3一侧，冲洗管C6置于集污箱C4内且冲洗管C6上环形设有若干个排水孔，支板C7高于同步带C5防止过滤网C5上的废弃物沿侧面溢流而出，集污箱C4一侧设有排污口C10，防护罩C1一侧与集污箱C4底板转动连接，防护罩C1将上滚轮C3覆盖防止有异物被旋转的滚轮卷入，确保人机安全。

本实施例涉及的曝气生物滤池E，包括箱体E1、一级滤池E2、隔板E3、二级滤池E4、生物填料格网E5、三级滤池E6、微孔漏板E7、鼓风曝气装置、生物填料E12；在箱体E1内间隔固定放置的两块隔板E3将箱体分割成通过生物填料格网E5依次连通的一级滤池E2、二级滤池E4和三级滤池E6，一级滤池E2和二级滤池E4之间的隔板E3下端固定生物填料格网E5，一级滤池E2和二级滤池E4底部与鼓风曝气装置连接，生物填料E12悬浮在一级滤池E2和二级滤池E4内，二级滤池E4和三级滤池E6之间的隔板E3上端固定生物填料格网E5，微孔漏板E7固定在三级滤池E6横向截面上，将三级滤池E6分为上下两部分，靠近一级滤池E2的箱体E1侧板上部固定设置曝气生物滤池进水口E13，靠近三级滤池E6的箱体侧板下部固定设置曝气生物滤池出水口E8，曝气生物滤池进水口E13通过管道与曝气生物滤池水泵E9连接。

本实施例涉及的鼓风曝气装置包括鼓风机E11和曝气装置E10，曝气装置E10设置在一级滤池E2和二级滤池E4底部，鼓风机E11与曝气装置E10连通。

本实施例涉及的生物填料E12为悬浮生物填料，购买于桐乡市小老板特种塑料制品有限公司，型号为XLB-10，悬浮生物填料占一级滤池E2和二级滤池E4体积的四分之一到三分之二，优选为三分之一。

本实施例涉及的氧水混合器G，包括氧水混合器进水口G1、混合管道、氧水混合器出水口G6、氧气罐G7和进氧管G8，氧水混合器进水口G1与制冷机F出水口连通，进氧管G8将氧气罐G7与混合管道上部侧边上的进气口连通，混合管道由两级或两级以上的溶解管道首尾连通构成，相互连通的两溶解管道连接口处内径不同。

本实施例涉及的两级或两级以上的溶解管道为内径均一的圆筒或内径变化的圆锥筒，具体地，混合管道由圆筒形的一级溶解管道G2、二级溶解管道G4和三级溶解管道G5收尾逐级连通的构成，一级溶解管道G2的内径＜二级溶解管道G4的内径＜三级溶解管道G5的内径，一级溶解管道G2顶部进水口设置进水阀门G1，氧气罐G7通过进氧管G8与一级溶解管道G2上部侧边上的进气口连通。

本实施例涉及的氧水混合器中还包括透明的监测管道G3，透明的监测管道G3两端分别与二级溶解管道G4上部侧壁和三级溶解管道G5下部侧壁连通，可以实时监测到氧气与水的溶解状况，从而无需使溶解管道选用透明材料，降低成本。

本实施例涉及的智能循环水养殖系统具体工作过程为：水通过养殖池进水管A3进入养殖池A，在地球自转、养殖池主体上部圆形或多边形结构及下部倒锥形结构的作用下产生旋涡状水流，其适合鱼类逆流游动的习性，保证鱼类活力，同时滤网A6过滤残饵、粪便等污染物，截留养殖池内部的鱼类，回水管A9套接在出水管A8外侧，多个养殖池A出水均从出水管A8流出经由回水管A9，从回水管A9底部一同自流进入物理滤池B底部进水口，经过履带式过滤机C将水中的大颗粒固体过滤去除，然后通过蛋白质分离水泵J进入蛋白分离器D排除蛋白质等物质，然后由曝气生物滤池水泵E9泵入曝气生物滤池E，生化处理，然后自然流入制冷机器F，在制冷机F的作用下降温，最后通过氧水混合器泵I泵入氧水混合器G，与氧气充分混合，进而再次进入养殖池A。

本实施例涉及的履带式过滤机C具体使用过程为：将履带式过滤机C放置于物理滤池B中，保证集污箱C4左右两边侧板高于过滤池水面，电机C2带动上滚轮C3转动，上滚轮C3通过同步带C5带动下滚轮C9转动，过滤网C8跟随同步带C5自下而上转动，循环水在从下向上的运动过程中，循环水中的残余饵料、鱼类粪便等废弃物沾附在过滤网C8上，跟随过滤网C8一起自下而上转过上滚轮C3，冲洗管C6内的高压水通过排水孔从各个方向喷出将过滤网C8上的废弃物冲下，将过滤网C8清洗干净，同时清洗集污箱C4将污染物从排污口流出，经履带式过滤机C过滤后出水通过物理滤池B的出水口流出。

本实施例涉及的曝气生物滤池的具体工作过程：在曝气生物滤池水泵E9的作用下，经过物理过滤处理的循环水进入一级过滤池E2，在曝气的作用下循环水与生物填料E12发生一次生化反应，然后从一级过滤池E2底部的生物填料格网E5进入二级过滤池E3，在曝气的作用下循环水再次与生物填料E12发生二次生化反应，在生物填料E12中微生物的作用下，循环水中对养殖生物有害的污染物(氨氮、亚硝酸盐氮、有机物等)绝大部分转化为无毒害作用的硝酸盐、二氧化碳和其它无机物，生化处理过程中鼓风机不断向滤池内鼓入气体，促使悬浮生物填料E12不断翻滚，同时将水体中的游离CO₂交换出来排除到系统外，降低水体中CO₂浓度，二级生化处理后的水从二级滤池E4上部通过生物填料格网E5进入三级滤池E6，在微孔漏板E7的作用下分散成水滴，进一步去除水中的二氧化碳，且与空气接触增加处理后水中的含氧量，然后自然流入制冷机器F进行处理。

本实施例涉及的氧水混合器G工作过程为：制冷机F出水从氧水混合器进水口G1泵入一级溶解管道G2，氧气经过进气管G8一起进入一级溶解管道G2中，进行初步溶解，由于二级溶解管道G4比一级溶解管道粗，水流进入二级管道G4后水压降低，水压的不同促进水体流动和水质均匀化，促进氧气与水溶解，使得氧气与水进一步溶解。同理，氧气和水进入三级管道G5后再一步进行溶解，最终的溶氧水经过出水阀门流出，过程中通过监测管道G3实时监测到氧气与水的溶解状况，从而无需使溶解管道选用透明材料，降低成本。

Claims (10)

1.一种智能循环水养殖系统，其特征在于，包括养殖池、物理滤池、履带式过滤机、蛋白分离器、曝气生物滤池、制冷机和氧水混合器，若干个并联的养殖池出水口均与物理滤池的进水口管线连通，履带式过滤机倾斜固定设置在物理滤池内，物理滤池的出水口与蛋白分离器的进水口连通，蛋白分离器的出水口与曝气生物滤池的进水口连通，曝气生物滤池出水口与制冷机连通，氧气混合器分别与制冷机和氧气罐连通。

2.根据权利要求1所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，智能循环水养殖系统中养殖池内设置水质检测传感器，水质检测传感器用于测量养殖池A内水的温度、溶氧和PH值，氧气罐进气阀、制冷机和水质传感器分别与PLC控制器电信息连接，PLC控制器设置在控制柜中，若水温过高，PLC控制器控制制冷机工作，将水温降低，若溶氧不在正常范围内，PLC控制器调节氧气罐进气阀的开度。

3.根据权利要求2所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，养殖池包括养殖池主体、养殖池进水管、养殖池出水管、回水管、滤网和锥形污泥沉积池，养殖池主体上部为圆形或多边形结构，养殖池主体上部圆形或多边形结构收缩于过滤口形成倒锥形结构，养殖池进水管深入到养殖池主体底部且进水管侧壁上开设一排进水孔，养殖池进水管中的水从进水孔进入养殖池主体，滤网固定在过滤口，过滤口下部与锥形污泥沉积池连通，锥形污泥沉积池与养殖池出水管连通，回水管套接在出水管外侧。

4.根据权利要求3所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，履带式过滤机包括防护罩、电机、上滚轮、集污箱、同步带、冲洗管、支板、过滤网、下滚轮和支撑板；电机与上滚轮转动连接，左右两条同步带分别绕过上滚轮和下滚轮两端将上滚轮和下滚轮连接，过滤网两侧边固定在左右两条同步带上，绕上滚轮和下滚轮形成环形过滤网，在过滤网下部固定支撑板，集污箱固定在同步带底部靠近上滚轮一侧，冲洗管置于集污箱内且冲洗管上环形设有若干个排水孔，支板高于同步带，集污箱一侧设有排污口，防护罩一侧与集污箱底板连接，防护罩将上滚轮覆盖。

5.根据权利要求4所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，曝气生物滤池包括箱体、一级滤池、隔板、二级滤池、生物填料格网、三级滤池、微孔漏板、鼓风曝气装置、生物填料；在箱体内间隔固定放置的两块隔板将箱体分割成通过生物填料格网依次连通的一级滤池、二级滤池和三级滤池，一级滤池和二级滤池之间的隔板下端固定生物填料格网，一级滤池和二级滤池底部与鼓风曝气装置连接，生物填料悬浮在一级滤池和二级滤池内，二级滤池和三级滤池之间的隔板上端固定生物填料格网，微孔漏板固定在三级滤池横向截面上，将三级滤池分为上下两部分，靠近一级滤池的箱体侧板上部固定设置曝气生物滤池进水口，靠近三级滤池的箱体侧板下部固定设置曝气生物滤池出水口，曝气生物滤池进水口通过管道与曝气生物滤池水泵连接。

6.根据权利要求5所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，鼓风曝气装置包括鼓风机和曝气装置，曝气装置设置在一级滤池和二级滤池底部，鼓风机与曝气装置连通，生物填料为悬浮生物填料，悬浮生物填料占一级滤池和二级滤池体积的四分之一到三分之二。

7.根据权利要求6所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，氧水混合器，包括氧水混合器进水口、混合管道、氧水混合器出水口、氧气罐和进氧管，氧水混合器进水口与制冷机出水口连通，进氧管将氧气罐与混合管道上部侧边上的进气口连通，混合管道由两级或两级以上的溶解管道首尾连通构成，相互连通的两溶解管道连接口处内径不同。

8.根据权利要求7所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，两级或两级以上的溶解管道为内径均一的圆筒或内径变化的圆锥筒。

9.根据权利要求8所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，混合管道由圆筒形的一级溶解管道、二级溶解管道和三级溶解管道收尾逐级连通的构成，一级溶解管道的内径＜二级溶解管道的内径＜三级溶解管道的内径，一级溶解管道顶部进水口设置进水阀门，氧气罐通过进氧管与一级溶解管道上部侧边上的进气口连通。

10.根据权利要求9所述的智能循环水养殖系统，其特征在于，氧水混合器中还包括透明的监测管道，透明的监测管道两端分别与二级溶解管道上部侧壁和三级溶解管道下部侧壁连通。