CN107960364A - 水产养殖管路循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水产养殖管路循环系统。水产养殖管路循环系统包括养殖池、进水泵、一级布袋过滤器、生物净化装置。一级布袋过滤器对污水中的固体污染物进行物理过滤和截留。生物净化装置与一级布袋过滤器相导通。生物净化装置中含有硝化细菌和反硝化细菌，生物净化装置对经一级布袋过滤器过滤后的污水净化分解含氮有机物。上述水产养殖管路循环系统能对养殖池内的污水能够循环再利用，能够减少消耗用水量，并能保证养殖池内的水质安全稳定和水产品的健康，确保养殖的成功。
Description
技术领域
本发明涉及箱体水产养殖领域，特别是一种水产养殖管路循环系统。
背景技术
传统的水产养殖模式主要有土塘养殖、高位池养殖、工业化养殖和普通箱体养殖等。近年来，在经济利益驱动下，水产养殖业逐渐由粗放型向高度集约化、高密度养殖方向发展，但这些养殖模式通常依靠盲目增加养殖密度、过量投饵获得尽可能多的产品，为超容量、高负荷养殖，生产过程中存在一些不合理投放饲料和药物过量使用行为，产生大量排泄物、残骸和残饵等污染物，大大超过了环境容量和养殖水体的自净能力。为降低污染影响，只能用大量新鲜水置换，不但需要耗用大量水资源，还产生大量污水，若处理不当，将严重影响环境。
而且，这些污染物在水体中分解时需消耗大量溶解氧，造成水体缺氧，并使水中富含氮、磷等营养物质，其中产生的氨氮、亚硝酸盐等会对水产品产生一定的毒害作用，不仅造成养殖环境自身污染、养殖水质恶化、威胁水产品生存，养殖废水排入其他水体还容易引起富营养化，破坏渔业生态环境，同时水质恶化会使水中滋生大量病毒、细菌等致病微生物，除影响养殖水产品的质量安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够减少消耗用水量，保证养殖水质安全的水产养殖管路循环系统。
一种水产养殖管路循环系统，包括：
养殖池，用于养殖水产品，所述养殖池的底部设有用于流出污水的污水管，所述养殖池的上方设有用于流入净化水的净水管；
进水泵，所述进水泵的入水管与所述养殖池的污水管连通；
一级布袋过滤器，与所述进水泵的出水管连通，所述污水经所述进水泵进入所述一级布袋过滤器内，所述一级布袋过滤器物理过滤和截留所述污水中的固体污染物；及
生物净化装置，与所述一级布袋过滤器相导通，所述生物净化装置中含有硝化细菌和反硝化细菌，所述生物净化装置对经所述一级布袋过滤器过滤后的污水净化分解含氮有机物。
在其中一实施方式中，还包括水质调整装置，与所述生物净化装置相导通，所述水质调整装置对经所述生物净化装置处理后的污水进行除磷，所述水质调整装置的出水管与所述养殖池的净水管连通。
在其中一实施方式中，还包括箱体，所述箱体内设有多个体积不同的所述养殖池。
在其中一实施方式中，多个所述养殖池的体积大小与水产品不同阶段的成长体积成正比。
在其中一实施方式中，每个所述养殖池的污水管均设有流量计。
在其中一实施方式中，所述一级布袋过滤器为两个或以上，所述一级布袋过滤器相互连通，并且至少有两个所述一级布袋过滤器为并联连接。
在其中一实施方式中，所述水质调整装置包括相互连通的水质调整池及二级布袋过滤器，所述水质调整池与所述生物净化装置连通，所述二级布袋过滤器与所述养殖池的出水管连通，所述水质调整池内设有催化滤料层，所述污水中的溶解性磷经所述催化滤料层的催化氧化转换为非溶解性磷，所述二级布袋过滤器用于过滤所述非溶解性磷。
在其中一实施方式中，所述水质调整池内设有微量元素滤料层，所述微量元素滤料层提供微量元素。
在其中一实施方式中，还包括益生菌扩培池，所述益生菌扩培池的出水管与所述养殖池的净水管连通。
在其中一实施方式中，还包括制氧机，所述制氧机的出气口与所述养殖池的净水管连通，所述制氧机用于输入纯氧。
在其中一实施方式中，还包括鼓风机及曝气管，所述曝气管的入气口与所述鼓风机连通，所述鼓风机向所所述曝气管内吹入空气，所述曝气管的出气口位于所述养殖池的底部。
上述水产养殖管路循环系统将养殖池内的污水进经过一级布袋过滤器对污水中的固体污染物过滤和截留，再通过生物净化装置分解污水中的含氮有机物，最终使污水被净化，达到可以重新使用的水平。最后通过净水管将处理后的净化水再次排放到养殖池内，使得水资源被重新循环再利用，避免水的浪费，能够减少整个箱体养殖系统的消耗用水量，保证养殖水质安全。
并且，一级布袋过滤器对污水中的固体污染物进行过滤，可以滤掉污水中的残铒、水产品的排泄物和残骸，防止这些有机污染物分解产生氨氮、亚硝酸盐等物质。一级布袋过滤器相对于传统的砂缸过滤器而言，布袋过滤器可以及时清理滤渣，不会产生二次污染。
生物净化装置中含有硝化细菌及反硝化细菌，利用微生物的生物硝化反应和反硝化反应，去除养殖池内已产生的氨氮、亚硝酸盐等有毒有害物质，从而达到脱氮作用。
并且，上述水产养殖管路循环系统通过水质调整装置对污水进行除磷。因此，上述水产养殖管路循环系统能够较好的去污水中的氮、磷，保证经污水处理后的水体的水质，防止水体发生富营养化，保证养殖水质安全。
附图说明
图1为本实施方式的水产养殖管路循环系统的结构示意图。
附图标记说明如下：1、箱体；10、养殖池；101、污水管；102、净水管；103、流量计；104、排污阀；109、水质在线测定仪；11、进水泵；12、一级布袋过滤器；13、生物净化装置；131、好氧罐；132、缺氧罐；14、水质调整装置；141、水质调整池；142、催化滤料层；143、二级布袋过滤器；144、微量元素滤料层；145、反冲洗管；149、臭氧发生器；15、制氧机；16、益生菌扩培池；17、鼓风机；171、曝气管；18、补水管；19、射流器和管道混合器。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
请参阅图1，本发明提供一种水产养殖管路循环系统。水产养殖管路循环系统包括养殖池10、进水泵11、一级布袋过滤器12、生物净化装置13及水质调整装置14。水产养殖管路循环系统针对高密度水产养殖带来的环境污染和日益严重的水资源短缺问题，为高效、安全、环保的水产养殖提供有效的解决方法。上述水产养殖管路循环系统能对养殖池10内的污水能够循环再利用，能够减少消耗用水量，并能保证养殖池10内的水质安全稳定和水产品的健康，确保养殖的成功。
养殖池10用于养殖水产品。养殖池10的底部设有用于流出污水的污水管101，养殖池10的上方设有用于流入净化水的净水管102。具体在本实施方式中，上述水产养殖管路循环系统还包括箱体1。可以理解，箱体1可以为集装箱。箱体1内设有多个养殖池10。并且，至少两个养殖池10的体积大小依次递变，且养殖池10的体积大小与养殖水产品不同阶段的成长体积成正比。根据水产品的不同生长阶段的成长体积相应的设定养殖池10的体积大小，相应地，控制水产品各成长阶段的养殖用水量，可以更有效的利用箱体1的空间，并更有效的利用水资源。提高箱体1的空间利用率，降低消耗用水量。
养殖池10底部设有排污口，排污口以地漏的方式与其对应的污水管101连通，排污地漏设有隔网，隔网的孔径小于所养殖水产品的最小直径，防止水产品随污水通过地漏排出养殖池10。
每个养殖池10的污水管101均设有流量计103和排污阀104。流量计103用于测量各个养殖池10内的流出的污水量。排污阀104用于调节各个养殖池10内流出的污水量。由于各个养殖池10的体积不同，通过流量计103和排污阀104分别控制各个污水管101的流速和流量，从而保证各个养殖池10内的剩余水量。流量计103和排污阀104根据养殖池10的体积控制污水管101的导通情况，当进水泵11同时对多个不同体积大小的养殖池10内的污水泵出时，由于较小体积的养殖池10内的水量较少，若各个养殖池的流速一样，容易将较小养殖池10的水排空，使较小养殖池内的水产品死亡，影响水产养殖的顺利进行。具体地，流量计103为转子流量计。
进水泵11的入水管与养殖池10的污水管101连通。进水泵11的出水管与一级布袋过滤器12连通，进水泵11用于将污水泵入一级布袋过滤器12内。进水泵11为整个水产养殖管路循环系统提供动力。具体地，进水泵11可以为多个，多个进水泵11并联连接。进水泵11并联连接可以保证在一个一级布袋过滤器12需要更换滤袋时，另一个一级布袋过滤器12可以正常工作，保证水产养殖管路循环系统连续运行。
一级布袋过滤器12对污水中的固体污染物进行物理过滤和截留。具体在本实施方式中，一级布袋过滤器12为两个，两个一级布袋过滤器12为并联连接。具体在本实施方式中，水产养殖管路循环系统还包括进水泵11。进水泵11与一级布袋过滤器12连通，进水泵11用于将污水泵入到一级布袋过滤器12内。
布袋过滤器也可以称作袋式过滤器。布袋过滤器是一种结构新颖、体积小、操作简便灵活、节能、高效、密闭工作、适用性强的多用途过滤设备。布袋过滤器能准确地保证过滤精度，并能快捷地更换滤袋，过滤基本无物料消耗，使得操作成本降低。具体在本实施方式中，一级布袋过滤器12可以滤掉污水中的残铒、水产品的排泄物和残骸，防止这些有机污染物分解产生氨氮、亚硝酸盐等物质，并去除污水中的悬浮物及有机物质。一级布袋过滤器12还可以将分离出的固体污染物进行收集，重新资源化利用。对一级布袋过滤器12定期清理滤渣，滤渣可用作生产有机生物肥料，不会像砂缸过滤那样产生二次污染。而且一级布袋过滤器12的布袋的清洗和更换方便，无需反冲洗，减少反冲洗管道和设备，简化操作。
具体在本实施方式中，污水经一级布袋过滤器12过滤之后，一级布袋过滤器的出水管设有分流器，分流器将污水分流成两个分支，其中，一个分支的流量为总流量的20%，与生物净化装置13连通。另一分支的流量为总流量的80%，与水质调整装置14连通。污水经分流器分流，有利于控制整个水产养殖管路循环系统的流速，保证养殖池10对净水的需求。其中，流量为总流量的20%的一个分支的污水流入到生物净化装置13。生物净化装置13与一级布袋过滤器12相导通。生物净化装置13中含有硝化细菌和反硝化细菌。生物净化装置13对经一级布袋过滤器12过滤后的污水净化分解含氮有机物。具体地，生物净化装置13采用生化过滤缸。其中，生化过滤缸包括相互连通的好氧罐131及缺氧罐132，好氧罐131与一级布袋过滤器12连通，位于好氧罐131底部的出水管与缺氧罐132顶部的入水管连通，缺氧罐132的出水管与水质调整装置14连通。
好氧罐131内投放有硝化细菌。硝化细菌是一种好氧性细菌。具体在本实施方式中，硝化细菌为为硝化细菌(Nitrobacter )和亚硝化细菌( Nitrosomonas )的复合培养物，所选用的硝化细菌是硝化球菌属中的硝化球菌（Nitrococcus）新菌株XD16X，所选用的亚硝化细菌是亚硝化球菌属中的亚硝化球菌（Nitrosococcus）新菌株XD16Y。
缺氧罐132内投放反硝化细菌。反硝化细菌是一种能引起反硝化作用的细菌。多为异养、兼性厌氧细菌，如反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌等。菌株反硝化能力强，能够以亚硝态氮和硝态氮作氮源，活化简单，繁殖迅速，作用效果显著。反硝化细菌在缺氧条件下还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。气态的氮气（N2）与一氧化二氮（N2O）即可从污水内排出，从而达到脱氮作用。
优化地，为强化生化脱氮效果，可以将所述缺氧罐122前置，即一级布袋过滤器11的出水先经过缺氧罐122再进入好氧罐121，同时将好氧罐121一部分出水（硝化液）回流到缺氧罐122。通过前置缺氧池和硝化液回流，使反硝化微生物可以优先利用污水中的碳源，保证反硝化效果，进一步提高脱氮效率。生物净化装置13利用微生物的生物硝化反应和反硝化反应，将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐，再将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，并最终转化为氮气等排出系统，从而彻底去除养殖池10内已产生的氨氮、亚硝酸盐等有毒有害物质，提高了含氮有机物质的净化分离效果，控制了氮在养殖水体中的累积，保证水质稳定和水产品健康，减少病害发生几率，同时降低因大量投喂药物和抗生素等引发的药物残留风险。
水质调整装置14与生物净化装置13相导通。水质调整装置14对经生物净化装置13处理后的污水进行除磷。水质调整装置14内设有臭氧及催化剂，用于将污水中的溶解性磷转换为非溶解性磷。
具体在本实施方式中，水质调整装置14包括水质调整池141及臭氧发生器149。臭氧发生器149与水质调整池141连通。臭氧发生器149用于产生臭氧。水质调整池141内设有催化滤料层142，污水先经催化滤料层142及臭氧催化氧化，污水中的溶解性磷转换为非溶解性磷。臭氧还兼备消毒功能。
具体本实施方式中，水质调整装置14还包括二级布袋过滤器143。二级布袋过滤器143与水质调整池141连通，二级布袋过滤器143用于物理过滤非溶解性磷。水质调整池141的出水在经过二级布袋过滤器143滤除催化氧化产生的非溶解性磷，将磷从污水中分离出去，真正达到除磷目的。
并且，水质调整池141还设有微量元素滤料层144，污水经过微量元素滤料层，微量元素滤料层对污水提供微量元素。可以理解，微量元素可以为水产品生长所需要的各种微量元素，例如，钙、铁、锌、硒等。
水质调整装置14还包括反冲洗管145。反冲洗管145进出口水流流向与正常运行时的水流流向相反。具体本实施方式中，反冲洗管145的入水口与水质调整池141的底部连通，出水口与养殖池10的污水管101连通。当污水调整池141使用一段时间或者滤料层出现堵塞之后，开启反冲洗管145，利用一级布袋过滤器11出水对水质调整池141内部由下向上反向冲洗，反冲洗带出的污水位于水质调整池141的顶部，由反冲洗管145排入到养殖池10的污水管101内，经处理后再次利用，避免水的浪费。对水质调整池141进行反冲洗，防止滤料堵塞或失效，保证水质调整池141的正常运行和处理效果。
本实施方式的水产养殖管路循环系统还包括制氧机15。制氧机15的出气口与养殖池10的净水管102连通。制氧机15用于产生纯氧，经射流器和管道混合器19的混和溶解，含有高度溶解氧的水体回到养殖池10，可以大大提高养殖池10内溶解氧。通过制氧机15对水体添加纯氧的方式，还适用于水产品因缺氧产生应激反应、而曝气增氧方式未能快速提高水中溶解氧的情况。使用纯氧可以快速提高池内溶解氧、改善缺氧环境、缓解水产品因缺氧产生的应激反应。而且，采用制氧机产生的纯氧增氧方式，还可以克服通过普通曝气机增氧方式，导致冬天养殖水体温度过低、夏天养殖水体温度过高的问题。
本实施方式的水产养殖管路循环系统还包括益生菌扩培池16。益生菌在扩培池16内进行微生物体外扩培，包括硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌等。益生菌扩培池16与养殖池10的净水管102连通。水质调整池141益生菌扩培池16设有射流器和管道混合器19。益生菌扩培池16通过射流器和管道混合器19与水质调整池141的出水管相连通，从而对污水添加来自益生菌扩培池的益生菌菌液。益生菌不仅可以改善水产品的肠道健康及免疫能力、提高其抗病能力，并有分解箱体表面残留粪便、残饵，预防病原微生物滋生的作用。
本实施方式中的水产养殖管路循环系统还包括鼓风机17及曝气管171。曝气管171的入气口与鼓风机17连通，鼓风机17向曝气管171内吹入空气。曝气管171的出气口位于养殖池10的底部。鼓风机17对各个养殖池10内吹入新鲜空气，新鲜空气通过养殖池池底设置的曝气管（图中未标号）扩散和溶解在水中，保证养殖池10内水体的溶解氧。
并且，上述水产养殖管路循环系统还设有补水管18，补水管18流出新鲜水。补水管18与二级布袋过滤器133的出水管连通。补水管18用于补充因蒸发而减少的水量。
上述水产养殖管路循环系统中，各个养殖池10内设有水质在线测定仪109，对养殖池10内水质进行在线实时监测，主要监测温度、溶解氧、盐度和酸碱值等。水质在线测定仪109包括温度计、溶解氧仪、盐度计及酸碱度测定仪。温度计用于快速测定养殖水体的水温。溶解氧仪用于测定养殖水体中的氧气的含量。盐度计用于快速测定养殖水中含盐溶液重量百分比浓度。酸碱度测定仪用于测量养殖水的酸碱值。根据水质在线测定仪，可以对污水中的温度、溶解氧、盐度及酸碱值进行实时测量，根据测量值对养殖水体水质和养殖环境进行调配和调整。
上述水产养殖管路循环系统将养殖池内的污水进经过一级布袋过滤器12对污水中的固体污染物过滤和截留，在通过生物净化装置13分解污水中的含氮有机物，最终使污水被净化，达到可以重新使用的水平，在通过净水管102将处理后的净化水再次排放到养殖池10内，使得水资源被重新利用，避免水的浪费，能够减少整个箱体养殖系统的消耗用水量，保证养殖水质安全。
并且，上述水产养殖管路循环系统通过使用一级布袋过滤器12，对污水中的固体污染物进行过滤和截留，可以滤掉污水中的残铒、水产品的排泄物和残骸，防止这些有机污染物分解产生氨氮、亚硝酸盐等物质。一级布袋过滤器12相对于传统的砂缸过滤器而言，一级布袋过滤器12可以及时清理滤渣，不会产生二次污染。整个水产养殖管路循环系统污水经处理后循环使用，污水不会对外排放，过滤产生的滤渣用作肥料，实现污染物“零排放”。整个系统运行中，只需补充少量新鲜水即可，节约水资源，单位产品耗水量低。
生物净化装置13中含有硝化细菌及反硝化细菌，利用微生物的生物硝化反应和反硝化反应，去除养殖池10内已产生的氨氮、亚硝酸盐等有毒有害物质，从而达到脱氮作用。并且，上述水产养殖管路循环系统通过水质调整装置14对污水进行除磷。因此，上述水产养殖管路循环系统能够较好的去污水中的氮、磷，保证经污水处理后的水体的水质，放置水体发生富营养化，保证养殖顺利进行。
并且，上述水产养殖管路循环系统，通过水质调整装置14对污水的微量元素、盐度、酸碱度及益生菌进行调节，以使经污水处理后的水体能够更好的满足水产养殖的要求，保证水产养殖顺利进行。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种水产养殖管路循环系统，其特征在于，包括：
养殖池，用于养殖水产品，所述养殖池的底部设有用于流出污水的污水管，所述养殖池的上方设有用于流入净化水的净水管；
进水泵，所述进水泵的入水管与所述养殖池的污水管连通；
一级布袋过滤器，与所述进水泵的出水管连通，所述污水经所述进水泵进入所述一级布袋过滤器内，所述一级布袋过滤器物理过滤和截留所述污水中的固体污染物；及
生物净化装置，与所述一级布袋过滤器相导通，所述生物净化装置中含有硝化细菌和反硝化细菌，所述生物净化装置对经所述一级布袋过滤器过滤后的污水净化分解含氮有机物。
2.根据权利要求1所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，还包括水质调整装置，与所述生物净化装置相导通，所述水质调整装置对经所述生物净化装置处理后的污水进行除磷，所述水质调整装置的出水管与所述养殖池的净水管连通。
3.根据权利要求1所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，还包括箱体，所述箱体内设有多个体积不同的所述养殖池。
4.根据权利要求3所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，多个所述养殖池的体积大小与水产品不同阶段的成长体积成正比。
5.根据权利要求4所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，每个所述养殖池的污水管均设有流量计。
6.根据权利要求1所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，所述一级布袋过滤器为两个或以上，所述一级布袋过滤器相互连通，并且至少有两个所述一级布袋过滤器为并联连接。
7.根据权利要求1所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，所述水质调整装置包括相互连通的水质调整池及二级布袋过滤器，所述水质调整池与所述生物净化装置连通，所述二级布袋过滤器与所述养殖池的出水管连通，所述水质调整池内设有催化滤料层，所述污水中的溶解性磷经所述催化滤料层的催化氧化转换为非溶解性磷，所述二级布袋过滤器用于过滤所述非溶解性磷。
8.根据权利要求7所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，所述水质调整池内设有微量元素滤料层，所述微量元素滤料层提供微量元素。
9.根据权利要求1所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，还包括益生菌扩培池，所述益生菌扩培池的出水管与所述养殖池的净水管连通。
10.根据权利要求1所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，还包括制氧机，所述制氧机的出气口与所述养殖池的净水管连通，所述制氧机用于输入纯氧。
11.根据权利要求1所述的水产养殖管路循环系统，其特征在于，还包括鼓风机及曝气管，所述曝气管的入气口与所述鼓风机连通，所述鼓风机向所所述曝气管内吹入空气，所述曝气管的出气口位于所述养殖池的底部。
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