CN108271730A - 一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，包括循环水养殖池、微滤机、水泵、反硝化装置、CO2刨除滴流生物滤器、移动生物滤床、紫外杀菌消毒机、高效纯氧混合器、沉淀池；厌氧反硝化装置为圆柱或长方体，利用固体反硝化释放碳源作为生物填料，作为厌氧反消化细菌的载体，同时通过生物降解可为反硝化提供碳源和转移电子；沉淀池集污系统，用于收集漩涡固液分离器、微滤机和生物滤池定期排污液，沉淀池集污系统的上清液可再次用于循环水养殖系统中去，沉淀液可用于压榨做蔬菜有机肥；本发明真正意义实现了工厂化循环水养殖系统的零排放，适用于各种淡水、海水优质鱼类品种的高密度工厂化循环水养殖。
Description
技术领域
本发明涉及封闭式工厂化循环水养殖领域，尤其涉及到一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统。
背景技术
随着环境、环保压力，湖泊、近海养殖鱼排网箱被拆除、直排模式的养殖池塘被封停，水产养殖面临的压力也越来越大。封闭式工厂化循环水养殖是一种可实现水体循环利用，无污物排放的可持续发展模式。
目前国内外研发应用的工厂化循环水养殖系统多种多样，但真正意义上达到零排放标准的几乎为零；一是系统设计不够成熟、设备稳定性差，造成水体中的氨氮、亚硝态氮等超标，必须通过大量换水解决，导致大量养殖污水直接排放；二是，缺乏成熟的厌氧反硝化系统装置，硝化反应产生的硝酸盐积累问题，硝酸盐积累到一定量会对鱼造成中毒影响，必须通过大量换水来解决；目前，也有利用鱼菜共生系统来解决水体中硝酸盐积累问题，靠蔬菜吸收来解决，一是影响因素较多导致吸收速率低下，二是占地面积也大，真正实际生产中操作难度较大。
总而言之，目前情况严重制约了国内循环水养殖的推广应用。因此，需要增强、完善循环水养殖系统的设计与应用，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，操作方便，实用的基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统。
本发明是通过如下方式实现的：
一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，其特征在于：包括循环水养殖池、微滤机、大流量低扬程循环水泵、CO2刨除滴流生物滤器、移动生物滤床、紫外杀菌消毒机、高效纯氧混合器，
所述CO2刨除滴流生物滤器位于移动生物滤床的前端正上方；所述CO2刨除滴流生物滤器内设有无棉生物滤球；所述移动生物滤床内填充有悬浮颗粒生物填料；
所述循环水养殖池为三路排污结构，其底部设有双管路排污，主排水管路与微滤机相连通；底部集污管路先流入漩涡固液分离器，所述漩涡固液分离器的上层滤液再经主排水管路流入微滤机；所述循环水养殖池表层排污经过水位控制集污槽流入主排水管路，最终流入微滤机；微滤机过滤水体中的残饵粪便等颗粒物质，而后流入泵池；而后通过大流量低扬程循环水泵将水体提升到CO2刨除滴流生物滤器，经过CO2刨除滴流生物滤器后的水体进入移动生物滤床内；
所述泵池上连接有厌氧反硝化装置，通过微生物的厌氧反硝化反应去除包括亚硝酸盐、硝酸盐在内的有害物质；
经过移动生物滤床净化的水体进入紫外杀菌消毒机，紫外杀菌消毒机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；自紫外杀菌消毒机流出的水体进入高效纯氧混合器，进行纯氧混合后，自流返回到循环水养殖池中，形成全封闭的循环水养殖系统。
进一步地，还包括沉淀集污池，所述沉淀集污池通过管路分别与微滤机的排污口、移动生物滤池的定期排污口、与循环水养殖池相连的漩涡固液分离器的排污口相连接；所述沉淀集污池的上层清夜通过循环水泵流入微滤机，再次进入循环水养殖系统；沉淀集污池的下层沉淀液通过定期排污用于压榨成蔬菜有机肥。
进一步地，所述厌氧反硝化装置包括装置本体，所述装置本体的下方设有进水口，进水口通过循环反硝化水泵与泵池相连；所述装置本体的上方设有出水口，出水口通过管道与泵池相连接；所述装置本体内设置上、下两块隔板，隔板上设有滤帽，两块隔板之间填充有固体反硝化释放碳源生物填料。
进一步地，所述装置本体内的上、下两块隔板上的滤帽为相对方向固定，允许水体通过，生物填料不流失。
进一步地，所述厌氧反硝化装置为圆柱体或长方体。
进一步地，所述装置本体的正前方设有观察口，同时作为固体反硝化释放碳源生物填料的投放口；所述装置本体上设有中部填料清扫口和底部排污口；所述装置本体的顶部设有密封盖板，所述盖板上设有出气口。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、增设了厌氧反硝化装置，可解决养殖水体中硝酸盐和亚硝酸盐积累的问题，减少换水量和直接排放量。
2、厌氧反硝化装置中利用固体反硝化释放碳源作为生物填料，不溶于水，作为厌氧反消化细菌的载体，同时通过生物降解可为反硝化提供碳源和转移电子，不需要额外补充反硝化所需的碳源。
3、增设了沉淀集污系统，用于收集漩涡固液分离器、微滤机和生物滤池定期排污，沉淀集污系统的上清液可再次用于循环水养殖系统中去，沉淀液可用于压榨做蔬菜有机肥，大大减少了直接排污造成的环境污染。
4、本发明真正意义实现了工厂化循环水养殖系统的零排放，属于国内外首创，具有显著的创新性；本工厂化循环水系统适用于各种淡水、海水优质鱼类品种的高密度工厂化循环水养殖。
附图说明
图1本发明结构俯视图；
图2本发明厌氧反硝化装置结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施方式并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
实施例：
一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，如图1所示，包括循环水养殖池1、微滤机2、大流量低扬程循环水泵3、CO2刨除滴流生物滤器5、移动生物滤床6、紫外杀菌消毒机7、高效纯氧混合器8，所述CO2刨除滴流生物滤器5位于移动生物滤床6的前端正上方；所述CO2刨除滴流生物滤器5内设有无棉生物滤球；所述移动生物滤床6内填充有悬浮颗粒生物填料；所述循环水养殖池1为三路排污结构，其底部设有双管路排污，主排水管路11与微滤机2相连通；底部集污管路12先流入漩涡固液分离器10，所述漩涡固液分离器10的上层滤液再经主排水管路11流入微滤机2；所述循环水养殖池1表层排污经过水位控制集污槽13流入主排水管路11，最终流入微滤机2；微滤机2过滤水体中的残饵粪便等颗粒物质，而后流入泵池31；而后通过大流量低扬程循环水泵3将水体提升到CO2刨除滴流生物滤器5，经过CO2刨除滴流生物滤器5后的水体进入移动生物滤床6内；所述泵池31上连接有厌氧反硝化装置4，通过微生物的厌氧反硝化反应去除包括亚硝酸盐、硝酸盐在内的有害物质；经过移动生物滤床6净化的水体进入紫外杀菌消毒机7，紫外杀菌消毒机7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；自紫外杀菌消毒机7流出的水体进入高效纯氧混合器8，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。
本实施例中，还包括沉淀集污池9，所述沉淀集污池9通过管路分别与微滤机2的排污口、移动生物滤池6的定期排污口、与循环水养殖池1相连的漩涡固液分离器10的排污口相连接；所述沉淀集污池9的上层清夜通过循环水泵91流入微滤机2，经过分离过滤，生物硝化反应、紫外消毒后，再次进入循环水养殖系统；沉淀集污池9的下层沉淀液通过定期排污用于压榨成蔬菜有机肥。
本实施例中，如图2所示，厌氧反硝化装置4包括装置本体，所述装置本体的下方设有进水口41，进水口41通过循环反硝化水泵42与泵池31相连；所述装置本体的上方设有出水口43，出水口43通过管道与泵池31相连接；所述装置本体内设置上、下两块隔板44，隔板44上设有滤帽441，两块隔板44之间填充有固体反硝化释放碳源生物填料。
本实施例中，装置本体内的上、下两块隔板44上的滤帽441为相对方向固定，允许水体通过，生物填料不流失。
本实施例中，厌氧反硝化装置4为圆柱体或长方体。
本实施例中，装置本体的正前方设有观察口46，同时作为固体反硝化释放碳源生物填料的投放口；所述装置本体上设有中部填料清扫口47和底部排污口48；所述装置本体的顶部设有密封盖板49，所述盖板49上设有出气口50；进入厌氧反硝化装置4的流量或流速由循环反硝化水泵42来控制，使得厌氧反硝化装置4内处于一个低氧或厌氧状态，通过反硝化细菌将亚硝酸盐、硝酸盐转化成氮气，通过出气口50释放到空气中去，大大减少水体中亚硝酸盐、硝酸盐的积累对鱼体的危害。
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 (6)
1.一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，其特征在于：包括循环水养殖池(1)、微滤机(2)、大流量低扬程循环水泵(3)、CO2刨除滴流生物滤器(5)、移动生物滤床(6)、紫外杀菌消毒机(7)、高效纯氧混合器(8)，
所述CO2刨除滴流生物滤器(5)位于移动生物滤床(6)的前端正上方；所述CO2刨除滴流生物滤器(5)内设有无棉生物滤球；所述移动生物滤床(6)内填充有悬浮颗粒生物填料；
所述循环水养殖池(1)为三路排污结构，其底部设有双管路排污，主排水管路(11)与微滤机(2)相连通；底部集污管路(12)先流入漩涡固液分离器(10)，所述漩涡固液分离器(10)的上层滤液再经主排水管路(11)流入微滤机(2)；所述循环水养殖池(1)表层排污经过水位控制集污槽(13)流入主排水管路(11)，最终流入微滤机(2)；微滤机(2)过滤水体中的残饵粪便等颗粒物质，而后流入泵池(31)；而后通过大流量低扬程循环水泵(3)将水体提升到CO2刨除滴流生物滤器(5)，经过CO2刨除滴流生物滤器(5)后的水体进入移动生物滤床(6)内；
所述泵池(31)上连接有厌氧反硝化装置(4)，通过微生物的厌氧反硝化反应去除包括亚硝酸盐、硝酸盐在内的有害物质；
经过移动生物滤床(6)净化的水体进入紫外杀菌消毒机(7)，紫外杀菌消毒机(7)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；自紫外杀菌消毒机(7)流出的水体进入高效纯氧混合器(8)，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所述的一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，其特征在于：还包括沉淀集污池(9)，所述沉淀集污池(9)通过管路分别与微滤机(2)的排污口、移动生物滤池(6)的定期排污口、与循环水养殖池(1)相连的漩涡固液分离器(10)的排污口相连接；所述沉淀集污池(9)的上层清夜通过循环水泵(91)流入微滤机(2)，再次进入循环水养殖系统；沉淀集污池(9)的下层沉淀液通过定期排污用于压榨成蔬菜有机肥。
3.根据权利要求1所述的一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，其特征在于：所述厌氧反硝化装置(4)包括装置本体，所述装置本体的下方设有进水口(41)，进水口(41)通过循环反硝化水泵(42)与泵池(31)相连；所述装置本体的上方设有出水口(43)，出水口(43)通过管道与泵池(31)相连接；所述装置本体内设置上、下两块隔板(44)，隔板(44)上设有滤帽(441)，两块隔板(44)之间填充有固体反硝化释放碳源生物填料。
4.根据权利要求3所述的一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，其特征在于：所述装置本体内的上、下两块隔板(44)上的滤帽(441)为相对方向固定，允许水体通过，生物填料不流失。
5.根据权利要求3所述的一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，其特征在于：所述厌氧反硝化装置(4)为圆柱体或长方体。
6.根据权利要求3所述的一种基于厌氧反硝化的低碳零排放工厂化循环水养殖系统，其特征在于：所述装置本体的正前方设有观察口(46)，同时作为固体反硝化释放碳源生物填料的投放口；所述装置本体上设有中部填料清扫口(47)和底部排污口(48)；所述装置本体的顶部设有密封盖板(49)，所述盖板(49)上设有出气口(50)。
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