CN110228903A - 水产养殖尾水净化与循环利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水产养殖尾水净化与循环利用方法，包含一个养鱼单元、一个水处理单元、一个回水泵、一套进回水通道、及若干进回水口及闸板、排污系统和杀菌消毒装置；养殖尾水自养殖池底部回水集污通道、池角弧形上升通道一次重力集污后，进入系统回水通道汇集流向水处理单元，分别经斜管反滤池、生物流化池、气浮池、人工湿地净化后，再杀菌消毒泵回到养殖池；养殖尾水经一次推动、两次集污、多级生物净化，除排污和蒸发外全部循环使用，养殖过程不使用化学制剂。本发明机械设备使用少，工艺简单，具有节水、节地、生态、高效、安全特点，代表未来水产养殖发展方向，有广阔的推广应用前景。

Description

水产养殖尾水净化与循环利用方法

技术领域

本发明涉及水产养殖业，具体涉及水产养殖尾水净化与循环利用方法。

背景技术

目前，水产养殖业已向规模化、设施化发展，单位水体养殖产量越来越高，随着养殖规模和单位产量的不断提高，养殖废水对环境的污染问题越来越引起社会的关注，尤其是“太湖蓝藻”事件爆发后，人们对因水产养殖造成公共水体水质富营养化的问题认识越来越深刻，湖泊、水库、河流等公共水体逐步退出水产养殖，水产养殖尾水达标排放的措施在各地逐步实施。其中，江苏、上海、浙江等东部沿海经济发达省份已率先开展水产养殖尾水净化和循环利用试验示范工作，其中以江苏省推广的池塘工业化养殖系统最为典型，但目前对净化区建构模式和养殖尾水净化技术尚未形成成熟的体系；针对整个养殖场的尾水净化和循环利用技术更是处于前期的概念摸索阶段，尚没有规模化应用。但建设成本更高的养鱼工厂的尾水净化及循环使用技术研究工作开展较早，目前，以国外的机械设备型的尾水净化和循环利用技术为主，主要应用于海水养鱼工厂建设，而符合我国国情的，设备使用少，运行费用低的生态型尾水净化技术研究和应用的不多。

发明内容

本发明的目的是：设计一种水产养殖尾水净化与循环利用方法，养殖尾水经一次推动、两次集污、多级生物净化，除排污和蒸发外全部循环使用，养殖过程不使用化学制剂，机械设备使用少，工艺简单，具有节水、节地、生态、高效、安全特点，代表未来水产养殖发展方向，有广阔的推广应用前景。

本发明的技术解决方案是：该水产养殖尾水净化与循环利用方法包含一个养鱼单元、一个水处理单元、一台回水泵、一套进回水通道、若干进回水口及闸板、排污系统及杀菌消毒设备；养鱼单元一端与水处理单元相邻，两单元以回水泵相连；养殖尾水自养殖池底部中央出口流入池底回水集污通道，至池角弧形上升通道，再从池顶回水口进入系统回水通道汇集流向水处理单元，养鱼单元两侧回水分别经水处理单元设置于尾部两侧的斜管反滤池上行，一半下行进入设置于水处理单元尾部中间的生物流化池，再上行进入气浮池，再下行进入人工湿地，汇聚到集水池，另一半直接下行进入人工湿地，再上行进入气浮池，再下行进入人工湿地，然后汇聚到集水池；汇聚于集水池的水通过回水泵泵入系统进水通道，进水通道的水经设置于养殖池的进水口进入养殖池，从而完成养殖池尾水净化、复氧、 消毒后循环再利用；养殖单元与水处理单元建设于保温厂房内，呈南北向串连，两单元静止水位相同，动水位基本相同。

其中，所述的养鱼单元的养鱼池断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡；呈两列对称设置，单列并联个数为5~10；中间为进水道，两边为回水道；养鱼池为正方形，边长8~15米，与进水渠相邻处设进水口，进水口一般设置于养鱼池一角，方便进水沿养鱼池切线向进入；与回水通道相邻处设回水口，进水与回水口大小、高程相当；池底中心设排污口一处，在池底下部沿排污口向回水口预设集污回水通道一条，过水断面同进回水口，通道至养鱼池一角上行部分以弧形墙体围成，回水口设置于直角池壁顶部，下行部分沿排污口向池角比降5~7%，通道下部呈“V”形或呈“U”形，通道下行与上行交汇处设置集污斗一处，集污斗最低处设排空孔和配套插管一根；养鱼池底呈“锅底”状，沿池边向排污口比降3%~5%；养鱼池除进回水口占用的池角外，另外两角设置弧形增氧柱，同一单元养鱼池四角圆弧形状与大小相同，养鱼池四角弧形设施上端设置玻璃钢格栅，方便日常管理。

其中，所述的水处理单元断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡，由斜管反滤池、流化池、人工湿地、气浮池、集水池等水处理设施有机组成；所述的斜管反滤池设置在水处理单元最后端两侧，分别接受养鱼单元两侧回水道来水，该反滤池分成上下两部分，下部为圆锥体污泥斗，圆锥角不大于60°，锥顶处设排空孔及配套插管，上部为正方体，设置一至两层斜管，上、下层斜管方向相反，斜管高度不小于0.8米，斜管反滤池腰部设置进水口与养鱼单元回水通道相连，开口于回水通道底部，大小与养鱼单元进、回水口大小相当，为增加养殖尾水在斜管过滤层下部均匀分布，加速污物在污泥斗聚集，将回水通道来水分出一半导流至斜管反滤池另一侧腰部切线进入；斜管反滤池上口设置导流槽和布水口，布水口合计过水面积不小于养鱼单元进回水口过水断面；所述的流化池，设置与水处理单元最后端中间，宽度与斜管反滤池相同，承接两个斜管反滤池来水；该流化池池底设置刚玉曝气头、纳米增氧管等充气终端，每平方米充气量不小于100立方米/小时；池中放入多空聚丙烯塑料粒子，粒子体积为流化池有效水体30%~45%；流化池与气浮池相邻一侧底部设置出水口，过水断面不小于养鱼单元单侧回水通道断面；所述气浮池设置于流化池与人工湿地之间，宽度为06~08米，深度与流化池相同，在流化池出水口上端设置曝气格栅一块，系统运行时，曝气格栅持续充气，带动水体上行进入人工湿地；所述的人工湿地设置于斜管反滤池或流化池与集水池之间，池底设置刚玉曝气头等曝气终端，曝气头上部设置填料床，填料床上放置石灰石、火山岩、活性炭、麦饭石、页岩陶粒等填料，填料中栽培鸢尾、再力花、美人蕉等水培植物，填料厚度为0.6~1.2米，填料粒径为3~5厘米，人工湿地面积占水处理单元面积的50%以上；所谓集水池设置于水处理单元与养鱼单元相邻处中间部位，一侧与人工湿地相邻，另一侧与水泵池相连，池中设置增氧格栅和臭氧散气终端；集水池水面上可设置植物浮板，栽种水培植物。

其中，所述的水泵设置于养鱼单元和水处理单元之间，是驱动水体在两个单元之间流动的唯一动力机械，要求流量大，流速慢，动力消耗少，使用配备高级数电动机的大口径、低扬程管道泵；水泵额定工作流量根据养鱼单元的合计水容量确定，为水容量的15%~30%，保证养鱼池水体3~6小时交换一次。

其中，进回水通道断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡；其进水道一条，设置于两排养鱼池之间，自水泵出水口开始，至最末养鱼池为止，进水道底部比降3%~5%，深度不大于养鱼池深度，宽度1~2米，上端口覆盖走道板便于操作人员日常管理；其回水道两条，分别设置于养鱼池两侧，自最最末端养鱼池开始，一直延伸至水处理单元斜管反滤池进水口，比降为3%~5%，宽度0.6~1米，深度不大于养鱼池； 进回水通道壁可以与养鱼池相邻池壁共用，也可以分设。

其中，进回水口设置于进回水通道与养鱼池相邻的池顶口处，断面形状为长方形、圆形或其他近似形状，宽度为0.4~1.0米；在进回水口内设置与进回水口同样大小、形状的闸槽2~3道，槽宽1~3厘米，槽深2~4厘米，配备与闸槽配套的闸板或拦鱼栅网；闸槽、闸板由砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材做成，拦鱼栅网是PVC、玻璃钢、不锈钢、聚乙烯网等做成。

其中，所述的排污系统由PE、PVC等排空管道，排空口及插管，检查竖井组成；该排空管道设置于整个系统的底部，连接系统所有排空口，并延伸至系统外集污池或氧化塘，管道直径要大，在30厘米以上，管道敷设应水流方向缓降，比降0.3%~6.0%；该排空口及插管设置于排空管道上，位于养鱼单元、水处理单元内各个需要排污单元，直径依据需要排放的水体或污物总量而定，总量越大，排污口直径应越大，排污口与排空管道以塑料“三通”件连接，连接处以混凝土浇筑固定，配备与排污口配套的塑料插管，用于控制排污口启闭；系统运行需要定期启闭排污口，塑料“三通”件质量直径关系到后期使用效果，采购、安装时应引起足够重视；对高水深、大水体的单元，排污口的启闭采用电动闸阀较好。

其中，所述的杀菌消毒设备为紫外线或臭氧发生器等物理杀菌设备，紫外线设备设置于水泵出水管道上，臭氧发生器散气终端设置于水泵进水端。

使用时，养殖尾水自养殖池底部回水集污通道、池角弧形上升通道一次重力集污后，进入系统回水通道汇集流向水处理单元，分别经斜管反滤池、生物流化池、气浮池、人工湿地净化后，再杀菌消毒泵回到养殖池。

本发明具有以下优点：

1、它是针对我国土地广阔、用电费用高、土建成本低等基本情况开发设计的适合广大养殖户使用的生态型循环水养殖尾水净化与循环利用技术，并利用实验基地迁建契机，构建生态型封闭循环水养鱼工厂一座；验证和示范了一种适合我国国情的生态型封闭循环尾水处理及工厂化养鱼系统的构建模式；新建工厂实现了养殖尾水的净化和循环利用，与传统的设备型水产养殖尾水净化和循环利用技术相比，该发明具有以下特点：一是结构简单，造价低廉；二是机械设备使用少，维持系统运行的能耗小；三是养殖过程不使用化学药物，产品安全无公害；四是水处理设施活化容易，易于管理与维护。

2、构建简单的土建设施，使用物理、生物手段，尽可能少的使用机械设备，尽可能少的消耗动力能源，满足水产养殖尾水的净化并循环使用，实现水产养殖集约化生产任务。

3、针对不同的养殖水体，各种水处理单元组合使用，也可以部分结合使用；养鱼单元和水处理单元配套使用，养鱼单元专司鱼类养殖，养殖尾水经水处理单元物理和生物净化、人工复氧、杀菌消毒后，通过水泵泵入养鱼单元循环重复使用；养殖过程除排污造成少量水体损失外，养殖尾水循环利用；养鱼产生的粪便、剩饵等污物经物理沉淀，有益微生物、水培植物等生物降解后，养殖尾水获得了净化，净化过程不使用化学制剂，符合生态处理的要求。

4、养殖尾水使用大断面的通道循环流动，水体交换量大，但水流速度慢，加快了粪便等颗粒物沉降速度，拉长了人工湿地生物净化时间，净化效果好；交换量大，但水流速度慢，不仅可以增加单位水体载鱼量，还能减少养殖鱼类体能消耗，提高饵料利用效率。

5、养鱼单元和水处理单元的水位基本一致，系统运行时，仅依靠水泵一次推动，可保障养殖用水在系统的各个单元间顺畅流动。

6、养鱼单元和水处理单元水平设置，结构简单，便于管理；机械设备使用少，便于保养、维修；交换量大，流速小，鱼类分布均匀，载鱼量大。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术解决方案，但不能理解为是对技术方案的限制，在此基础上的改进皆属于本发明的保护范围。

如图1所示，该水产养殖尾水净化与循环利用方法包含一个养鱼单元1，一个水处理单元2，一台回水泵3，一套进回水通道4，若干进回水口及闸板5、排污系统6及杀菌消毒设备7；养鱼单元1一端与水处理单元2相邻，两单元以回水泵3相连；养殖尾水自养殖池底部中央出口流入池底回水集污通道，至池角弧形上升通道，再从池顶回水口进入系统回水通道汇集流向水处理单元2，养鱼单元1两侧回水分别经水处理单元2设置于尾部两侧的斜管反滤池上行，一半下行进入设置于水处理单元2尾部中间的生物流化池，再上行进入气浮池，再下行进入人工湿地，汇聚到集水池，另一半直接下行进入人工湿地，再上行进入气浮池，再下行进入人工湿地，然后汇聚到集水池；汇聚于集水池的水通过回水泵3泵入系统进水通道4，进水通道的水经设置于养殖池的进水口进入养殖池，从而完成养殖池尾水净化、复氧、消毒后循环再利用；养殖单元1与水处理单元2建设于保温厂房内，呈南北向串连，两单元静止水位相同，动水位基本相同。

其中，所述的养鱼单元1的养鱼池断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡；呈两列对称设置，单列并联个数为5~10；中间为进水道，两边为回水道；养鱼池为正方形，边长8~15米，与进水渠相邻处设进水口，进水口一般设置于养鱼池一角，方便进水沿养鱼池切线向进入；与回水通道相邻处设回水口，进水与回水口大小、高程相当；池底中心设排污口一处，在池底下部沿排污口向回水口预设集污回水通道一条，过水断面同进回水口，通道至养鱼池一角上行部分以弧形墙体围成，回水口设置于直角池壁顶部，下行部分沿排污口向池角比降5~7%，通道下部呈“V”形或呈“U”形，通道下行与上行交汇处设置集污斗一处，集污斗最低处设排空孔和配套插管一根；养鱼池底呈“锅底”状，沿池边向排污口比降3%~5%；养鱼池除进回水口占用的池角外，另外两角设置弧形增氧柱，同一单元养鱼池四角圆弧形状与大小相同，养鱼池四角弧形设施上端设置玻璃钢格栅，方便日常管理。

其中，所述的水处理单元2断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡，由斜管反滤池8、流化池9、人工湿地10、气浮池11、集水池12等水处理设施有机组成；所述的斜管反滤池8设置在水处理单元2最后端两侧，分别接受养鱼单元1两侧回水道来水，该反滤池分成上下两部分，下部为圆锥体污泥斗，圆锥角不大于60°，锥顶处设排空孔及配套插管，上部为正方体，设置一至两层斜管，上、下层斜管方向相反，斜管高度不小于0.8米，斜管反滤池8腰部设置进水口与养鱼单元1回水通道相连，开口于回水通道底部，大小与养鱼单元1进、回水口大小相当，为增加养殖尾水在斜管过滤层下部均匀分布，加速污物在污泥斗聚集，将回水通道来水分出一半导流至斜管反滤池另一侧腰部切线进入；斜管反滤池8上口设置导流槽和布水口，布水口合计过水面积不小于养鱼单元1进回水口过水断面；所述的流化池9，设置与水处理单元2最后端中间，宽度与斜管反滤池8相同，承接两个斜管反滤池来水；该流化池池底设置刚玉曝气头、纳米增氧管等充气终端，每平方米充气量不小于100立方米/小时；池中放入多空聚丙烯塑料粒子，粒子体积为流化池有效水体30%~45%；流化池与气浮池相邻一侧底部设置出水口，过水断面不小于养鱼单元1单侧回水通道断面；所述气浮池11设置于流化池9与人工湿地10之间，宽度为06~08米，深度与流化池10相同，在流化池出水口上端设置曝气格栅一块，系统运行时，曝气格栅持续充气，带动水体上行进入人工湿地10；所述的人工湿地10设置于斜管反滤池8或流化池9与集水池12之间，池底设置刚玉曝气头等曝气终端，曝气头上部设置填料床，填料床上放置石灰石、火山岩、活性炭、麦饭石、页岩陶粒等填料，填料中栽培鸢尾、再力花、美人蕉等水培植物，填料厚度为0.6~1.2米，填料粒径为3~5厘米，人工湿地10面积占水处理单元2面积的50%以上；所谓集水池12设置于水处理单元2与养鱼单元1相邻处中间部位，一侧与人工湿地10相邻，另一侧与水泵3池相连，池中设置增氧格栅和臭氧散气终端；集水池水面上可设置植物浮板，栽种水培植物。

其中，所述的水泵设置于养鱼单元1和水处理单元2之间，是驱动水体在两个单元之间流动的唯一动力机械，要求流量大，流速慢，动力消耗少，使用配备高级数电动机的大口径、低扬程管道泵；水泵额定工作流量根据养鱼单元1的合计水容量确定，为水容量的15%~30%，保证养鱼池水体3~6小时交换一次。

其中，进回水通道4断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡；其进水道一条，设置于两排养鱼池之间，自水泵出水口开始，至最末养鱼池为止，进水道底部比降3%~5%，深度不大于养鱼池深度，宽度1~2米，上端口覆盖走道板便于操作人员日常管理；其回水道两条，分别设置于养鱼池两侧，自最最末端养鱼池开始，一直延伸至水处理单元2斜管反滤池进水口，比降为3%~5%，宽度0.6~1米，深度不大于养鱼池； 进回水通道壁可以与养鱼池相邻池壁共用，也可以分设。

其中，进回水口设置于进回水通道4与养鱼池相邻的池顶口处，断面形状为长方形、圆形或其他近似形状，宽度为0.4~1.0米；在进回水口内设置与进回水口同样大小、形状的闸槽2~3道，槽宽1~3厘米，槽深2~4厘米，配备与闸槽配套的闸板或拦鱼栅网；闸槽、闸板由砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材做成，拦鱼栅网是PVC、玻璃钢、不锈钢、聚乙烯网等做成。

其中，所述的排污系统6由PE、PVC等排空管道，排空口及插管，检查竖井组成；该排空管道设置于整个系统的底部，连接系统所有排空口，并延伸至系统外集污池或氧化塘，管道直径要大，在30厘米以上，管道敷设应水流方向缓降，比降0.3%~6.0%；该排空口及插管设置于排空管道上，位于养鱼单元1、水处理单元2内各个需要排污单元，直径依据需要排放的水体或污物总量而定，总量越大，排污口直径应越大，排污口与排空管道以塑料“三通”件连接，连接处以混凝土浇筑固定，配备与排污口配套的塑料插管，用于控制排污口启闭；系统运行需要定期启闭排污口，塑料“三通”件质量直径关系到后期使用效果，采购、安装时应引起足够重视；对高水深、大水体的单元，排污口的启闭采用电动闸阀较好。

其中，所述的杀菌消毒设备7为紫外线或臭氧发生器等物理杀菌设备，紫外线设备设置于水泵3出水管道上，臭氧发生器散气终端设置于水泵（3）进水端。

应用实例：江苏省淮安市现代渔业产业园将该设计的水产养殖尾水净化与循环利用工艺引入园区养殖设施建设，构建生态型封闭循环水养鱼工厂一座。厂并排建设循环水养鱼系统3套，每套分养鱼单元1与水处理单元2两部分，依靠水处理单元2的各种水处理设施和回水泵3、进回水通道4、若干进回水口及闸板5、排污系统6及杀菌消毒设备7集成运用。实现养殖尾水物理和生物净化、复氧、 消毒后再循环用于鱼类集约化养殖。具体构建模式和运行效果如下。

一、构建模式

1、养鱼工厂内部平面设计：养鱼工厂由3个相互独立的养殖系统并联而成，每个系统建筑面积1728㎡，分养鱼单元和水处理单元两个部分，养鱼单元由10个养殖池组成，分成南北向两排，两排相距1.5米。两排池相邻的池壁隔成的空间为进水通道，每个养殖池向进水渠开口作为养殖池进水口，规格80*80cm，每个池规格为9.5m*9.5m，四角分别设置进、回水口和池内气提装置，池中心设置排水口，池四角配合进回水口和气提装置做成圆弧状，各开口依水流方向切线设置，方便池水形成涡流，养殖池统一自中间走道进水通道方向设置进水口，对侧回水通道方向设置回水口，中间走道1.5米，便于管理人员和饲料、鱼苗车料进出；回水通道中间设置格栅网，并与待售池相接，形成商品鱼赶鱼通道。三个系统养鱼单元并联设置，养鱼池临近走道一侧设置不锈钢护拦，临近水处理单元一侧设置玻璃组合隔断，隔断与鱼池之间预留3m东西向货运通道，两端设置缓坡通往工厂外道路。工厂内最北侧为水处理单元，也分成三个部分，并分别与养鱼部分一一对应，形成闭合循环养鱼系统，每个水处理系统由斜管反滤池、流化池、人工湿地、集水池构成，水泵设置于集水池与养鱼池中间通道下的进水通道相连处，每个水处理单元设置反滤池2个，合计面积50㎡，流化池50㎡，人工湿地250㎡，集水池50㎡；水处理单元屋顶以阳光保温板覆盖，保证湿地植物对光线的需要，为方便湿地植物出入，水处理单元向北开门一处，设置货车装卸平台和人行踏步台阶。

、养鱼工厂立体布置：该园区外部与养鱼工厂相关的高程限制有两个，一是园区外源水高位蓄水池已建成，高位水池最高水位为黄海高程15.5m，底标高13.0m(死水位13.5m），最大储水高度2.5m；二是园区最低排水口的黄海高程为10.5m，养鱼工厂南侧露天试验池池顶标高12.3m，池深2.5m，为确保养鱼工厂既能从高位水池无动力进水，也能将所有养殖用水无动力排空，还能保证养鱼工厂的收集的鱼粪自流进入沼气装置的匀浆池，沼液进入氧化塘或根据需要进入露天试验池，养鱼工厂内部高程设计为：

主入口地标高与待售区地标高相比下降0.8m，与园区地面相比抬高40cm；养鱼单元池顶标高14.3m，深度2.4m，进水通道底与养殖池底高程相同，底部向南端设5°坡降，末端设集污槽和排污口，顶部距池顶15cm现浇成管理通道；进水口底部距池顶80cm，回水口距池顶80cm；人行通道（进水通道）盖板顶标高14.15m，盖板厚度10cm，进水道净深2.35m，回水通道底标高与养殖池底相同，排污管设置于池底下50cm处；

水处理单元中，反滤池池顶标高14.3m，深度4.15m，人工湿地 池顶标高14.3m，深度1.5m，流化池与气浮池池顶标高14.3m，深度2.6m。

、进回水通道构建：每个循环水养殖系统分成养鱼单元和水处理单元，两个单元之间依靠管道泵驱动水流，进水渠与人工湿地相邻一段以两根315mmPE管与安装于集水池中间的管道泵相连，管道泵2台，每台推水量350m³，正常情况下，两台泵一备一用，载鱼量大或需要加大流速排污时两台泵同时开启。养殖池集污口设于池中心，圆形，直径70cm，集污口至池角设集污和回水混合暗道，暗道底成半圆形，宽度60cm，平均深度30cm，池角结合排污孔放大空间，最大处140*80*80cm；集污口向排污孔方向设坡降5°，排污口池壁与垂直方向成60°角；养殖池向系统回水道开口，规格为80*80cm，上端敞口；进水口和回水口设置双层插槽，回水道以养殖池池壁作为一侧墙，另一侧也为砖砌结构。

、排污系统构建：养殖系统排污口与排空口合一，排空时将养鱼工厂外对人工湿地的闸阀打开即可。排污分成两个环节，一是在每个养鱼池回水道最低处设置排污口一个，规格为直径160mm，以PVC插管控制，插管下端直径160mm，上端110mm；二是斜管反滤池圆锥形池底设置排污空一个，直径200mm，也以垂直PVC插管控制，下端30cm200mm，上端110mm。所有排污空连接道位于养殖池地板下的排污管上，排污管直径300mm，东出口连接沼气发生设施的匀浆池，西侧开口于园区外池供水主管道窨井，南出口通过管道连接园区人工湿地。南出口设置保证工厂所有水可以全部或单独排空；设置东侧出口，可以将鱼类粪便收集起来，用于沼气生产；西出口开口较高，可以将养鱼池大部分水排入露天养殖池再次使用。

、水处理单元构建：每个养殖系统的水处理单元由四个部分组成，其中斜管反滤池2个，流化池1个，人工湿地4级，集水池1个。

斜管反滤池，下部设计为漏斗状集污池，圆锥直径5m，高2m，圆锥角60°，排污孔设置在锥顶，直径200mm；上部为正方形斜管池，边长5m，高1.5m，斜管厚度1.2m（分两层设置，底层高80出面，上层40cm，斜管方向相反）；进水口设于圆锥漏斗上口，2个，相对方向以切线方向设置，规格为60*120cm；反滤池进口以长方形导流槽与系统回水道相连，距回水道较远端的导流槽设于人工湿地地板下端，0.8*0.8*400cm；斜管池上端架设导流槽，引导水体向下一节水处理设施布水。导流槽分为两部分，一部分沿东西向设置于斜管池顶部，宽80cm，长5m，高50cm，下端设导流孔20个，每个导流孔20*20*20cm，过水面合计0.16㎡；一部分设置在斜管池四周墙壁内侧，宽度30cm，迎水面设导流墙一道，高20cm。

流化池，设置于斜管反滤池下游，两个反滤池之间。规格5*10*1.5m，池底设置刚玉曝气头30个，多孔塑料粒子20m³，粒子直径1.6cm，流化池水体入口设于反滤池相邻侧导流槽，20个，每个规格为20*20*20cm，合计过水面积0.16㎡。出口设于流化池与人工湿地相邻侧，规格为80*30cm，5个，过水面积合计为1.2㎡。进出水口均以网片封盖，网眼直径不大于1.2cm。

人工湿地，设置于斜管反滤池和流化池下游，与斜管反滤池相邻的人工湿地入口设置鱼斜管池顶部导流槽，开口20个，规格为20*20*20cm，出口设于对侧池壁底部，个，规格80*30cm；湿地由玻璃钢格栅分为上下两部分：上部堆放页岩陶粒70cm，陶粒规格2~4cm，移栽水培植物；下部设置刚玉曝气12个；格栅板及入出水口均设置聚丙烯网片拦截填料。流化池下游人工湿地大小和组成同上，但在相连处设气浮池一个，规格为0.8*1.5*5m，此处设微孔增氧盘两块，合计使用微孔管20m；气浮池各设排泡口1个，气浮池上口以水泥板密封，只在排泡口处敞开，面积1*1.6m，泡沫以PVC管导入集污总管，并最终进入沼气池。

、回水泵及水流驱动：根据使用要求，选购或定制管道泵，要求同时满足以下要求：流量大、流速小、低能耗、噪音小。每个系统配备管道泵2台，每台水泵配套8级4kw电机1台，进出水管道口径300mm，水泵设减噪基座，过载、缺项保护装置，水泵额定推送水量为350m³/h。一般情况下，每个系统启动一台水泵工作，养殖池6h换水一次，在载鱼量较大，超过30kg/m³时需要两台水泵同时开启，养殖池每3h换水一次。

为了促进养鱼池污物向两级沉淀区集中，一是将养鱼池内的增氧设施设置于池角并以圆弧砖墙与养鱼区隔离形成池内增氧柱，出水口向水流方向的切线设置，利用增氧柱的气提作用，辅助养鱼池水向排污口形成涡流；二是在系统回水道上设置鸭嘴水流喷头或空气曝气设施，定期开启，促进污物向斜管沉淀池集中。

、增氧方式设计：整个养殖系统增氧节点设置5处，分别是流化池、人工湿地底部、气浮池、集水池、养殖池，各处增氧方式根据期待的作用分别设计。养殖池中四个角中进水、回水口占用外，另外两个角设置气提式增氧柱，增氧柱贴近养殖池底向上开口，规格40*40cm，上部出口规格80*80cm，出口方向与养殖池半径成70°设置出水方向与进水渠进水方向成同一圆形方向。增氧设备为三角形气提式微孔增氧盘，增氧盘直角边长70cm，每池装配微孔增氧管5米，每池合计每小时送气1000m³；此外，每池预设液氧添加管1根，纳米散气石6块。养殖池增氧柱的设计目的有两个，一是给养殖池增氧，且养殖池内部不出现增氧设备,既不影响拉网操作，也不会扰乱池内水流；二是辅助驱动养殖池水流沿进水方向形成涡流，既保证养殖水体流动无死角，也保证鱼类粪便和剩饵尽快向集污口集中。

流化池增氧，流化池根据面积按每平方米0.6个设置刚玉曝气头，各曝气头以50PVC管与送气管道相连。系统运行后，流化池持续增氧。养殖池水经回水渠从斜管反滤池腰部进入，经1.2m双向斜管后一部分进入流化池，流化池中放置多孔圆形塑料粒子填料，温度适宜的前提下塑料粒子表面附着大量的好氧细菌，由好氧细菌形成的生物膜是降解养殖尾水中有机物含量的主要物质，因此，流化池增氧效果决定着生物膜生长数量与质量。

气浮池增氧，在人工湿地中，两个人工湿地单元之间设置气浮池，气浮装置以微孔增氧管组成的增氧盘作为气浮终端，进气管与系统共用的增氧设施相连，连接处设置流量控制阀门。气浮池的设置由三个目的，一是增氧；二是在两个人工湿地之间改变回水流向，方便每个人工湿地单元都形成下行流湿地；三是促进溶解蛋白形成气泡上浮脱离系统。

人工湿地增氧，在所有人工湿地底部设置曝气头，每2平方米1个刚玉曝气头，进气管与系统主送气管道相连。人工湿地增氧设施设置的目的有两个，一是增氧，促进湿地好氧细菌的快速增长，二是防止人工湿地堵塞。

集水池增氧，在集水池中各设置增氧盘两个，合计使用微孔增氧管30米。系统启动后，集水池持续增氧。

养鱼工厂配套罗氏鼓风机四台套，其中15kw两台套，5.5kw两台套，一个系统运行时，只要启动一台5.5kw鼓风机，三个系统全部运行时，只需启动一台15kw鼓风机，另一台作为备用机组，确保“一用一备”的状态。四台鼓风机与发电机集中安装于配电房中，并统一通过气囊向主管道送气，鼓风机通过安装在气囊上额压力报警装置自动监控工作状态。

、臭氧杀菌装置：每个系统配套臭氧发生器1台，并以导管与水泵文丘里管相连，通过水泵工作，完成水处理单元出水的消毒。

二、应用效果

该工厂2017年10月运行以来，根据系统运行的水质指标在线监测数据和养殖对象活动与产出情况，有下列应用效果。

、养殖尾水净化与循环利用情况：系统空载运行20天后，养鱼单元按15kg/m³的标准放养锦鲤、花鱼骨、赤眼鳟、黄颡鱼、青鱼、加州鲈、鲟鱼大规格苗种，随着温度的变化，开展正常的投喂管理，检验系统对粪便等污染物的处理和净化能力。

（1）颗粒物的收集和排放效果好。运行发现：一级集污排污效果显著，养殖池鱼类粪便和剩饵能较好的随系统回水收集到养殖池底部的集污斗中，插管提起后30秒即完成排污，养殖池水中悬浮物小而少，喂料后养殖池底部沉降的粪便很快被池水带入池底一级集污通道；二级集污效果较好，经一级集污后，养殖回水中粪便等颗粒物大幅减少，随水流悬浮的小型颗粒物继续沿回水通道向斜管反滤池集中，为增强二级沉淀效果，每天定时启动两台管道泵运行30分钟，可促进沉积于回水通道底部的的颗粒物快速进入斜管反滤池。

（2）悬浮物或溶解有机物净化情况。鱼类粪便和剩饵经两级沉淀后，只剩下悬浮的小颗粒和溶解性的物质，这些有机物一半进入流化床，一部分进入人工湿地，主要依靠这两个装置中的大量的有益微生物捕捉利用，最终分解成气体或无害的无机盐。为增加净化效果，我们每周使用芽孢杆菌一次，水处理车间的的各单元之间的气提池正常开启，确保有害气体及时逸出的同事，溶解性有机物也由气浮排出。系统运行成熟后，养殖尾水水质指标始终稳定养殖动物适宜的范围内。工厂自运行以来水质指标监测情况如下。

上述指标中，亚硝酸盐的含量一直存在，有时还超过最大限值，应该与水温逐渐走低，生物菌作用减弱有关。

、养鱼情况：2017年10月3日开始，选用西侧养殖系统开展鱼类养殖试验。将外塘养殖的锦鲤、花鱼骨、赤眼鳟、黄颡鱼、青鱼、加州鲈等常温性鱼类分别不同养鱼池，将原园区养鱼工厂养殖的鲟鱼合并放入一个养殖池，10月5日，又放入湖北宜昌长途运输而来的大鳇鱼3尾（平均尾重150斤），合计放养鱼类品种15个，总重量22000kg。截止目前，各类鱼类生长良好，其中，加州鲈、花鱼骨、鲟鳇鱼、锦鲤生长状态最好，各种鱼成活率均在99%以上。经一年的养殖，目前，以累计销售各类商品鱼43560kg，在池鱼合计约13000kg，平均产出31.33kg/m³，平均增重系数2.57。

Claims (8)

1.水产养殖尾水净化与循环利用方法，其特征是：它包含一个养鱼单元（1）、一个水处理单元（2）、一台回水泵（3）、一套进回水通道（4）、若干进回水口及闸板（5）、排污系统（6）及杀菌消毒设备（7）；养鱼单元（1）一端与水处理单元（2）相邻，两单元以回水泵（3）相连；养殖尾水自养殖池底部中央出口流入池底回水集污通道，至池角弧形上升通道，再从池顶回水口进入系统回水通道汇集流向水处理单元（2），养鱼单元（1）两侧回水分别经水处理单元（2）设置于尾部两侧的斜管反滤池上行，一半下行进入设置于水处理单元（2）尾部中间的生物流化池，再上行进入气浮池，再下行进入人工湿地，汇聚到集水池，另一半直接下行进入人工湿地，再上行进入气浮池，再下行进入人工湿地，然后汇聚到集水池；汇聚于集水池的水通过回水泵（3）泵入系统进水通道（4），进水通道的水经设置于养殖池的进水口进入养殖池，从而完成养殖池尾水净化、复氧、 消毒后循环再利用；养殖单元（1）与水处理单元（2）建设于保温厂房内，呈南北向串连，两单元静止水位相同，动水位基本相同。

2.根据权利要求1所述的水产养殖尾水净化与循环利用方法，其特征是：所述的养鱼单元（1）的养鱼池断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡；呈两列对称设置，单列并联个数为5~10；中间为进水道，两边为回水道；养鱼池为正方形，边长8~15米，与进水渠相邻处设进水口，进水口一般设置于养鱼池一角，方便进水沿养鱼池切线向进入；与回水通道相邻处设回水口，进水与回水口大小、高程相当；池底中心设排污口一处，在池底下部沿排污口向回水口预设集污回水通道一条，过水断面同进回水口，通道至养鱼池一角上行部分以弧形墙体围成，回水口设置于直角池壁顶部，下行部分沿排污口向池角比降5~7%，通道下部呈“V”形或呈“U”形，通道下行与上行交汇处设置集污斗一处，集污斗最低处设排空孔和配套插管一根；养鱼池底呈“锅底”状，沿池边向排污口比降3%~5%；养鱼池除进回水口占用的池角外，另外两角设置弧形增氧柱，同一单元养鱼池四角圆弧形状与大小相同，养鱼池四角弧形设施上端设置玻璃钢格栅，方便日常管理。

3.根据权利要求1所述的水产养殖尾水净化与循环利用方法，其特征是：所述的水处理单元（2）断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡，由斜管反滤池（8）、流化池（9）、人工湿地（10）、气浮池（11）、集水池（12）等水处理设施有机组成；所述的斜管反滤池（8）设置在水处理单元（2）最后端两侧，分别接受养鱼单元（1）两侧回水道来水，该反滤池分成上下两部分，下部为圆锥体污泥斗，圆锥角不大于60°，锥顶处设排空孔及配套插管，上部为正方体，设置一至两层斜管，上、下层斜管方向相反，斜管高度不小于0.8米，斜管反滤池（8）腰部设置进水口与养鱼单元（1）回水通道相连，开口于回水通道底部，大小与养鱼单元（1）进、回水口大小相当，为增加养殖尾水在斜管过滤层下部均匀分布，加速污物在污泥斗聚集，将回水通道来水分出一半导流至斜管反滤池另一侧腰部切线进入；斜管反滤池（8）上口设置导流槽和布水口，布水口合计过水面积不小于养鱼单元（1）进回水口过水断面；所述的流化池（9），设置与水处理单元（2）最后端中间，宽度与斜管反滤池（8）相同，承接两个斜管反滤池来水；该流化池池底设置刚玉曝气头、纳米增氧管等充气终端，每平方米充气量不小于100立方米/小时；池中放入多空聚丙烯塑料粒子，粒子体积为流化池有效水体30%~45%；流化池与气浮池相邻一侧底部设置出水口，过水断面不小于养鱼单元（1）单侧回水通道断面；所述气浮池（11）设置于流化池（9）与人工湿地（10）之间，宽度为06~08米，深度与流化池（10）相同，在流化池出水口上端设置曝气格栅一块，系统运行时，曝气格栅持续充气，带动水体上行进入人工湿地（10）；所述的人工湿地（10）设置于斜管反滤池（8）或流化池（9）与集水池（12）之间，池底设置刚玉曝气头等曝气终端，曝气头上部设置填料床，填料床上放置石灰石、火山岩、活性炭、麦饭石、页岩陶粒等填料，填料中栽培鸢尾、再力花、美人蕉等水培植物，填料厚度为0.6~1.2米，填料粒径为3~5厘米，人工湿地（10）面积占水处理单元（2）面积的50%以上；所谓集水池（12）设置于水处理单元（2）与养鱼单元（1）相邻处中间部位，一侧与人工湿地（10）相邻，另一侧与水泵（3）池相连，池中设置增氧格栅和臭氧散气终端；集水池水面上可设置植物浮板，栽种水培植物。

4.根据权利要求1所述的水产养殖尾水净化与循环利用方法，其特征是：所述的水泵设置于养鱼单元（1）和水处理单元（2）之间，是驱动水体在两个单元之间流动的唯一动力机械，要求流量大，流速慢，动力消耗少，使用配备高级数电动机的大口径、低扬程管道泵；水泵额定工作流量根据养鱼单元（1）的合计水容量确定，为水容量的15%~30%，保证养鱼池水体3~6小时交换一次。

5.根据权利要求1所述的水产养殖尾水净化与循环利用方法，其特征是：进回水通道（4）断面为长方形或其他近似形状，四面以砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材料围挡；其进水道一条，设置于两排养鱼池之间，自水泵出水口开始，至最末养鱼池为止，进水道底部比降3%~5%，深度不大于养鱼池深度，宽度1~2米，上端口覆盖走道板便于操作人员日常管理；其回水道两条，分别设置于养鱼池两侧，自最最末端养鱼池开始，一直延伸至水处理单元（2）斜管反滤池（8）进水口，比降为3%~5%，宽度0.6~1米，深度不大于养鱼池； 进回水通道壁可以与养鱼池相邻池壁共用，也可以分设。

6.根据权利要求1所述的水产养殖尾水净化与循环利用方法，其特征是：进回水口设置于进回水通道（4）与养鱼池相邻的池顶口处，断面形状为长方形、圆形或其他近似形状，宽度为0.4~1.0米；在进回水口内设置与进回水口同样大小、形状的闸槽2~3道，槽宽1~3厘米，槽深2~4厘米，配备与闸槽配套的闸板或拦鱼栅网；闸槽、闸板由砌体、混凝土浇注或PVC、玻璃钢、不锈钢等轻质材做成，拦鱼栅网是PVC、玻璃钢、不锈钢、聚乙烯网做成。

7.根据权利要求1所述的水产养殖尾水净化与循环利用方法，其特征是：所述的排污系统（6）由PE、PVC等排空管道，排空口及插管，检查竖井组成；该排空管道设置于整个系统的底部，连接系统所有排空口，并延伸至系统外集污池或氧化塘，管道直径要大，在30厘米以上，管道敷设应水流方向缓降，比降0.3%~6.0%；该排空口及插管设置于排空管道上，位于养鱼单元（1）、水处理单元（2）内各个需要排污单元，直径依据需要排放的水体或污物总量而定，总量越大，排污口直径应越大，排污口与排空管道以塑料“三通”件连接，连接处以混凝土浇筑固定，配备与排污口配套的塑料插管，用于控制排污口启闭；系统运行需要定期启闭排污口，塑料“三通”件质量直径关系到后期使用效果，采购、安装时应引起足够重视；对高水深、大水体的单元，排污口的启闭采用电动闸阀。

8.根据权利要求1所述的水产养殖尾水净化与循环利用方法，其特征是：所述的杀菌消毒设备（7）为紫外线或臭氧发生器等物理杀菌设备，紫外线设备设置于水泵（3）出水管道上，臭氧发生器散气终端设置于水泵（3）进水端。