CN110463647A - 基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于微藻‑菌种生物反应器的循环海水养殖系统，属于循环海水养殖领域，用于海水养殖，其包括养殖池，所述的养殖池连接速效降解池，所述速效降解池连接终端净水池，所述养殖池连接厌氧菌反应池，所述厌氧菌反应池连接好氧菌反应池，所述好氧菌反应池连接紫外杀菌器，所述紫外杀菌器连接微藻生物反应池，所述微藻生物反应池连接终端净水池，所述终端净水池通过水泵连接制冷、恒温一体机，所述制冷、恒温一体机连接蛋白分离器，所述蛋白分离器出水口与养殖池连接。鉴于上述技术方案，本申请能够实现养殖过程中有机元素的循环利用，使海鲜污染过的海水还原成适宜海鲜生活的新海水。
Description
技术领域
本申请属于循环海水养殖领域，具体地说，尤其涉及一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统。
背景技术
近几年，诱发近海、港湾富营养化程度提高的因素主要有以下几种：一是随着近现代工业产业及农业生产的迅猛发展，导致沿海地区人口数量不断增加，大量工农业生产过程中产生的废水或生活污水直接排入到海水中；二是沿海开发程度的不断增加以及海水养殖规模的不断扩大，也带来了海洋生态环境和养殖业自身的污染；三是海洋运输产业的不断发展。上述因素中，海水养殖规模的不断增加，对近海港湾富营养化的影响较重，而在海水养殖所产生的废水中，去氮除磷是废水处理的重点。
需要指出的是，近海港湾的海水养殖是应对海洋资源逐渐衰退下市场对海产品需求的必要手段，但是海水养殖产业的迅猛发展，养殖品种及规模的不断增加，超出了近海海水资源所能够承受的范围，导致近海港湾资源消耗过大、养殖区域内自身富营养化等环境污染问题的增加，严重制约着海水养殖业的可持续性发展。而采用循环海水养殖则可以降低水产养殖废水排放对环境的污染，并且能够节约占地面积和用水量，缩短养殖周期，成为应对上述问题所采用的技术手段。但是传统的循环海水养殖所采用的结构较为复杂，建设成本较高，运行能耗较大，无法满足实际的使用需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，本养殖系统利用物理过滤系统和微藻和菌种的培养可有效去除养殖池内重点固体废物，处理有机污染物、降低COD、饱和水中的溶解氧、去氮除磷、杀菌消毒等，实现了养殖过程中有机元素的循环利用，使海鲜污染过的海水还原成适宜海鲜生活的新海水。
为达到上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：
本申请中所述的基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，包括养殖池，所述的养殖池连接速效降解池，所述速效降解池连接终端净水池，所述养殖池连接厌氧菌反应池，所述厌氧菌反应池连接好氧菌反应池，所述好氧菌反应池连接紫外杀菌器，所述紫外杀菌器连接微藻生物反应池，所述微藻生物反应池连接终端净水池，所述终端净水池通过水泵连接制冷、恒温一体机，所述制冷、恒温一体机连接蛋白分离器，所述蛋白分离器出水口与养殖池连接。
进一步地讲，本申请中所述的水泵为UV水泵。
进一步地讲，本申请中所述的好氧菌反应池和微藻生物反应池中加入曝气头。
进一步地讲，本申请中所述的微藻生物反应池连接膜生物反应器，微藻生物反应池里的微藻浓度保持在1.5g/L以上。
本申请中所述的基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，包括养殖池，养殖池通过管路及管件与厌氧菌反应池连接，厌氧菌反应池通过管路及管件与好氧菌反应池连接，好氧菌反应池通过管路及管件依次顺序连接有紫外线杀菌器、微藻生物反应池，在微藻生物反应池内部设置有水泵，水泵通过管路及管件与养殖池连接。
进一步地讲，本申请中所述的水泵为UV水泵。
进一步地讲，本申请中所述的微藻生物反应池通过水泵与膜生物反应器连通后接入到养殖池。
进一步地讲，本申请中所述的微藻生物反应池的上方还设置有用于促进藻类光合作用的光带。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
1、本养殖系统利用物理过滤系统和微藻和菌种的培养可有效去除养殖池内重点固体废物，处理有机污染物、降低COD、饱和水中的溶解氧、去氮除磷、杀菌消毒等，实现了养殖过程中有机元素的循环利用，使海鲜污染过的海水还原成适宜海鲜生活的新海水。
2、本养殖系统采用模块化的单元设计，具有极大的灵活性和可扩展性，能够应对海水养殖中不同的使用需求，降低采购成本。
附图说明
图1是本申请的结构示意图一。
图2是本申请的结构示意图二。
图3是本申请的结构示意图三。
图4是本申请的结构示意图四。
图中：1、养殖池；2、速效降解池；3、厌氧菌反应池；4、好氧菌反应池；5、紫外杀菌器；6、微藻生物反应池；7、终端净水池；8、水泵；9、制冷、恒温一体机；10、蛋白分离器；11、膜生物反应器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。需要说明的是，在下述段落可能涉及的方位名词，包括但不限位“上、下、左、右、前、后”等，其所依据的方位均为对应说明书附图中所展示的视觉方位，其不应当也不该被视为是对本申请保护范围或技术方案的限定，其目的仅为方便本领域的技术人员更好地理解本申请所述的技术方案。
实施例1
一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，包括设置于机架上的养殖池1，养殖池1呈阶梯设置于机架上。在养殖池1通过管道与管件结构和厌氧菌反应池3连接，厌氧菌反应池3通过管道与管件结构和好氧菌反应池4连接，好氧菌反应池4通过管路及管件结构依次顺序连接有紫外线杀菌器5、微藻生物反应池6。微藻生物反应池6的内部设置有水泵8，水泵8将经过微藻生物反应池6处理后的水体泵入养殖池1。
实施例2
一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，包括养殖池1，养殖池1通过通道分别与速效降解池2、厌氧菌反应池3连接，其中速效降解池2与终端净水池7连接，厌氧菌反应池3与好氧菌反应池4连接；好氧菌反应池4通过顺序连接的紫外线杀菌器5、微藻生物反应池6接入终端净水池7；终端净水池7经过水泵8泵入制冷、恒温一体机9中，制冷、恒温一体机9连接蛋白分离器10，蛋白分离器10的出水口位于养殖池1上。其余部分的结构及连接关系与实施例1所述的结构及连接关系相同。
实施例3
一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其中水泵8采用能够消除海水中其余杂菌的UV水泵，在好氧菌反应池4内设置有用于供氧及增强反应池内循环的曝气头。其余部分的结构及连接关系与任一前述实施例中所述的结构及连接关系相同。
实施例4
一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其中终端净水池7内接有膜生物反应器11，膜生物反应器11用于将终端净水池7内的微藻浓度保持在1.5g/L以上。其余部分的结构及连接关系与任一前述实施例中所述的结构及连接关系相同。
实施例5
一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其中微藻生物反应器6所采用的藻种应当满足氧氮去除率为13.7g/（m3.d），总磷去除率为2.88g/(m³.d)，当进水中所含有的N/P比值由5上升至20时，藻种的生长率和微藻生物反应器6中的脱氮除磷能力逐渐增加，当N/P比值高于20后，微藻生物反应器6的效能趋于稳定，不再随着N/P比值的升高而升高。其余部分的结构及连接关系与任一前述实施例中所述的结构及连接关系相同。
实施例6
一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其中所述的微藻生物反应器6的顶部设置有促进其光合作用的光带。
在上述实施例的基础上，本申请继续对其中涉及到的技术特征及该技术特征在本申请中所起到的功能、作用进行详细的描述，以帮助本领域的技术人员充分理解本申请的技术方案并且予以重现。在本申请中所述的诸如养殖池1、速效降解池2、厌氧菌反应池3、好氧菌反应池4、微藻生物反应池6可为体积较小的框体结构，框体结构能够在立体空间中分级安装于机架上，构成如图1至图4所示的整体结构。由于实现各个功能单元的框体结构均通过管路管件结构连接，因此可以添加不同功能的单元来实现附加功能的实现以及拓展。
本申请中所述的水泵8采用UV水泵，UV水泵为带有紫外线杀菌功能的过滤泵，能够将终端净水池7中的水体抽入到制冷、恒温一体机9中，制冷、恒温一体机9能够实现人工养殖技术中水体达到所需温度，从而实现保持海鲜的生活环境温度，保持海产品的鲜活性。
在本申请中，所述的好氧菌反应池4、微藻生物反应池6中加入有曝气头，曝气头能够为微生物提供氧气的同时，增加上述反应池内的内循环，提高反应速度。
在本申请中，所述的厌氧菌反应池3能够将污染后的海水中所含有的溶解性有机物分解成游离状态，同时将部分硝态氮转化成氮气。
在本申请中，所述的好氧菌反应池4能够将污染后的海水中所含有的部分氨氮、亚硝态氮分解转换成硝态氮。
在本申请中，所述的微藻生物反应器6能够通过藻种来实现对海水中氨氮、磷的去除，优选氧氮去除率为13.7g/（m3.d），总磷去除率为2.88g/(m³.d)的菌种。上述菌种能够在水体中氮磷比由5上升至20的过程中，藻种的生长率和脱氮除磷能力处于持续增长状态；当氮磷比高于20后，微藻生物反应器6的反应效能趋于稳定，不再随着氮磷比的升高而升高。
Claims (8)
1.一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，包括养殖池（1），其特征在于，所述的养殖池（1）连接速效降解池（2），所述速效降解池（2）连接终端净水池（7），所述养殖池（1）连接厌氧菌反应池（3），所述厌氧菌反应池（3）连接好氧菌反应池（4），所述好氧菌反应池（4）连接紫外杀菌器（5），所述紫外杀菌器（5）连接微藻生物反应池（6），所述微藻生物反应池（6）连接终端净水池（7），所述终端净水池（7）通过水泵（8）连接制冷、恒温一体机（9），所述制冷、恒温一体机（9）连接蛋白分离器（10），所述蛋白分离器（10）出水口与养殖池（1）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其特征在于，所述水泵（8）为UV水泵。
3.根据权利要求1所述的一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其特征在于，所述好氧菌反应池（4）和微藻生物反应池（6）中加入曝气头。
4.根据权利要求1所述的一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其特征在于，所述微藻生物反应池（6）通过膜生物反应器（11）与终端净水池（7）连接，微藻生物反应池（6）里的微藻浓度保持在1.5g/L以上。
5.一种基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，包括养殖池（1），其特征在于：养殖池（1）通过管路及管件与厌氧菌反应池（3）连接，厌氧菌反应池（3）通过管路及管件与好氧菌反应池（4）连接，好氧菌反应池（4）通过管路及管件依次顺序连接有紫外线杀菌器（5）、微藻生物反应池（6），在微藻生物反应池（6）内部设置有水泵（8），水泵（8）通过管路及管件与养殖池（1）连接。
6.根据权利要求5所述的基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其特征在于：所述水泵（8）为UV水泵。
7.根据权利要求5所述的基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其特征在于：所述微藻生物反应池（6）通过水泵（8）与膜生物反应器（11）连通后接入到养殖池（1）。
8.根据权利要求5所述的基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统，其特征在于：所述微藻生物反应池（6）的上方还设置有用于促进藻类光合作用的光带。
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