CN111727926A - 一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统及方法，该系统包括依次连通的水产生态养殖塘、生物沉淀池、双介质生物滤池、深度生态净化塘、内循环生态沟渠、净水活化池和消毒池，且所述消毒池与所述水产生态养殖塘连通。通过物理、化学、生物生态净化方法，对养殖水进行净化处理，使养殖水得到循环利用，有效地控制和去除了养殖水体中的残饵、排泄物、氮、磷、有机物及残留鱼药；生物沉淀池所排底泥经底泥修复后去农田或果园利用。实现了污染物“零排放”，环境友好，实现了生态健康水产养殖，对环境的污染小甚至无污染，环保安全。

Description

一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统及方法

技术领域

本发明涉及水产养殖技术领域，具体而言，涉及一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统及方法。

背景技术

水产养殖的自身污染是限制养殖业可持续发展的重要原因之一。水产养殖污染物主要有两大类：一类是养殖生产投入品（饵料、渔药和肥料）的流失；另一类是养殖生物的排泄物、残饵和养殖废弃物等，其中所形成的富营养化物质是养殖排放的主要内容。以目前的饲喂方式，投喂饲养的80%被鱼类摄食，但其中只有20%用于鱼体增重，其余60%作为粪便排出体外；另外的20%作为残饵直接排放到水环境中。鱼类与残饵的排放对水域环境造成很大影响。当前我国水产养殖中不论淡水养殖还是海水养殖，传统的、粗放式养殖方式在生产中占绝对优势，这种状况在短时间内不会发生根本变化。粗放式养殖生产导致的生态失衡和环境等问题已日益显现，工厂化、集约化、精准化养殖模式发展亟待提升。

经发明人研究发现，现有的水产养殖存在如下缺点：

对环境的污染大，影响生态平衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统及方法，其能够有效改善现有技术中存在的至少一个技术问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其包括：

依次连通的水产生态养殖塘、生物沉淀池、双介质生物滤池、深度生态净化塘、内循环生态沟渠、净水活化池和消毒池，且消毒池与水产生态养殖塘连通。

在可选的实施方式中，水产生态养殖塘包括塘主体、养殖塘生物膜构造层、水产生态养殖塘塘底沉水植物、水产生态养殖塘坡边挺水植物、生态浮床和太阳能微孔增氧机；

养殖塘生物膜构造层设于塘主体的底部，水产生态养殖塘塘底沉水植物种植于塘主体的底部，水产生态养殖塘坡边挺水植物种植于塘主体的坡面上，生态浮床漂浮于塘主体的水面上，太阳能微孔增氧机设于塘主体的水体中；

塘主体与生物沉淀池连通，消毒池与塘主体连通。

在可选的实施方式中，生物沉淀池的周壁设置有斜坡，斜坡上设有配水渠，斜坡上种植有斜坡面挺水植物；生物沉淀池的底部设有排泥管；水产生态养殖塘与配水渠连通，配水渠将水产生态养殖塘的水引入生物沉淀池内；配水渠与双介质生物滤池连通。

在可选的实施方式中，双介质生物滤池包括滤池主体、滤板滤头组件、承托层、双介质滤料层、碳纤维生态草帘、集水渠、反冲洗排水管和滤后水集水槽；

滤板滤头组件设于滤池主体的内，滤板滤头组件与滤池主体的池底具有间距以形成配水间，生物沉淀池与配水间连通；承托层设于滤板滤头组件背离滤池主体的底池的一侧，双介质滤料层设于承托层上，碳纤维生态草帘设于双介质滤料层上方且二者具有间距；集水渠设于滤池主体的周壁上，滤后水集水槽与滤池主体相互独立，且二者通过集水渠连通，反冲洗排水管的两端分别连通集水渠以及滤后水集水槽，用于将滤后水集水槽中的水反向引入到集水渠中。

在可选的实施方式中，滤板滤头组件包括滤板主体以及双向滤头，滤板主体上设置有安装孔，滤板主体设于滤池主体的池底且与池底具有间距以形成配水间，双向滤头与安装孔连接。

在可选的实施方式中，深度生态净化塘包括净化塘主体、净化塘生物膜构造层、净化塘塘底沉水植物、塘坡边挺水植物、浮叶植物和塘堤面绿篱带；净化塘主体同时与双介质生物滤池和内循环生态沟渠连通；净化塘生物膜构造层设于净化塘主体的底部，净化塘塘底沉水植物种植于净化塘主体的底部；塘坡边挺水植物种植于净化塘主体的周壁上；浮叶植物漂浮于净化塘主体的水面上；绿篱带设于净化塘主体的塘堤面上。

在可选的实施方式中，内循环生态沟渠包括沟渠主体、防渗层、种植层、植物毯、沟底沉水植物和沟边挺水植物；沟渠主体同时与深度生态净化塘和净水活化池连通；防渗层设于沟渠主体的内壁上，防止沟渠主体内的水渗透至沟渠主体的外部，种植层设于防渗层上，植物毯设于种植层上，沟底沉水植物种植于沟渠主体的底部；沟边挺水植物种植于沟渠主体的坡边上。

在可选的实施方式中，净水活化池包括池主体、第一隔板、第二隔板、微生物活化剂喷洒管和浮叶植物，第一隔板设于池主体内，且第一隔板的底部与池主体具有间距以形成第一通道，第二隔板设于池主体内，且第二隔板的顶部与池主体的顶部具有间距以形成第二通道，第一通道的高度低于第二通道的高度，池主体设有进水口和出水口，第一通道与第二通道位于进水口和出水口之间，进水口与内循环生态沟渠连通，出水口与消毒池连通；微生物活化剂喷洒管设于池主体内；浮叶植物漂浮于池主体的水面上。

在可选的实施方式中，消毒池包括进水槽、消毒槽、出水槽、消毒模块、水位传感器和自动水位控制器，进水槽与消毒槽之间设置有阀门，阀门用于控制进水槽与消毒槽连通或者阻断；消毒槽与出水槽连通；消毒模块、水位传感器以及自动水位控制器均设于消毒槽内，水位传感器用于监测消毒槽内的水位，自动水位控制器用于使消毒池内的水位保持在设定范围内；

进水槽与净水活化池连通，出水槽与水产生态养殖塘连通。

第二方面，本发明实施例提供一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用方法，方法包括：

构建水产生态养殖塘，将水产生态养殖塘引入生物沉淀池，将经过生物沉淀池净化后的水引入双介质生物滤池，将经过双介质生物滤池净化后的水引入深度生态净化塘，将经过深度生态净化塘的净化后的水引入内循环生态沟渠，将经过内循环生态沟渠净化后的水引入净水活化池，将经过净水活化池净化后的水引入消毒池，再将经过消毒池消毒后的水引入水产生态养殖塘，如此循环。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供了一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，通过物理、化学、生物生态净化方法，对养殖水进行净化处理，使养殖水得到循环利用，有效地控制和去除了养殖水体中的残饵、排泄物、氮、磷、有机物及残留鱼药；生物沉淀池所排底泥经底泥修复后去农田或果园利用。实现了污染物“零排放”，环境友好，实现了生态健康水产养殖，对环境的污染小甚至无污染，环保安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的水产生态养殖塘的结构示意图；

图3为本发明实施例的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统的部分结构的结构示意图；

图4为本发明实施例的深度生态净化塘的结构示意图；

图5为本发明实施例的内循环生态沟渠的结构示意图；

图6为本发明实施例的净水活化池的结构示意图；

图7为本发明实施例的消毒池的结构示意图；

图8为本发明实施例的水产养殖污染生物生态净化与循环利用方法的流程示意图。

图标：

1-水产生态养殖塘；11-养殖塘生物膜构造层；12-水产生态养殖塘塘底沉水植物；13-水产生态养殖塘坡边挺水植物；14-生态浮床；15-太阳能微孔增氧机；16-水产生态养殖塘出水管；17-水产生态养殖塘循环水进水管；2-格栅井；21-格栅井进水管；22-格栅井出水管；23-弧形筛格栅；3-生物沉淀池；31-生物沉淀池进水管；32-配水渠；33-生物沉淀池出水管；34-斜坡面挺水植物；35-池底排泥管；4-双介质生物滤池；41-双介质生物滤池进水管；42-配水间；43-滤板滤头组件；44-承托层；45-双介质滤料层；46-碳纤维生态草帘；47-集水渠；48-滤后水管；49-反冲洗排水管；410-滤后水集水槽；411-反冲洗控制启闭机；412-双介质生物滤池出水管；5-深度生态净化塘；51-深度生态净化塘进水管；52-深度生态净化塘出水管；53-净化塘生物膜构造层；54-净化塘塘底沉水植物；55-虾蚌类生物；56-塘坡边挺水植物；57-浮叶植物；58-塘堤面绿篱带；6-内循环生态沟渠；61-内循环生态沟渠进水管；62-防渗层；63-种植层；64-植物毯；65-沟底沉水植物；66-沟边挺水植物；7-净水活化池；71-净水活化池进水渠；72-第一隔板；721-第一通道；73-第二隔板；731-第二通道；74-微生物活化剂喷洒管；75-净水活化池内浮叶植物；76-净水活化池出水管；8-消毒池；81-消毒池进水管；82-进水槽；821-控制阀；83-消毒池出水管；84-出水槽；85-消毒槽；851-模块支架；852-消毒模块；853-水位传感器；854-自动水位控制器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-图7，本实施例提供了一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其包括依次连通的水产生态养殖塘1、生物沉淀池3、双介质生物滤池4、深度生态净化塘5、内循环生态沟渠6、净水活化池7和消毒池8，且消毒池8与水产生态养殖塘1连通。

请参阅图1，本实施例提供的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，通过物理、化学、生物生态净化方法，对养殖水进行净化处理，使养殖水得到循环利用，有效地控制和去除了养殖水体中的残饵、排泄物、氮、磷、有机物及残留鱼药；生物沉淀池3所排底泥经底泥修复后去农田或果园利用。实现了污染物“零排放”，环境友好，实现了生态健康水产养殖，对环境的污染小甚至无污染，环保安全。

请参阅图2，本实施例中，可选的，水产生态养殖塘1包括塘主体、养殖塘生物膜构造层11、水产生态养殖塘塘底沉水植物12、水产生态养殖塘坡边挺水植物13、生态浮床14和太阳能微孔增氧机15；

养殖塘生物膜构造层11设于塘主体的底部，水产生态养殖塘塘底沉水植物12种植于塘主体的底部，水产生态养殖塘坡边挺水植物13种植于塘主体的坡面上，生态浮床14漂浮于塘主体的水面上，太阳能微孔增氧机15设于塘主体的水体中；

塘主体与生物沉淀池3连通，消毒池8与塘主体连通。

可选的，养殖塘生物膜构造层11可以是石英砂，石英砂的粒径为0.01~0.20mm，例如，石英砂的粒径为0.01mm、0.10mm或者0.20mm；石英砂的粒径厚度为300mm；水产生态养殖塘塘底沉水植物12可以是马来眼子菜，种植密度为200~300mm，例如，种植密度为200mm、250mm或者300mm，种植密度是指相邻沉水植物之间的距离。

可选的，生态浮床14为鱼菜共生型，生态浮床14以2×2m为一个单元，框架采用DN75mm的PVC-U管，框架内部安装上、下两层尼龙网袋，其中上层疏网为网孔30mm的尼龙网，用于种植水芹菜，底部为密网，网孔为5mm，用于分隔和防止鱼类啃食，生态浮床14覆盖率为塘水面的15%，生态浮床14采用杆式固定；另外，在塘水面还设置有太阳能微孔增氧机15；水产生态养殖塘1首端设置有水产生态养殖塘循环水进水管17，尾端设置有水产生态养殖塘出水管16。

本实施例中，可选的，在水产生态养殖塘1和生物沉淀池3之间设置有格栅井2，格栅井2前端井壁设置有格栅井进水管21；末端井壁设置有格栅井出水管22；格栅井2的大致中部位置设置有弧形筛格栅23。水产生态养殖塘1出水由水产生态养殖塘出水管16和与之连接的格栅井进水管21进入格栅井2。

请参阅图3，本实施例中，可选的，生物沉淀池3为方形池，生物沉淀池3包括四个侧壁，每个侧壁均设置为斜坡，可选的，斜坡率为1：1。斜坡上设有配水渠32，斜坡上种植有斜坡面挺水植物34；生物沉淀池3的底部设有排泥管；水产生态养殖塘1与配水渠32连通，配水渠32将水产生态养殖塘1的水引入生物沉淀池3内；配水渠32与双介质生物滤池4连通。

在其他实施例中，生物沉淀池还可以是其他形状。

可选的，在生物沉淀池3的底部设置集泥斗；生物沉淀池3的前端池壁设置有生物沉淀池进水管31；设计水位水面处设置有配水渠32，配水渠32分布于生物沉淀池3的四周，配水渠32的末端设置有生物沉淀池出水管33；生物沉淀池3斜坡面上种植斜坡面挺水植物34，挺水植物为花叶芦竹；生物沉淀池3的底部集泥斗内设置池底排泥管35。格栅井2中被过滤的水由格栅井出水管22和与之连接的生物沉淀池进水管31进入生物沉淀池3。

请继续参阅图3，本实施例中，可选的，双介质生物滤池4包括滤池主体、滤板滤头组件43、承托层44、双介质滤料层45、碳纤维生态草帘46、集水渠47、反冲洗排水管49和滤后水集水槽410。滤池主体的前端池壁底部设置有双介质生物滤池进水管41；在距离滤池主体的底部往上大致400mm处设置有滤板滤头组件43，滤板滤头组件43包括滤板主体和双向滤头，其中，滤板可以是钢板，厚度可以为8mm，钢板上钻直径大约为33mm的圆孔，相邻圆孔的孔间距可以为100mm，圆孔内紧固双向滤头，双向滤头规格为ø×H=80×140mm，滤板滤头组件43和滤池主体的池底之间具有间距，二者之间构成的空间为配水间42；滤板滤头组件43上面铺设承托层44，承托层44材料为石英砂，粒径2~4mm，厚度可以为200mm；承托层44上面铺设双介质滤料层45，双介质滤料层45包括稻壳活性炭和铁尾矿，其质量比为1:1，粒径1~2mm，厚度可以为700mm；双介质滤料层45往上200mm处设置碳纤维生态草帘46，碳纤维生态草帘46的宽度为300mm；滤池主体的末端池壁设计水位往下200mm处设置集水渠47，紧靠集水渠47处设置滤后水管48，集水渠47的末端设置反冲洗排水管49；紧靠滤池主体设置有滤后水集水槽410，也即滤后水集水槽410与滤池主体相互独立，且滤池主体和滤后水集水槽410通过集水渠47连通。滤后水集水槽410的前端槽壁底部设置反冲洗控制启闭机411，用于将滤后水集水槽410中的水通过反冲洗排水管49反向引入到集水渠47中。滤后水集水槽410末端槽壁设置有双介质生物滤池出水管412。生物沉淀池3出水由生物沉淀池出水管33和与之连接的双介质生物滤池进水管41进入双介质生物滤池4的滤池主体中。

需要说明的是，本实施例中所述的往上或者往下，均是参考的滤池主体的池口和池底的相对位置关系，以基础位置向池口为往上，以基础位置向池底为往下。

请参阅图4，本实施例中，可选的，深度生态净化塘5包括净化塘主体、净化塘生物膜构造层53、净化塘塘底沉水植物54、塘坡边挺水植物56、浮叶植物57和塘堤面绿篱带58；净化塘主体同时与双介质生物滤池4和内循环生态沟渠6连通；净化塘生物膜构造层53设于净化塘主体的底部，净化塘塘底沉水植物54种植于净化塘主体的底部；塘坡边挺水植物56种植于净化塘主体的周壁上；浮叶植物57漂浮于净化塘主体的水面上；绿篱带设于净化塘主体的塘堤面上。

进一步的，净化塘主体的底部为弧形，其前端设置有深度生态净化塘进水管51；末端设置有深度生态净化塘出水管52；净化塘主体的塘底设置有净化塘生物膜构造层53，净化塘生物膜构造层53材料包括石英砂，粒径为0.5~1.0mm，厚度可以为200mm；净化塘主体的塘底种植净化塘塘底沉水植物54，沉水植物可以为绿狐尾藻，种植密度可以为100mm，并投放虾蚌类生物55，塘坡边种植塘坡边挺水植物56，挺水植物为皇竹草，种植密度为300mm；塘水面种植浮叶植物57，浮叶植物57可以为睡莲，种植密度可以为800mm；塘堤面栽植塘堤面绿篱带58，塘堤面绿篱带58采用乔、灌和草间种。双介质生物滤池4出水由双介质生物滤池出水管412和与之连接的深度生态净化塘进水管51进入深度生态净化塘5。

请参阅图5，本实施例中，可选的，内循环生态沟渠6包括沟渠主体、防渗层62、种植层63、植物毯64、沟底沉水植物65和沟边挺水植物66；沟渠主体同时与深度生态净化塘5和净水活化池连通；防渗层62设于沟渠主体的内壁上，防止沟渠主体内的水渗透至沟渠主体的外部，种植层63设于防渗层62上，植物毯64设于种植层63上，沟底沉水植物65种植于沟渠主体的底部；沟边挺水植物66种植于沟渠主体的坡边上。

可选的，内循环生态沟渠6为半圆形，其前端设置有内循环生态沟渠进水管61；底部设置有防渗层62，防渗层62采用防渗土工布进行铺设；防渗层62上面是种植层63，种植层63主要由多孔种植板内充填营养基质铺设，营养基质包括锯末、秸秆粉碎粒、塘底泥和生物炭粒，且按质量比1:1:1:1的比例混合组成；种植层63上面设置植物毯64，植物毯64以畜牧粪便、谷壳灰、蘑茹渣和秸秆等为原料，采用生物发酵技术后压缩制成的毯状结构的植被层；沟底种植沟底沉水植物65，沟底沉水植物65可以为菹草，种植密度可以为150mm；沟边种植沟边挺水植物66，沟边挺水植物66为纸莎草。深度生态净化塘5出水由生态净化塘出水管和与之连接的内循环生态沟渠进水管61进入内循环生态沟渠6内。

请参阅图6，本实施例中，可选的，净水活化池7包括池主体、第一隔板72、第二隔板73、微生物活化剂喷洒管74和浮叶植物57，第一隔板72设于池主体内，且第一隔板72的底部与池主体具有间距以形成第一通道721，第二隔板73设于池主体内，且第二隔板73的顶部与池主体的顶部具有间距以形成第二通道731，第一通道721的高度低于第二通道731的高度，池主体设有进水口和出水口，第一通道721与第二通道731位于进水口和出水口之间，进水口与内循环生态沟渠6连通，出水口与消毒池8连通；微生物活化剂喷洒管设于池主体内；浮叶植物57漂浮于池主体的水面上。

进一步的，池主体的前端设置有净水活化池进水渠71；池中设置有第一隔板72，第一隔板72下端离底池大致300mm处为连通孔；第二隔板73顶端在设计水位200mm以下处；另外，在净水活化池7的四周设置有微生物活化剂喷洒管；在净水活化池7的水面种植净水活化池内浮叶植物75，浮叶植物57可以为睡莲；在净水活化池7的末端设置有净水活化池出水管76。内循环生态沟渠6出水由净水活化池进水渠71进入净水活化池7。

请参阅图7，本实施例中，可选的，消毒池8包括进水槽82、消毒槽85、出水槽84、消毒模块852、水位传感器853和自动水位控制器854，进水槽82与消毒槽85之间设置有阀门，阀门用于控制进水槽82与消毒槽85连通或者阻断；消毒槽85与出水槽84连通；消毒模块852、水位传感器853以及自动水位控制器854均设于消毒槽85内，水位传感器853用于监测消毒槽85内的水位，自动水位控制器854用于使消毒池8内的水位保持在设定范围内；

进水槽82与净水活化池7连通，出水槽84与水产生态养殖塘1连通。

进一步的，消毒池8的前端设置有进水槽82和消毒池进水管81及控制阀821；中间上部设置消毒槽85以及配套设施模块支架851、消毒模块852、水位传感器853和自动水位控制器854等；末端设置有出水槽84和消毒池出水管83。净水活化池7出水由净水活化池出水管76和与之连接的消毒池进水管81进入消毒池8，经消毒槽85消毒后经出水槽84和消毒池出水管83及与之连接的水产生态养殖塘循环水进水管17进入水产生态养殖塘1内。

可选的，消毒模块可以是紫外线消毒模块。

本实施例中，需要说明的是，所说的前端和末端均是以水流的流向作为参考的，在同一部件中，水流从前端向末端流动，在相邻的部件中，且在水流方向上，水流从前一部件的末端流向后一部件的前端。

其中，图1-图7中的箭头表示水流方向。

请结合图1-图7以及参阅图8，本实施例中，还提供了一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用方法，该方法如下：

构建水产生态养殖塘1，将水产生态养殖塘引入生物沉淀池3，将经过生物沉淀池3净化后的水引入双介质生物滤池4，将经过双介质生物滤池4净化后的水引入深度生态净化塘5，将经过深度生态净化塘5的净化后的水引入内循环生态沟渠6，将经过内循环生态沟渠6净化后的水引入净水活化池7，将经过净水活化池7净化后的水引入消毒池，再将经过消毒池消毒后的水引入水产生态养殖塘1，如此循环。

本实施例中，需要说明的是，格栅井2、生物沉淀池3、双介质生物滤池4可以为一体化组合构筑物。

具体的，采用清洁和生态水产养殖，实行多品种生态混养，如鲫鱼、鲤鱼、鳙鱼和草鱼等鱼类混养；应用高效配合饲料及自动投饵系统，提高饲料利用率；不需要投加肥料、孔雀石绿、硝基呋喃和氯霉素等禁用药物等措施。

可选的，针对传统养殖塘水体不流动、水质条件差、植物缺乏等问题进行生态塘改造，或者重新构建。在水产生态养殖塘1的塘底设置养殖塘生物膜构造层11，能够防止塘底底泥的再次释放与扩散，对其进行安全覆盖、隔离污泥底泥和水体，防止底泥污染物向水体迁移。另外，还可使其水体产生接触沉淀、吸附和氧化分解作用，以此来改善水质，修复养殖塘内生态环境；在塘底种植水产生态养殖塘塘底沉水植物12和塘坡面种植水产生态养殖塘坡边挺水植物13，能够利用水生植物的根部和茎部对养殖水体中的残饵、排泄物和渔用营养物质、渔药所造成的氮、磷、有机物进行吸附并为其体内吸收。同时也利用水生植物的根茎周围所产生的生物膜以及塘底构建的生物膜层的共同作用对底泥界面处产生的有机物沉淀、过滤、吸附、分解，氮、磷营养盐类的硝化、脱氮多种功能，达到净化水质的目的；塘水面设置生态浮床14，生态浮床14是鱼菜共生型，在传统的水产养殖中，随着鱼类排泄物积累，水体的氨氮增加，毒性逐渐增大，而在鱼菜共生型生态浮床14体系中，水产养殖微污染水在原位进行水培蔬菜净化处理，由微生物将水中的氨氮分解成亚硝酸盐后被硝化细菌分解成硝酸盐，硝酸盐可以直接被蔬菜作为营养吸附利用；在塘水面设置的太阳能微孔增氧机15实现了全池静态深层增氧，使增氧效果明显提高，同时，上下水层的交换，使得上下水层温度、盐度和溶解氧都趋于一致，使之满足和改善鱼类生存的条件；可以每隔15~20天定期投加一次微生物净水剂，起到保水作用。微生物净水剂由巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短芽孢杆菌和硝化菌组成，每次投加80~120kg每亩。水产生态养殖塘1是使鱼类、植物、微生物三者之间达到一种和谐的生态平衡关系，实现水产养殖污染源头控制。

可选的，水产生态养殖塘1出水由水产生态养殖塘出水管16和与之连接的格栅井进水管21进入格栅井2。利用格栅井2中的弧形筛格栅23拦截水中较粗大的悬浮物及杂质。

格栅井2出水由格栅井出水管22和与之连接的生物沉淀池进水管31进入生物沉淀池3，对养殖水体中的残饵、排泄物、生物尸体和残存鱼药进行沉淀分离，沉淀分离后的底泥由池底排泥管35排出，经底泥修复后去农田或果园利用；生物沉淀池3斜坡面上种植的斜坡面挺水植物34，起到了吸收氮、磷等污染物，以初步改善水质。

进一步的，生物沉淀池3出水由生物沉淀池出水管33和与之连接的双介质生物滤池进水管41进入双介质生物滤池4底部的配水间42。由下往上经过滤板滤头组件43、承托层44、双介质滤料层45、碳纤维生态草帘46进行反粒度过滤吸附后，滤后水经集水渠47、滤后水集水槽410、双介质生物滤池出水管412排出；需要说明的是，运行24~36h后需要进行反冲洗，反冲洗水由滤后水集水槽410提供，关闭滤后水管阀门，开启反冲洗控制启闭机411，对双介质滤料层45进行反冲洗，其反冲洗排水由集水渠47和反冲洗排水管49排入格栅井2。过滤吸附和反冲洗同向均为反粒度。双介质滤料层45反冲洗干净后恢复正常过滤吸附。

双介质生物滤池4中设置的双介质滤料层45主要由稻壳活性炭和铁尾矿按其质量配比1:1组成。稻壳活性炭中含有多糖、粗脂肪以及粗蛋白等营养物质，有利于微生物固着生长，具有较强的同步去除有机污染物和脱氮能力；铁尾矿表面粗糙多孔，具有较强的吸附和聚磷能力，能有效去除TP（total phosphorus总磷），并且去除效果稳定；双介质滤料层45往上设置的碳纤维生态草帘46是利用其极大的比表面积，进一步吸附、分解水中的有机物、氮、磷等污染物。双介质滤池由于双介质滤料层45表面高活性生物膜对有机物、氨氮、磷的高效去除，其作用原理为双介质滤料层45的截留吸附作用和生物膜的生物絮凝作用。另外，双介质滤料层45还可截留不溶性有机物和悬浮物。

可选的，双介质生物滤池4出水由双介质生物滤池出水管412和与之连接的深度生态净化塘进水管51进入深度生态净化塘5。深度生态净化塘5底部设置有净化塘生物膜构造层53、塘底种植净化塘塘底沉水植物54、塘坡边种植塘坡边挺水植物56、塘水面种植浮叶植物57、塘中投放一定量的虾蚌类生物55，如此设计，是利用水体微生物净化、水生动物净化、水生植物净化形成立体净化技术，对养殖水中的氮、磷、有机物进行强化吸附、氧化、分解，达到净化水质的目的。塘堤面栽植塘堤面绿篱带58是为了拦截陆域渗流的污染物，以保护水质。深度生态净化塘5起到来强化去除污染物的作用。

可选的，深度生态净化塘5出水由深度生态净化塘出水管52和与之连接的内循环生态沟渠进水管61进入内循环生态沟渠6。内循环生态沟渠6的底部种植沟底沉水植物65，沟边种植挺水植物是利用水生植物的根部和茎部对输送过程中水中的有机物和氮、磷进行深度拦截和净化。内循环生态沟渠6起到深度拦截、净化污染物和生态输水的作用。

可选的，内循环生态沟渠6出水由净水活化池进水渠71进入净水活化池7。净水活化池7中设置的第一隔板72和第二隔板73是为了改变水的流速以提高水的流动性；通过设置在净水活化池7四周的微生物活化剂喷洒管喷74洒微生物活化剂，微生物活化剂为复合芽孢杆菌制剂，10天投加一次，每亩施用60~100g；水面种植净水活化池内浮叶植物75以增加光合作用有利于活化水质。净化活化池是为了活化和稳定水质。

可选的，净水活化池7出水由净水活化池出水管76和与之连接的消毒池进水管81进入消毒池8，经消毒槽85消毒后经出水槽84和消毒池出水管83及与之连接的水产生态养殖塘1循环水进入管进入水产生态养殖塘1内。这样周而复始，形成循环水生态利用养殖。

本实施例提供的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统及方法，通过物理、化学、生物生态净化方法，对养殖水进行净化处理，使养殖水得到循环利用，有效地控制和去除了养殖水体中的残饵、排泄物、氮、磷、有机物及残留鱼药；生物沉淀池3所排底泥经底泥修复后去农田或果园利用。实现了污染物“零排放”，环境友好，实现了生态健康水产养殖。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于，其包括：

依次连通的水产生态养殖塘、生物沉淀池、双介质生物滤池、深度生态净化塘、内循环生态沟渠、净水活化池和消毒池，且所述消毒池与所述水产生态养殖塘连通。

2.根据权利要求1所述的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于：

所述水产生态养殖塘包括塘主体、养殖塘生物膜构造层、水产生态养殖塘塘底沉水植物、水产生态养殖塘坡边挺水植物、生态浮床和太阳能微孔增氧机；

所述养殖塘生物膜构造层设于所述塘主体的底部，所述水产生态养殖塘塘底沉水植物种植于所述塘主体的底部，所述水产生态养殖塘坡边挺水植物种植于所述塘主体的坡面上，所述生态浮床漂浮于所述塘主体的水面上，所述太阳能微孔增氧机设于所述塘主体的水体中；

所述塘主体与所述生物沉淀池连通，所述消毒池与所述塘主体连通。

3.根据权利要求1所述的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于：

所述生物沉淀池的周壁设置有斜坡，所述斜坡上设有配水渠，所述斜坡上种植有斜坡面挺水植物；所述生物沉淀池的底部设有排泥管；所述水产生态养殖塘与所述配水渠连通，所述配水渠将所述水产生态养殖塘的水引入所述生物沉淀池内；所述配水渠与所述双介质生物滤池连通。

4.根据权利要求1所述的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于：

所述双介质生物滤池包括滤池主体、滤板滤头组件、承托层、双介质滤料层、碳纤维生态草帘、集水渠、反冲洗排水管和滤后水集水槽；

所述滤板滤头组件设于所述滤池主体的内，所述滤板滤头组件与所述滤池主体的池底具有间距以形成配水间，所述生物沉淀池与所述配水间连通；所述承托层设于所述滤板滤头组件背离所述滤池主体的底池的一侧，所述双介质滤料层设于所述承托层上，所述碳纤维生态草帘设于所述双介质滤料层上方且二者具有间距；所述集水渠设于所述滤池主体的周壁上，所述滤后水集水槽与所述滤池主体相互独立，且二者通过所述集水渠连通，所述反冲洗排水管的两端分别连通所述集水渠以及所述滤后水集水槽，用于将所述滤后水集水槽中的水反向引入到所述集水渠中。

5.根据权利要求4所述的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于：

所述滤板滤头组件包括滤板主体以及双向滤头，所述滤板主体上设置有安装孔，所述滤板主体设于所述滤池主体的池底且与池底具有间距以形成所述配水间，所述双向滤头与所述安装孔连接。

6.根据权利要求1所述的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于：

所述深度生态净化塘包括净化塘主体、净化塘生物膜构造层、净化塘塘底沉水植物、塘坡边挺水植物、浮叶植物和塘堤面绿篱带；所述净化塘主体同时与所述双介质生物滤池和所述内循环生态沟渠连通；所述净化塘生物膜构造层设于净化塘主体的底部，所述净化塘塘底沉水植物种植于所述净化塘主体的底部；所述塘坡边挺水植物种植于所述净化塘主体的周壁上；所述浮叶植物漂浮于所述净化塘主体的水面上；所述绿篱带设于所述净化塘主体的塘堤面上。

7.根据权利要求1所述的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于：

所述内循环生态沟渠包括沟渠主体、防渗层、种植层、植物毯、沟底沉水植物和沟边挺水植物；所述沟渠主体同时与所述深度生态净化塘和所述净水活化池连通；所述防渗层设于所述沟渠主体的内壁上，防止沟渠主体内的水渗透至所述沟渠主体的外部，所述种植层设于所述防渗层上，所述植物毯设于所述种植层上，所述沟底沉水植物种植于所述沟渠主体的底部；所述沟边挺水植物种植于所述沟渠主体的坡边上。

8.根据权利要求1所述的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于：

所述净水活化池包括池主体、第一隔板、第二隔板、微生物活化剂喷洒管和浮叶植物，所述第一隔板设于所述池主体内，且所述第一隔板的底部与所述池主体具有间距以形成第一通道，所述第二隔板设于所述池主体内，且所述第二隔板的顶部与所述池主体的顶部具有间距以形成第二通道，所述第一通道的高度低于所述第二通道的高度，所述池主体设有进水口和出水口，所述第一通道与所述第二通道位于所述进水口和所述出水口之间，所述进水口与所述内循环生态沟渠连通，所述出水口与所述消毒池连通；所述微生物活化剂喷洒管设于所述池主体内；所述浮叶植物漂浮于所述池主体的水面上。

9.根据权利要求1所述的水产养殖污染生物生态净化与循环利用系统，其特征在于：

所述消毒池包括进水槽、消毒槽、出水槽、消毒模块、水位传感器和自动水位控制器，所述进水槽与所述消毒槽之间设置有阀门，所述阀门用于控制所述进水槽与所述消毒槽连通或者阻断；所述消毒槽与所述出水槽连通；所述消毒模块、所述水位传感器以及所述自动水位控制器均设于所述消毒槽内，所述水位传感器用于监测所述消毒槽内的水位，所述自动水位控制器用于使所述消毒池内的水位保持在设定范围内；

所述进水槽与所述净水活化池连通，所述出水槽与所述水产生态养殖塘连通。

10.一种水产养殖污染生物生态净化与循环利用方法，其特征在于，所述方法包括：

构建水产生态养殖塘，将所述水产生态养殖塘引入生物沉淀池，将经过所述生物沉淀池净化后的水引入双介质生物滤池，将经过所述双介质生物滤池净化后的水引入深度生态净化塘，将经过所述深度生态净化塘的净化后的水引入内循环生态沟渠，将经过所述内循环生态沟渠净化后的水引入净水活化池，将经过所述净水活化池净化后的水引入消毒池，再将经过所述消毒池消毒后的水引入所述水产生态养殖塘，如此循环。

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