CN1120658C - 封闭循环养殖方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种封闭循环养殖方法，主要特点是通过养殖池排出的尾水经微滤机进行残饵粪便的分离后经生物接触氧化池，通过增氧机进行曝气硝化，并设网状生物包进行有机物的分解，并进入生物滤池进行二级生物过滤，由生物滤池下部进入臭氧接触、泡沫分离池进行臭氧化处理，然后从池下部流进活性炭滤池的下部进行炭滤，炭滤的循环水进入清水池，经循环泵打至溶氧塔中进行氧浴充氧，然后在进入养殖池，这样周而复始的循环。

Description

封闭循环养殖方法
本发明涉及的封闭循环养殖方法，主要是用在工业化养鱼养虾上，是一项集化学、生物学、水利学、机械电子为一体的系统工程。
现有国内许多养殖单位搞的封闭循环养殖系统大多以固定生物滤池、紫外线消毒(大多没设消毒设备)，罗茨鼓风机充氧等常规手段，并且养殖品种以罗非鱼、鲤鱼等耐低氧品种为主，系统换水量较大，能耗也较大，水质始终处于一个较低的水平状态，净化水质与养殖密度始终处于一较低的水平。
本发明的目的旨在改进上述不足，提供一种集化学、生物学、水利学、机械电子为一体的利用臭氧流化床原理，组合富氧充氧技术，以较小的投资，提高养殖密度和承载能力的封闭循环工业养殖方法。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的，它是通过一渗水管取水，将渗水管延伸到有水源的砂层内，通过渗水管将水储存在集水井内，通过一取水泵将水加到溶氧塔内，溶氧塔上设一氧气加注口，通过给水管将水加到养殖池内，这时可投放鱼或虾进行养殖，  其特点是由养殖池排水管排出的尾水经微滤机进行残饵粪便的分离，分离的滤网网目为80-200目，将残饵粪便在水解之间就分离出去；经微滤机滤过的循环水进入生物接触氧化池，在生物接触氧化池内设增氧机，通过增氧机进行曝气硝化，通过增氧机叶轮搅动水来提高水体溶氧，在增氧机外面设置网状生物包或SNP型无剩余污泥悬浮型生物填料(SNP滤料)进行有机物的好氧分解、氮化物的硝化，并可进行厌氧分解、酸化和反硝化；循环水经生物接触氧化池处理后，由生物接触氧化池上部流入生物滤池进行二级生物过滤，采用网状生物进行生物过滤，沿生物滤池的过水断面设置10-18道，以形成硝化——反硝化(脱氮)的连续过程；经生物滤池处理过的循环水，由生物滤池下部进入臭氧接触，泡沫分离池进行臭氧化处理，臭氧接触、泡沫分离池内设臭氧加注管、调温水入口、泡沫溢出管，臭氧接触采用随水流顺次上升下降流程式，通过臭氧加注管进行臭氧加注，臭氧的加注量为0.15-0.2mg/L，调温水入口的管伸入池子水面以下，在水流的带动下形成负压，更好地混合调温水，在调温水入口上方设一通气孔，在负压的作用下吸入空气混合在水中，产生大量的气泡，提高水体溶氧并能带走更多的杂质，气泡上升水面后能产生更多的泡沫，通过泡沫溢出管溢出，从而能更好地净化水质；循环水由臭氧接触、泡沫分离池下部流出进入活性炭滤池的下部，活性炭过滤采用反滤的方法，活性炭采用Ф3-Ф5的颗粒型装在200mm×300mm20目的尼龙网袋中，扎好口，交错摆放在活性炭滤池中，活性炭滤池高度为500-800mm；由活性炭滤池流出的水进入清水池，经循环泵打至溶氧塔中进行氧浴充氧，在溶氧塔上方设氧气加注口，溶氧塔进水管端头设洒水孔，氧气从氧气加注口向里充氧，溶氧塔内设有填料层，填料层用多面空心球或阶梯环，水从溶氧塔上部洒水孔洒下，进行初步浴氧，然后进入填料层，进行气、液、固(填料)三相交换溶氧，氧源采用液氧、瓶装氧或富氧机生产的富氧，填料层的厚度根据填料品种确定，填料层以上应保持1米左右的空间，溶氧塔的水位应控制在填料层以下0.2米左右为宜，以确保有充分的空间进行氧浴。
循环水经过溶氧塔氧浴后通过给水管，流回到养殖池内重复使用，这样周而复始，从而完成了水的循环利用.
封闭循环养殖方法作用原理是这样的，当从养殖池排出的尾水经微滤机过滤可初步达到水质干净，进入生物接触氧化池，通过增氧机叶轮搅动能提高水体溶氧，通过曝气可将水中的有害气体带走，设置的网状生物包是可达到水质过滤净化，由于采用的流化床的过滤方法，SNP型无剩余污泥悬浮型生物填料在水中和水面不断地运动，对气泡有明显的重复切割和带入水中的作用，从而使水中的溶氧提高，氧转移效率增大，同时老化的菌膜会及时脱落，防止滤料的堵塞，保持了细菌的高度活性。循环水由生物接触氧化池15上部流入生物滤池进行二级生物过滤，来实现硝化——反硝化(脱氮)的连续过程，这个过程的实现是靠流经生物滤池的循环水中的溶解氧值不断降低来实现的。采用臭氧消毒主要是因为臭氧不仅可以杀灭水体中的病菌、病毒和原水中的藻类，对养殖对象有害的可溶性重金属，亚硝酸氮等氧化成无害的氧化物，分解硫化氢，并能强化水的过滤，澄清效果和增加水体中的溶解氧，并有刺激养殖生物生长的作用。臭氧在这里不仅仅是起上述作用，因为在封闭循环养殖系统，更重要的一点是，臭氧对生物包内硝化细菌的影响是由于臭氧能将大分子有机物，如脂肪和蛋白质氧化分解成较小的分子，如醛和酸；采用臭氧化处理和泡沫分离相结合的方法，可除去水中的金属微量元素，细菌，有效地氧化和分离有机物和有毒代谢物质，尤其是亚硝酸盐，稳定碳。这种作用单独的臭氧接触器是做不到的；括性炭过滤采用反滤的方法，这样做可以避免滤池的堵塞，影响水流的畅通，延长滤池的使用周期，活性炭过滤的主要作用是用来消除残余臭氧的毒性，以确保养殖生物的安全；将水打至溶氧塔中进行氧浴充氧，因养殖水体中的溶解氧是养殖生物赖以生存的首要条件，亦是决定产量的关键之一，水中溶氧高，水质易净化，致病菌不易繁殖，养殖生物抗病能力强，食欲旺盛，提高增肉系数，降低饵料及药物的消耗，并可提高放养密度，溶氧塔内设的填料，因填料有很大的比表面积，使氧气和水在填料上充分接触，从而大大提高了水的溶解氧值。
封闭循环养殖方法是一项集化学、生物学、水利学、机械电子为一体的系统工程，是未来工业化养殖的方向，它可以对养殖的环境因数进行人工控制，不受外界环境变化的干扰，如赤潮、台风、寒流等，使养殖对象在最佳的水环境中吃得少，长得快，病害少，品质好，并且成品像工业品一样全年均衡上市，对市场供应起到一定的调节作用，本发明的另一显著特点是节省能源，煤、电、水的节省率均可达到30％左右，是目前人工养殖用的一种比较好的封闭循环养殖方法。
附图说明：
图1为封闭循环养殖方法工艺流程原理图；
图2为封闭循环养殖方法实施例平面图。
附图图面说明：
1水源，2渗水管，3集水井，4取水泵，5循环泵，6清水池，7活性炭滤池，8泡沫溢出管，9臭氧接触、泡沫分离池，10调温水入口，11臭氧加注管12生物包，13生物滤池，14增氧机，15生物接触氧化池，16微滤机，17养殖池，18排水管，19给水管，20氧气加注口，21溶氧塔，22洒水孔，23溶氧塔进水管。
集水井3是封闭循环养殖方法中作为补充水的水源，在非循环养殖系统和育苗系统中本部分可直接作为供水水源，无须另行过滤，但是砂层水中的溶氧一般较低，经过增氧之后使用较为适宜。集水井的井壁为无砂混凝土井壁，井盖上方设检修孔，井底设反滤层，集水井一般建在地质为细砂，日渗透率为5米，取水量每小时500m3，井径选为4米，井高为6.5米，渗水管2内径选500mm，外径660mm，渗水管2可设五支(每支40节)，反滤层在井底呈锅底型，自下而上的配制为粗砂、砾石，水泵吸水管可选用50米，取水泵可采用电机功率30千瓦，扬程14米，流量486m3/h，施工方法可采用沉井法施工。
溶氧塔21塔身为砖结构，在上方设一氧气加注口20，溶氧塔进水管23设洒水孔22，水从塔上部的进水管的洒水孔22洒下，然后进入填料层，填料层可采用多面空心球或阶梯环，塔身可设成方形，亦可设计成圆形或矩形，塔身过水断面的过水量应选择在200m3.m2/h左右为宜，过水量太大，溶氧效果差，本系统所采用的氧源可为液氧、瓶装氧或富氧机生产的富氧。
通过给水管19将水输送到养殖池17内进行人工养殖，养鱼、养虾或养鲍鱼即可，养殖池的设计可根据养殖的密度、数量来具体设定，可根据现有成熟技术考虑。
由养殖池排水管18排出的尾水经微滤机16进行残饵粪便的分离，采用80-200目不锈钢滤网，微滤机可采用目前国内生产的。
经微滤机滤过  的循环水进入生物接触氧化池15，该池是由水泥、砖、石砌成，池深一般2-3米为宜，池面积由所承担的生物污染负荷决定，一般每1.5平方米负荷1吨养殖生物。增氧机14采用鱼用深水叶轮型，功率配置为每吨养殖生物75瓦左右，生物包是由二种不同的形式组成，一种为网状生物包，另一种为SNP生物滤料，网状生物包是由一网片，网片的网结上设有填料束，网片的四边设有绠绳，通过网片的四个角固定设在过水断面或平面。网状生物包设置在增氧机14外面，用于隔离SNP滤料，SNP滤料在这里呈流化状态工作。生物滤料采用SNP生物滤球，按每吨养殖生物投放0.75-1.10立方米(视养殖品种而确定)，SNP生物滤料国内均可买到——可采用SNP型无剩余污泥悬浮型生物填料。
循环水经生物接触氧化池处理后，由氧化池上部流入生物滤池13进行二级生物过滤，采用网状生物包进行生物过滤，沿生物滤池的过水断面设10-18道，每吨养殖生物需6.5-8平方米的网状生物包。
经生物滤池处理过的循环水，由生物滤池下部进入臭氧接触、泡沫分离池9，在该池上部设泡沫溢出管8、调温水入口10，在调温水入口10上方设通气管，泡沫经溢出管8排出，并设一臭氧加注管11，延伸到池子底部，通过臭氧加注管11加注臭氧，由于是循环水，微量的残余臭氧在循环系统中周而复始的积累，会给养殖生物造成很大的危害，故臭氧的加注量是个关键，最高加注量为0.22mg/L，一般情况下0.15-0.2mg/L就可以。
循环水由臭氧接触，泡沫分离池9下部进入活性炭滤池7的下部，活性炭采用Ф3-Ф5颗粒型，装在200mm×300mm20目的尼龙网袋中扎好口，交错摆放在滤池中，滤池高度一般采用500-800mm，因循环水是从活性炭滤池的下部进入，采用反滤的方法，主要是可以避免滤池的堵塞，影响水流的畅通，延长滤池的使用周期，活性炭过滤的主要作用是用来消除残余臭氧的毒性，以确保生物安全。
由活性炭滤池流出的水进入清水池6经循环泵5打至溶氧塔中进行氧浴充氧，通过氧浴充氧后，再经给水管19加到养殖池17，这样周而复始的工作。集水井里的水可通过取水泵随时补充水源，以确保循环水畅通。本发明中只用了一套取水泵，一套循环泵，其它部分循环水的流动是靠设计形成一定的压差来自动循环的。图1中的箭头方向表示水流方向。

Claims (2)

1、一种封闭循环养殖方法，它是通过一渗水管(2)取水，将渗水管(2)延伸到有水源的砂层内，通过渗水管(2)将水储存在集水井(3)内，通过一取水泵(4)将水加到溶氧塔(21)内，通过给水管(19)加到养殖池(17)内，其特征是：
a、由养殖池排水管(18)排出的尾水经微滤机(16)进行残饵粪便的分离，分离的滤网网目为80-200目，将残饵粪便在水解之前就分离出去；
b、经微滤机滤过的循环水进入生物接触氧化池(15)，在生物接触氧化池(15)内设增氧机(14)，通过增氧机(14)进行曝气硝化，通过增氧机叶轮搅动水来提高水体溶氧，在增氧机(14)外面设置网状生物包或SNP型无剩余污泥悬浮型生物填料进行有机物的好氧分解、氮化物的硝化，并可进行厌氧分解、酸化和反硝化；
c、循环水经生物接触氧化池处理后，由生物接触氧化池上部流入生物滤池(13)进行二级生物过滤，采用网状生物包进行生物过滤，沿生物滤池(13)的过水断面设置10-18道，以形成硝化——反硝化的连续过程；
d、由生物滤池下部进入臭氧接触、泡沫分离池(9)进行臭氧化处理，臭氧接触、泡沫分离池(9)内设臭氧加注管(11)、调温水入口(10)、泡沫溢出管8，臭氧接触采用随水流顺次上升下降流程式，通过臭氧加注管(11)进行臭氧加注，臭氧的加注量为0.15-0.2mg/L，调温水入口(10)的管伸入池子水面以下，在水流的带动下形成负压，混合调温水，在调温水入口(10)上方设一通气孔，在负压的作用下吸入空气混合在水中，产生大量的泡沫通过泡沫溢出管(8)溢出；
e、循环水由臭氧接触、泡沫分离池(9)下部流出进入活性炭滤池(7)的下部，活性炭过滤采用反滤的方法，活性炭采用Ф3-Ф5的颗粒型装在200mm×300mm20目的尼龙网袋中，扎好口，交错摆放在活性炭滤池(7)中，活性炭滤池(7)高度为500-800mm；
f、由活性炭滤池流出的水进入清水池(6)，经循环泵(5)打至溶氧塔(21)中进行氧浴充氧，在溶氧塔(21)上方设氧气加注口(20)，溶氧塔进水管(23)设洒水孔(22)，氧气从氧气加注口(20)向里充氧，溶氧塔(21)内设有填料层，水从溶氧塔上部洒水孔(22)洒下，进行初步浴氧，然后进入填料层，进行气、液、固三相交换溶氧；
g、循环水经过溶氧塔氧浴后，通过给水管(19)流回到养殖池(17)内重复使用，这样周而复始，从而完成了水的循环利用。
2、按权利要求1所述的封闭循环养殖方法，其特征是溶氧塔(21)内设的填料层，填料层以上的空间亦要保持1米左右，溶氧塔内的最高水位应控制在填料层以下0.2米左右，以确保有充分的空间进行氧浴。
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