CN112335596B - 一种池塘工程化循环水零排放养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种池塘工程化循环水零排放养殖系统。该养殖系统包括养殖区、集污区、废弃物收集区、固液分离装置、净化区一、滤食性区、沉淀区、生化区、净化区二。集污区用于收集养殖区中产生的污水，废弃物收集区用于收集集污区中的污水并分层。固液分离装置用于将底层污水进行固液分离，净化区一设置水生植物浮床一。滤食性区养殖滤食生物，沉淀区用于将污水沉淀。生化区用于接收上层清液以及上层液体，并对混合液进行曝气处理。净化区二用于净化处理生化区处理的混合液，将净化水体输送至养殖区。本发明合理利用循环水中流场和外塘空间，将养殖尾水处理与生产有机的结合在一起，可以使用60‑90％的水体面积进行尾水处理，能够大密度养殖。

Description

一种池塘工程化循环水零排放养殖系统

技术领域

本发明涉及养殖技术领域的一种养殖系统，尤其涉及一种池塘工程化循环水零排放养殖系统。

背景技术

目前的循环水养殖系统主要是对传统流水养殖系统的循环改造，具有结构简单、造价低的优点，但存在水质改善能力有限，需定期换水、水体使用时间短、水处理效果低等缺点。

发明内容

为解决现有的循环水养殖系统需定期换水、水体使用时间短、水处理效果低的技术问题，本发明提供一种池塘工程化循环水零排放养殖系统。

本发明采用以下技术方案实现：一种池塘工程化循环水零排放养殖系统，其包括：

养殖区；

集污区，其与所述养殖区连通，并用于收集所述养殖区中产生的污水；

废弃物收集区，其与所述集污区连通，且用于收集所述集污区中的一部分污水，并对污水进行分层；

固液分离装置，其用于将所述废弃物收集区中的底层污水进行固液分离，并将分离出的液体返回至所述废弃物收集区的上层清液中；

净化区一，其与所述集污区连通，且接收所述集污区中的另一部分污水，并设置至少一个水生植物浮床一；

滤食性区，其与所述净化区一连通，并养殖有至少一种滤食生物；

沉淀区，其与所述滤食性区连通，且设置至少一个挫生化网，并用于将从所述滤食性区流入的污水沉淀；

生化区，其与所述沉淀区连通，且设有多根曝气管；所述生化区用于接收所述废弃物收集区的上层清液以及所述沉淀区的上层液体，并对所述上层清液和所述上层液体所形成的混合液进行曝气处理；以及

净化区二，其与所述生化区连通，且设置至少一个水生植物浮床二；所述净化区二用于接收并净化处理所述生化区曝气处理后的混合液，且将净化后的水体输送至所述养殖区；

其中，所述养殖区、所述集污区、所述净化区一、所述滤食性区、所述沉淀区、所述生化区以及所述净化区二环绕设置，并形成一个闭环结构。

本发明中集污区与废弃物收集区通过固液分离装置对污水进行固液分离，分离出的上层清液可以返回至生化区，而净化区一和净化区二则利用植物吸收磷元素，滤食性区中滤食生物可以吃水体中的浮游动物和藻类，沉淀区则可以对起到沉降小颗粒的作用，生化区可以进行曝气增氧，同时能够培养生物絮团，并且这些区域都环绕设置，形成闭环结构，能够对水体进行循环处理，而不会有直接排放。该养殖系统通过增氧、过滤、沉降等物理方式去除水体中大小固相颗粒，通过生物的方式，利用植物吸收磷元素，生物絮团提取氮元素，从而实现养殖的同时净化水体，结合物理净化与生物净化，实现了零换水、零用药、高密度养殖的安全、绿色养殖方式，解决了现有的循环水养殖系统需定期换水、水体使用时间短、水处理效果低的技术问题，得到了水处理效果好且无需换水、零用药、高密度养殖的安全、绿色养殖的技术效果。

作为上述方案的进一步改进，所述养殖系统还包括：

中央水坝，其上设置种植区；所述养殖区、所述集污区、所述净化区一、所述滤食性区、所述沉淀区、所述生化区以及所述净化区二环绕所述中央水坝设置。

作为上述方案的进一步改进，所述废弃物收集区包括收集主池、预备池和日收集池；所述日收集池用于收集所述集污区中的污水，并将污水输送至所述收集主池；所述收集主池中设有多根增氧管，且底部与所述预备池连通，顶部设置出水至所述生化区的上层出水口；所述固液分离装置用于吸取所述预备池中的污水，并将分离出的液态废物返回至所述收集主池中。

作为上述方案的进一步改进，所述养殖系统还包括：

过水坝，其设置在所述沉淀区与所述生化区之间；其中，所述沉淀区的上层污水通过所述过水坝的上方进入所述生化区中。

作为上述方案的进一步改进，所述净化区一和所述净化区二均设有水道；所述水道包括缓水墙和岸上结构，所述缓水墙设置在所述净化区一或所述净化区二的水域中；所述岸上结构设置在所述缓水墙上，并围成一个种植区域；所述水生植物浮床一或所述水生植物浮床二设置在所述种植区域中。

作为上述方案的进一步改进，所述过水坝包括架体、陶粒和铁丝网；所述架体设置在所述沉淀区与所述生化区之间，所述铁丝网包裹在所述架体上，所述陶粒填充在所述架体中。

作为上述方案的进一步改进，所述水生植物浮床一上种植有水芹或/和虎杖，所述水生植物浮床二种植有水芹或/和虎杖；所述滤食生物为黄鲢或/和白鲢；所述水道中种植有莲藕、鸭舌草、鱼腥草中的一种或多种。

作为上述方案的进一步改进，所述沉淀区还设置吸附毛刷；所述吸附毛刷安装在所述挫生化网上，并用于沉积颗粒。

作为上述方案的进一步改进，所述养殖系统还包括：

自动吸污装置，其包括多个格栅、吸污罩、至少两根出水管、多排紫外荧光传感器、多根吸污管、吸污泵、驱动机构以及控制器；多个格栅相互平行且等间距设置在所述集污区的底部，并与所述集污区的底壁形成多条水流沟槽；吸污罩呈反U型，且宽度等于相邻的两个格栅之间的距离；所述吸污罩盖在相邻的两个格栅上，并与所述水流沟槽围成一条水流通道；所述吸污罩上开设有多个吸污口；至少两根出水管平行设置，且固定在所述吸污罩的相对两侧的内壁上；每根出水管上开设有等间距设置多个出水口，每根出水管的两端均为封闭端；多排紫外荧光传感器分别与多条水流沟槽对应，每排紫外荧光传感器安装在对应的水流沟槽的底壁上；所述紫外荧光传感器用于根据对应的水流沟槽中固相颗粒的沉降数量产生一个能量信号；多根吸污管分别与多个吸污口对应；每根吸污管的一端连接在对应的吸污口上；每根吸污管的另一端连接在所述吸污泵上；所述吸污泵用于通过多根吸污管将所述水流通道中的固相颗粒吸取；所述驱动机构用于驱使所述吸污泵在多条水流沟槽同一端的一侧活动；所述控制器用于根据每排紫外荧光传感器的能量信号，先统计信号值低于一个设定阈值的能量信号的总数量，再判断所述总数量是否大于一个预设数量；所述控制器还用于判断每排紫外荧光传感器的能量信号是否均降低；在所述总数量大于所述预设数量或每排紫外荧光传感器的能量信号均降低时，所述控制器先通过所述驱动机构驱使所述吸污泵移动至对应的水流沟槽的端部外侧，再驱使所述吸污罩盖在对应的水流沟槽上，然后驱使所述吸污泵在所述水流通道中产生负压，使所述水流通道外的水流通过所述吸污罩与所述格栅之间的缝隙空间进入所述水流通道中，同时还通过所述出水管向所述水流通道中喷出水流以扬起所述水流通道中的固相颗粒，最后通过所述吸污泵、所述吸污管、所述吸污口吸出所述水流通道中的固相颗粒。

作为上述方案的进一步改进，所述养殖系统还包括推水装置；所述推水装置用于给所述养殖区提供溶解有氧气且具有流动性的养殖水体；所述推水装置包括底部框架、两块侧板、挡水板、后挡板以及气提水组件；所述两块侧板平行设置，且底部分别固定在所述底部框架的相对两端上；每块侧板的顶部为弧形段，两块侧板的弧形段的端面位于同一个弧面上；所述挡水板呈弧形，并位于所述弧面上；所述挡水板具有依次连接的四条弧边；其中两条弧边平行且相对设置，并分别与两块侧板的弧形段叠合；在其中另外两条弧边中，两者平行且相对设置，一者的高度低于另一者的高度，一者的两端分别延伸至两块侧板的同一侧上，另一者的两端分别延伸至两块侧板的同另一侧上，并构成一个推水口结构；所述后挡板两端分别固定在两块侧板的同一侧上，顶部与所述挡水板固定连接，底部固定在所述底部框架上；所述气提水组件安装在所述底部框架上，且用于将所述底部框架下方的养殖水体从所述底部框架推至所述挡水板以分流并从所述推水口推出至所述养殖区。

相较于现有的循环水养殖系统，本发明的池塘工程化循环水零排放养殖系统具有以下有益效果：

1、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其集污区与废弃物收集区通过固液分离装置对污水进行固液分离，分离出的上层清液可以返回至生化区，而净化区一和净化区二则利用植物吸收磷元素，滤食性区中滤食生物可以吃水体中的浮游动物和藻类，沉淀区则可以对起到沉降小颗粒的作用，生化区可以进行曝气增氧，同时能够培养生物絮团，并且这些区域都环绕设置，并且形成闭环结构，能够对水体进行循环处理，而不会有直接排放。这样合理利用循环水中流场和外塘空间，将养殖尾水处理与生产有机的结合在一起，可以使用60-90％的水体面积进行尾水处理，既满足国家要求，也能够保证水处理效果，同时能够大密度养殖，能够极大地提高养殖产量。

2、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其通过增氧、过滤、沉降等物理方式去除水体中大小固相颗粒，通过生物的方式，利用植物吸收磷元素，生物絮团提取氮元素，从而实现养殖的同时净化水体，结合物理净化与生物净化，实现了零换水、零用药、高密度养殖的安全、绿色养殖方式。

3、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其养殖区、集污区、净化区一、滤食性区、沉淀区、生化区以及净化区二可以环绕中央水坝设置，而中央水坝上设置种植区，这样设置种植区就可以同时对这些区域中的水体进行净化，能够提高净化范围，同时提高净化效率。

4、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其可以将分层后的上清水返回养殖池塘，底层的沉积污水排到预备池，中间层的水保留在废弃物收集区中继续扩繁。当预备池中液体达到一定量后，将水接入固液分离装置进行固液分离，分离后的固体可作为植物生长所需要的肥料，分离的液体返回废弃物收集区并重新进行生物絮团的增值，进一步对水体进行净化，从而可以提高污水处理效率，水体处理效果也更好，同时不需要废弃物收集区满负荷工作，尾水处理更加及时。

5、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其水流自集污区出来后首先经过水道，水道是由缓水墙与岸构成，水道中布置有水生植物浮床，种植根系发达的水芹、虎杖等水生植物，主要作用是吸收水体中的磷元素，次要作用是附着水体中的大颗粒。水道中种植有莲藕、鸭舌草、鱼腥草中的一种，虎杖和鱼腥草可以用于鱼病的预防作用。

6、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其还设置吸污装置。吸污装置通过紫外荧光传感器进行测距，正常状态时反馈的数据是固定值，当固相颗粒沉降数量增多后，覆盖在感应器上后感应器反馈的数值会降低，当一排数据反馈数据均降低时控制器就会开启驱动机构，驱动机构使吸污泵移动至对应的水流沟槽的端部外侧，并且吸污罩盖在对应的水流沟槽上，吸污泵产生负压而使水流通过吸污罩与格栅之间进入水流通道中，同时通过出水管喷出水流扬起固相颗粒，最终通过吸污管吸出固相颗粒，实现自动吸污的功能。由于格栅的存在，自动将集污区分割若个吸污块。当某一吸污块中的感应反馈数据开启吸污装置后，吸污罩在引导绳和电机的作用下移动到该吸污块上方开始吸污，更加便捷，并且可以增加吸取的固相颗粒量。这样，该吸污装置能够自动对沉积颗粒进行检测和吸取，操作更加便捷，而且由格栅和吸污罩构成的水流通道可以使固相颗粒只能分散在水流沟槽中，而不会使扬起的固相颗粒外逸到通道外，吸取的污水中颗粒含量更高，吸污效果更好，可以提高吸污效率和吸污效果。

而且，吸污装置相较传统吸污需要人定时开启和关闭，一天需要吸污4-6次，一般只在白天操作，夜晚不会操作而言，其无需人员操作，吸污装置会自动达到感应区中吸污，及时在深夜也会依据需要自动吸污。另外，养殖系统改进集污区结构，会增加水流路径的长度，从而增加了水流停留在集污区的时间，增加了水流中固相颗粒沉降时间，从而提高沉降率，更利于固相颗粒沉降和收集，避免固相颗粒在装置吸污时会重新分散到水体中，防止二次吸污。而且，因为格栅阻挡水流的作用，在格栅前后方会形成固有回流，而在格栅后方固有回流的流速相对较低，更利于固相颗粒的沉降和收集。实验证明，改造后集污区的沉降率由传统的37.77％提升到53.26％，沉降效率提高了41.01％。

7、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其还设置推水装置。推水装置通过将挡水板结构设计为梯形圆角结构，将挡水口结构部分改变为具有一定弧高的圆弧推水口，推水口圆弧设计，主要是起到对水流分流的作用，使推水出来的水流更加集中于推水口结构的两侧，从而降低固有回流的影响，既分流又不影响推水效率，而且增加了换水量，降低了推水作用对鱼群活动的影响。在不增加任何动力消耗的条件下，推水装置增加了原有推水效率，增加了换水量，利于补充养殖水产品的溶氧消耗；同时推出的水流为两壁分流式，使的养殖槽中两避面流速快，中间区域流速慢，进一步降低了推水作用对鱼群活动的影响。这样，在同等投喂条件下，使用该推水装置养殖的水产品的产量可以得到大幅提升，产生更多的经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例1的池塘工程化循环水零排放养殖系统的示意图。

图2为图1中的池塘工程化循环水零排放养殖系统的固液分离装置以及废弃物收集区的连接图。

图3为图2中的废弃物收集区的收集主池的结构示意图。

图4为本发明实施例2的池塘工程化循环水零排放养殖系统的自动吸污装置的部分结构示意图。

图5为图4中的养殖系统的自动吸污装置的吸污罩的俯视图。

图6为图4中的养殖系统的自动吸污装置的出水管的俯视图。

图7为图4中的养殖系统的自动吸污装置的紫外荧光传感器的布置图。

图8为本发明实施例3的池塘工程化循环水零排放养殖系统的推水装置的简化示意图(未显示气提水组件、顶部框架)。

图9为图8中的推水装置的部分立体结构示意图。

图10为图9中的推水装置的另一个视角的立体结构示意图。

图11为本发明实施例3中对现有的推水装置的测试效果图。

图12为图11中的池塘工程化循环水高效推水装置的测试效果图。

图13为本发明实施例4的池塘工程化循环水零排放养殖系统的推水装置的剖面图。

图14为本发明实施例5的池塘工程化循环水零排放养殖系统的推水装置的剖面图。

图15为本发明实施例6的池塘工程化循环水零排放养殖系统的推水装置的剖面图。

符号说明：

1 底部框架 23 吸污口

2 侧板 24 出水管

3 挡水板 25 出水口

4 后挡板 26 紫外荧光传感器

5 顶部框架 31 养殖区

6 输气管 32 集污区

7 出气管 33 废弃物收集区

8 进气管 34 固液分离装置

9 气泵 35 净化区一

10 气阀 36 滤食性区

11 分散管 37 沉淀区

12 膜片曝气器 38 生化区

13 混合筒 39 净化区二

14 絮凝剂入口 40 中央水坝

15 水体入口 41 过水坝

16 沉积物出口 42 水生植物浮床一

17 过滤网 43 水生植物浮床二

18 消毒灯组 44 收集主池

19 搅拌电机 45 预备池

20 搅拌扇叶 46 日收集池

21 格栅 47 增氧管

22 吸污罩 48 挫生化网

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1、图2以及图3，本实施例提供了一种池塘工程化循环水零排放养殖系统，该养殖系统能够形成循环系统，养殖水体可以反复利用，并构成了一个小型生态系统。其中，该养殖系统包括养殖区31、集污区32、废弃物收集区33、固液分离装置34、净化区一35、滤食性区36、沉淀区37、生化区38、净化区二39，还可以包括中央水坝40和过水坝41。其中，养殖区31、集污区32、净化区一35、滤食性区36、沉淀区37、生化区38以及净化区二39环绕设置，并形成一个闭环结构。

养殖区31用于养殖各种水产品，例如各种鱼类、虾类。养殖区31一般呈长方形，其内部的养殖密度与系统对水体的处理能力相关。当水体处理能力强时，养殖密度可以很大，而此时所产生的污水量也会很大，而且产生时间比较短，如果来不及处理的话这些水体就无法再次利用，同时还需要换水，而本实施例则可以进行大量的污水处理。养殖区31的尺寸可以根据实际需要来确定，养殖水产品的种类和密度也可以根据实际需求确定。养殖区31中设置前拦鱼栅、后拦鱼栅以及多条养殖跑道。前拦鱼栅挡在多条养殖跑道的同一端上，后拦鱼栅挡在多条养殖跑道的同另一端上。多条养殖跑道平行设置，而且同另一端均朝向集污区32。

集污区32与养殖区31连通，并用于收集养殖区31中产生的污水。集污区32的面积相对较小，其收集污水，同时防止这些误会返回至养殖区31。因此，在设置时，养殖区31的出水部分的高度可以比集污区32的水面高度高，这是直接收集的方式，即通过溢流的方式进行收集。在另外一些实施例中，集污区32与养殖区31通过水泵等给水设备连通，这两者并不直接连通，而集污区32与养殖区31的水面高度则没有要求，只需要给水设备将养殖区31产生的水体输送至集污区32即可。

废弃物收集区33与集污区32连通，而且用于收集集污区32中的一部分污水，并对污水进行分层。在本实施例中，废弃物收集区33包括收集主池44、预备池45和日收集池46。日收集池46用于收集集污区32中的污水，并将污水输送至收集主池44。其中，日收集池46的体积可以为2-4m³，当然，在其他实施例中，其体积可以更大或更小，具体需要根据养殖区31的养殖水体量而定。收集主池44中设有多根增氧管47，而且底部与预备池45连通，顶部设置出水至生化区38的上层出水口25。其中，多根增氧管47可以平行铺设在收集主池44的底壁上。

固液分离装置34用于将废弃物收集区33中的底层污水进行固液分离，并将分离出的液体返回至废弃物收集区33的上层清液中。在本实施例中，固液分离装置34用于吸取预备池45中的污水，并将分离出的液态废物返回至收集主池44中。固液分离装置34可以采用现有的固液分离机，例如离心分离机、碟式分离机、管式分离机和室式分离机等。固液分离装置34所分离出的固体可以作为肥料，尤其是可以作为本实施例中养殖系统中其他区域中植物的养料。

净化区一35与集污区32连通，且接收集污区32中的另一部分污水，并设置至少一个水生植物浮床一42。在本实施例中，水生植物浮床一42上种植有水芹或/和虎杖，主要作用是吸收水体中的磷元素，次要作用是附着水体中的大颗粒，从而实现养殖的同时净化水体。同时种植的虎杖可以用于鱼病的预防作用。在本实施例中，养殖区31、集污区32以及净化区一35排列成一排，实现对污水的初步净化。

滤食性区36与净化区一35连通，并养殖有至少一种滤食生物。其中，滤食生物为黄鲢或/和白鲢。黄鲢主要吃水体中的浮游动物，白鲢主要吃水体中的藻类。滤食性区36中的生物可以起到生物滤除的作用，由于藻类吸收氮磷等元素，而浮游动物也可以固化一部分氮磷，这样滤食生物最终可以将这些氮磷元素固化在体内，既能够作为一种养殖水产品，也可以起到净化的作用，可以大大降低净化成本，提高经济收益。

沉淀区37与滤食性区36连通，且设置至少一个挫生化网48，并用于将从滤食性区36流入的污水沉淀。在本实施例中，沉淀区37还设置吸附毛刷。吸附毛刷安装在挫生化网上，并用于沉积颗粒。沉淀区37可以使小颗粒沉积，对水体进行过滤，提高水体的洁净度。

生化区38与沉淀区37连通，而且设有多根曝气管。生化区38用于接收废弃物收集区33的上层清液以及沉淀区37的上层液体，并对上层清液和上层液体所形成的混合液进行曝气处理。生化区38可以进行曝气增氧，提高水体的含氧量，进而可以提高水体的养殖密度。生化区38为养殖系统的微生物培育区域，可以提高养殖水体的生物多样性，为养殖水产品提供更多的食物，同时保证养殖水产品的生活环境。

过水坝41设置在沉淀区37与生化区38之间。其中，沉淀区37的上层污水通过过水坝41的上方进入生化区38中。在本实施例中，过水坝41包括架体、陶粒和铁丝网。架体设置在沉淀区37与生化区38之间，铁丝网包裹在架体上，陶粒填充在架体中。陶粒能够为硝化细菌等各种有益菌提供繁殖和生存场所，进而将水中的有毒物，如NO₂，转化为无毒物，如NO₃，并进一步被植物吸收，从而完成转化过程，实现水体的净化功能。

净化区二39与生化区38连通，且设置至少一个水生植物浮床二43。净化区二39用于接收并净化处理生化区38曝气处理后的混合液，且将净化后的水体输送至养殖区31。在本实施例中，净化区二39和净化区一35均设有水道。水道包括缓水墙和岸上结构，缓水墙设置在净化区一35或净化区二39的水域中。岸上结构设置在缓水墙上，并围成一个种植区域。水生植物浮床一42或水生植物浮床二43设置在种植区域中。水生植物浮床二43种植有水芹或/和虎杖，这与水生植物浮床一42相似，而水道中种植有莲藕、鸭舌草、鱼腥草中的一种或多种。水生植物浮床一42的主要作用是吸收水体中的磷元素，次要作用是附着水体中的大颗粒，从而实现养殖的同时净化水体。同时种植的虎杖和鱼腥草可以用于鱼病的预防作用。

中央水坝40上设置种植区，种植区中可以种植花卉和中药，在中央水坝40与水面交接处种植挺水植物如美人蕉。在本实施例中，养殖区31、集污区32、净化区一35、滤食性区36、沉淀区37、生化区38以及净化区二39环绕中央水坝40设置，这样设置种植区就可以同时对这些区域中的水体进行净化，能够提高净化范围，同时提高净化效率。而在其他实施例中，这些区域还可以环绕其他设备或区域设置。

综上所述，相较于现有的循环水养殖系统，本实施例的池塘工程化循环水零排放养殖系统具有以下优点：

1、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其集污区32与废弃物收集区33通过固液分离装置34对污水进行固液分离，分离出的上层清液可以返回至生化区38，而净化区一35和净化区二39则利用植物吸收磷元素，滤食性区36中滤食生物可以吃水体中的浮游动物和藻类，沉淀区37则可以对起到沉降小颗粒的作用，生化区38可以进行曝气增氧，同时能够培养生物絮团，并且这些区域都环绕设置，并且形成闭环结构，能够对水体进行循环处理，而不会有直接排放。这样合理利用循环水中流场和外塘空间，将养殖尾水处理与生产有机的结合在一起，可以使用60-90％的水体面积进行尾水处理，既满足国家要求，也能够保证水处理效果，同时能够大密度养殖，能够极大地提高养殖产量。

2、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其通过增氧、过滤、沉降等物理方式去除水体中大小固相颗粒，通过生物的方式，利用植物吸收磷元素，生物絮团提取氮元素，从而实现养殖的同时净化水体，结合物理净化与生物净化，实现了零换水、零用药、高密度养殖的安全、绿色养殖方式。

3、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其养殖区31、集污区32、净化区一35、滤食性区36、沉淀区37、生化区38以及净化区二39可以环绕中央水坝40设置，而中央水坝40上设置种植区，这样设置种植区就可以同时对这些区域中的水体进行净化，能够提高净化范围，同时提高净化效率。

4、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其可以将分层后的上清水返回养殖池塘，底层的沉积污水排到预备池45，中间层的水保留在废弃物收集区33中继续扩繁。当预备池45中液体达到一定量后，将水接入固液分离装置34进行固液分离，分离后的固体可作为植物生长所需要的肥料，分离的液体返回废弃物收集区33并重新进行生物絮团的增值，进一步对水体进行净化，从而可以提高污水处理效率，水体处理效果也更好，同时不需要废弃物收集区33满负荷工作，尾水处理更加及时。

5、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其水流自集污区32出来后首先经过水道，水道是由缓水墙与岸构成，水道中布置有水生植物浮床，种植根系发达的水芹、虎杖等水生植物，主要作用是吸收水体中的磷元素，次要作用是附着水体中的大颗粒。水道中种植有莲藕、鸭舌草、鱼腥草中的一种，虎杖和鱼腥草可以用于鱼病的预防作用。

实施例2

请参阅图4-7，本实施例提供了一种池塘工程化循环水零排放养殖系统，其在实施例1的基础上增加了自动吸污装置。该吸污装置用于在池塘工程化循环水养殖系统中的集污区32中进行吸污。该吸污装置能够将集污区32中的固相颗粒吸出，并且将含有固相颗粒的污水输送至养殖系统的废弃物收集区33中。在本实施例中，该吸污装置包括格栅21、吸污罩22、出水管24、紫外荧光传感器26、吸污管、吸污泵、驱动机构以及控制器。

格栅21的数量为多个，而且多个格栅21相互平行，并且等间距设置在集污区32的底部。多个格栅21与集污区32的底壁形成多条水流沟槽，这些沟槽中会沉积固相颗粒。在本实施例中，格栅21的高度/相邻的两个格栅21的间隔在3/10-4/9之间，即高度与间隔比例应该在这两个比例之间，也可以为3/10或4/9。在此比例关系下，沉降效率最高。优选地，集污区32的宽度为6m，格栅21的高度为0.3m，宽度为0.053m，而且相邻的两个格栅21之间的距离为1m。格栅21的表面可以涂覆耐氧化耐腐蚀涂料，当然，格栅21也可以直接采用耐腐蚀的材料制成。格栅21的长度与集污区32的长度相同或相近，格栅21的厚度不应过厚，但也不能太薄，需要与集污区32的底部有足够的接触面。格栅21与集污区32之间可以通过一体成型、焊接、卡接、连接件固定等方式进行连接，在本实施例中，由于格栅21的作用，其会增加水流路径的长度，从而增加了水流停留在集污区32的时间t。由于t增加，增加了水流中固相颗粒沉降时间，从而提高沉降率。其次，因为格栅21阻挡水流的作用，在格栅21前后方会形成固有回流，而在格栅21后方固有回流的流速相对较低，更利于固相颗粒的沉降和收集。实验证明，改造后集污区32的沉降率由传统的37.77％提升到53.26％，沉降效率提高了41.01％。

吸污罩22呈反U型，即开口向下，并且宽度等于相邻的两个格栅21之间的距离。吸污罩22盖在相邻的两个格栅21上，并与水流沟槽围成一条水流通道。吸污罩22上开设有多个吸污口23。其中，吸污罩22与格栅21之间存在缝隙空间，这样水流可以进行交换，以便于后续进行吸污。在本实施例中，缝隙空间的缝隙为1-2cm，这个大小的缝隙可以让外部水流进入，而内部的固相颗粒难以外逸。同时，在吸污时，外部水体通过缝隙空间进入时会冲击沉积的固相颗粒，这样使固相颗粒充分混匀在水流通道中，可以大大提高对固相颗粒的吸取效率和吸取效果。

出水管24的数量至少为两根，并且至少两根出水管24平行设置，而且固定在吸污罩22的相对两侧的内壁上。每根出水管24上开设有等间距设置多个出水口25，每根出水管24的两端均为封闭端。出水管24可以外接外部的水泵等机构，水泵等机构会向出水管24提供水流，而水流则会通过这些出水口25而进入到水流通道中，进一步对固相颗粒进行冲击，使固相颗粒在水流通道中扬起，进而便于对其进行吸取。在本实施例中，两根出水管24上的出水口25交错设置，每个出水口25的开口角度为60度。出水口25呈圆形，而且直径为5mm。相邻的两个出水口25之间的距离为10cm，相邻的两个吸污口23之间的距离为5m。在其他实施例中，出水口25的形状和大小都可以与本实施例的不同，而且出水口25之间的距离也可以不同，距离需要根据养殖系统确定。

紫外荧光传感器26的数量为多排，每排具有多个紫外荧光传感器26。多排紫外荧光传感器26分别与多条水流沟槽对应，每排紫外荧光传感器26安装在对应的水流沟槽的底壁上。紫外荧光传感器26用于根据对应的水流沟槽中固相颗粒的沉降数量产生一个能量信号。在本实施例中，每排紫外荧光传感器26设置在对应的水流沟槽的底壁中部，而且每两个紫外荧光传感器26为一组。相邻两组紫外荧光传感器26之间的距离为4.5m，每组紫外荧光传感器26中两个紫外荧光传感器26的距离为0.5m。超声波感应器(超声波测距)正常状态时反馈的数据是固定值，当固相颗粒沉降数量增多后，覆盖在感应器上后感应器反馈的数值会降低。当一排数据反馈数据均降低时(半数数值低于设定的阙值)，说明该水流沟槽中固相颗粒沉积了非常多，需要进行吸污。因此，紫外荧光传感器26能够起到检测固相颗粒物的作用，而且灵敏度非常高，可以精确地判断出固相颗粒的存量，而相较于人工判断，紫外荧光传感器26的检测会更加准确。

吸污管的数量为多根，而且多根吸污管分别与多个吸污口23对应。每根吸污管的一端连接在对应的吸污口23上。吸污管可以采用现有的吸污管道，其数量与吸污口23的数量相同。吸污管的长度与其他设备的位置相关，其内径则与吸污口23的内径相同或相近。吸污管可以采用耐腐蚀的管道，也可以采用普通管道，并且在管道的内外表面上涂覆耐腐蚀的涂层。

每根吸污管的另一端连接在吸污泵上。吸污泵用于通过多根吸污管将水流通道中的固相颗粒吸取，并且通过多根吸污管将固相颗粒吸取至废弃物收集区33中。吸污泵能够产生足够的吸力，将水流通道中的固相颗粒连通水体一起吸出，并且吸出的污水会输送至废弃物收集区33中。吸污泵可以采用现有的吸污泵，其功率等参数需要根据吸污量以及废弃物收集区33与集污区32之间的距离而定。

驱动机构用于驱使吸污泵在多条水流沟槽同一端的一侧活动。在本实施例中，池塘工程化循环水养殖系统还具有滑道，驱动机构为滑动式吸污机，吸污泵安装在滑动式吸污机中。滑动式吸污机安装在滑道上，并沿着滑道的长度方向滑动。其中，滑道与水流沟槽垂直。在驱动机构的驱动过程中，滑动式吸污机会带动吸污泵在滑道上运动，进而依次与不同的水流沟槽构成不同的水流通道，实现对所有水流沟槽中固相颗粒的吸取。在本实施例中，滑动式吸污机开启吸污后自动工作15分钟后，自动复位，回到1m挡水墙前端。经过实验和实践证实，在1m挡水墙前端是没固相颗粒沉降的。

控制器用于根据每排紫外荧光传感器26的能量信号，先统计信号值低于一个设定阈值的能量信号的总数量，再判断总数量是否大于一个预设数量。控制器还用于判断每排紫外荧光传感器26的能量信号是否均降低。在总数量大于预设数量或每排紫外荧光传感器26的能量信号均降低时，控制器先通过驱动机构驱使吸污泵移动至对应的水流沟槽的端部外侧，再驱使吸污罩22盖在对应的水流沟槽上，然后驱使吸污泵在水流通道中产生负压，使水流通道外的水流通过吸污罩22与格栅21之间的缝隙空间进入水流通道中，同时还通过出水管24向水流通道中喷出水流以扬起水流通道中的固相颗粒，最后通过吸污泵、吸污管、吸污口23吸出水流通道中的固相颗粒。

因此，本实施例的池塘工程化循环水零排放养殖系统在实施例1的基础上还具备以下优点：

1、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其自动吸污装置通过紫外荧光传感器26进行测距，正常状态时反馈的数据是固定值，当固相颗粒沉降数量增多后，覆盖在感应器上后感应器反馈的数值会降低，当一排数据反馈数据均降低时控制器就会开启驱动机构，驱动机构使吸污泵移动至对应的水流沟槽的端部外侧，并且吸污罩22盖在对应的水流沟槽上，吸污泵产生负压而使水流通过吸污罩22与格栅21之间进入水流通道中，同时通过出水管24喷出水流扬起固相颗粒，最终通过吸污管吸出固相颗粒，实现自动吸污的功能。由于格栅21的存在，自动将集污区32分割若个吸污块。当某一吸污块中的感应反馈数据开启吸污装置后，吸污罩22在引导绳和电机的作用下移动到该吸污块上方开始吸污，更加便捷，并且可以增加吸取的固相颗粒量。这样，该吸污装置能够自动对沉积颗粒进行检测和吸取，操作更加便捷，而且由格栅21和吸污罩22构成的水流通道可以使固相颗粒只能分散在水流沟槽中，而不会使扬起的固相颗粒外逸到通道外，吸取的污水中颗粒含量更高，吸污效果更好，可以提高吸污效率和吸污效果。

2、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其自动吸污装置相较传统吸污需要人定时开启和关闭，一天需要吸污4-6次，一般只在白天操作，夜晚不会操作而言，其无需人员操作，吸污装置会自动达到感应区中吸污，及时在深夜也会依据需要自动吸污。

3、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其改进集污区32结构，会增加水流路径的长度，从而增加了水流停留在集污区32的时间，增加了水流中固相颗粒沉降时间，从而提高沉降率，更利于固相颗粒沉降和收集，避免固相颗粒在装置吸污时会重新分散到水体中，防止二次吸污。而且，因为格栅21阻挡水流的作用，在格栅21前后方会形成固有回流，而在格栅21后方固有回流的流速相对较低，更利于固相颗粒的沉降和收集。实验证明，改造后集污区32的沉降率由传统的37.77％提升到53.26％，沉降效率提高了41.01％。

4、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其自动吸污装置的吸污口23的最低位置距离底部只有很小的距离，其移动对底部固相颗粒再次扬起的影响较小。而传统的吸污口23距离底部较远，其移动过程会再次扬起已经沉积的固相颗粒。并且，该问题是传统吸污装置无法克服的，因为提高了吸污口23与底部距离后，则无法吸到沉积的固相颗粒。而且，该吸污装置利于微水流将粘性大的固相颗粒扬起后吸走，进一步提高了吸污效率。

实施例3

请参阅图8、图9以及图10，本实施例提供了一种池塘工程化循环水零排放养殖系统，该系统在实施例1的基础上增加了推水装置。该推水装置用于给一个养殖区31提供溶解有氧气且具有流动性的养殖水体。该推水装置可以设置在一个养殖系统的养殖区31的前端，并将养殖系统产生的循环水体输送至该养殖区31中。其中，该推水装置包括底部框架1、侧板2、挡水板3、后挡板4以及气提水组件，还可以包括顶部框架5。

底部框架1主要给整个装置起到连接支撑的作用，其一般采用矩形框，在本实施例中，其会根据其他部件的相应做出相应的调整，只需要保证底部框架1中能够通过水体即可。底部框架1可以固定在养殖区31的前端，例如通过焊接、连接件固定等方式进行固定。底部框架1可以由多个边框拼接而成，也可以为一体成型结构。底部框架1可以采用耐腐蚀耐冲击材料，也可以在其表面上涂覆耐腐蚀材料。底部框架1的尺寸可以根据养殖区31的需要进行设定，其制造材料则采用硬度较大的材料，这样不易变形。

侧板2的数量为两块，这两块侧板2平行设置，而且底部分别固定在底部框架1的相对两端上。每块侧板2的顶部为弧形段，两块侧板2的弧形段的端面位于同一个弧面上。侧板2具有四条边，其中最上侧的边为弧形边，而其他的边既可以为弧形边，也可以为直线型边。在本实施例中，侧板2的弧形段的弧高为0.12m。侧板2上涂覆有防腐蚀材料，当然其本身也可以采用耐腐蚀材料制成。侧板2需要具有一定的硬度，因此需要采用硬度较大的材料制成。两块侧板2通过焊接或多个螺丝一与底部框架1连接，两块侧板2通过焊接或多个螺丝二与挡水板3连接。当然，侧板2也可以通过卡接等其他方式与底部框架1/挡水板3固定。

挡水板3呈弧形，并位于弧面上。挡水板3具有依次连接的四条弧边。其中两条弧边平行且相对设置，并分别与两块侧板2的弧形段叠合。在其中另外两条弧边中，两者平行且相对设置，一者的高度低于另一者的高度，一者的两端分别延伸至两块侧板2的同一侧上，另一者的两端分别延伸至两块侧板2的同另一侧上，并构成一个推水口结构。挡水板3的凹面朝向底部框架1，而凸面朝外。挡水板3为梯形圆角结构，将挡水口结构部分改变为具有一定弧高的圆弧推水口，推水口圆弧设计，主要是起到对水流分流的作用，使推水出来的水流更加集中于推水口结构的两侧，从而降低固有回流的影响，既分流又不影响推水效率，而且增加了换水量，降低了推水作用对鱼群活动的影响。

在本实施例中，挡水板3的凹面的侧壁上可以涂覆耐磨耐腐蚀材料，这样可以保证水流在挡水板3上冲击时不会对挡水板3造成损伤。挡水板3的制造材料应为硬度相对较大的材料，如铝合金、不锈钢等，其能够承受较大的冲击，不易变形。挡水板3的尺寸则是根据实际需要设定，尤其是其弧度，是可以根据需要进行选择的。其中，本实施例中挡水板3靠近养殖区31的弧边的弧高为0.6m，即形成弧高0.6m的圆弧推水口。

后挡板4的两端分别固定在两块侧板2的同一侧上，顶部与挡水板3固定连接，底部固定在底部框架1上。后挡板4起到衔接侧板2、挡水板3以及底部框架1的作用，能够防止水流从后端流出，同时其高度相对于推水口而言较小。后挡板4上也可以涂覆耐腐蚀材料，而且其采用耐压耐冲击的材料制成。后挡板4的形状根据其他结构的形状而定，一般而言，其也具有一定的弧度，这样可以更好地使水流分流。在本实施例中，后挡板4通过焊接或多个螺丝二与底部框架1、两块侧板2以及挡水板3连接。

气提水组件安装在底部框架1上，而且用于将底部框架1下方的养殖水体从底部框架1推至挡水板3以分流并从推水口推出至养殖区31。在本实施例中，气提水组件包括输气管6、出气管7、进气管8、气阀10、气泵9以及分散管11。输气管6的数量为多根，多根输气管6并排且间隔设置在底部框架1上。出气管7的数量为多根，多根出气管7与多根输气管6连通，而且出气口朝向挡水板3设置。进气管8的数量也为多根，而且多根进气管8与多根输气管6连通。气泵9的数量至少为一个，而且气泵9用于通过多根进气管8向多根输气管6输送气流。气阀10的数量为多个，而且多个气阀10分别与多根进气管8对应。每个气阀10安装在对应的进气管8上，并用于调节对应的进气管8的气流量。多根进气管8的底端均连接在分散管11上，多根输气管6的远离所述养殖区31的一端均连接在分散管11上，并通过分散管11与多根进气管8连通。

顶部框架5安装在底部框架1和挡水板3上。其中，多根进气管8以及至少一个气泵9均安装在顶部框架5上。顶部框架5可以与养殖区31的其他设备连接，对推水装置起到限位和固定的作用。在一些实施例中，顶部框架5与底部框架1可以一体成型，即为同一个框架的上下两部分。顶部框架5也需要采用硬度较大的材料制成，同时表面可以涂覆耐腐蚀的涂层，例如涂有油漆，可以防锈，增加使用寿命。

请参阅图11以及图12，从图中可以直观看到采用圆弧推水口时，回流区从底部打开分别集中在左右两侧，而传统的直线推水口时，回流区基本闭合，影响整个养殖槽的前端。对比两者的推水流量分别是直线推水(341.39828kg/s)，圆弧推水(337.267361kg/s)。推水效率仅下降了1.21％。为实现推水口水流分流的效果，先后实验了30度分流板，15度分流板，破流板，引流板，半悬挂分流板，分体式变速推水等6种方案，结果虽然能起到分流的作用，但是十分影响推水效果，推水效率下降30％-10％左右。最后采用圆弧式推水口才取得即分流又不影响推水效率的效果。

综上所述，本实施例的池塘工程化循环水零排放养殖系统在实施例1的基础上还具备以下优点：

1、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其推水装置通过将挡水板3结构设计为梯形圆角结构，将挡水口结构部分改变为具有一定弧高的圆弧推水口，推水口圆弧设计，主要是起到对水流分流的作用，使推水出来的水流更加集中于推水口结构的两侧，从而降低固有回流的影响，既分流又不影响推水效率，而且增加了换水量，降低了推水作用对鱼群活动的影响。

2、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其推水装置对比实验直角、45度角、圆角、梯形圆角4中挡水板3的推水效果，结果表明在相同的推水动力条件下，该推水装置的梯形圆角的挡水板3推水效率最高，比45度角挡水板3(传统设计)提高了19.13％的推水效率，比圆角挡水板3(传统设计)5.91％的推水效率。

3、该池塘工程化循环水零排放养殖系统，其推水装置在不增加任何动力消耗的条件下，增加了原有推水效率，增加了换水量，利于补充养殖水产品的溶氧消耗；同时推出的水流为两壁分流式，使的养殖槽中两避面流速快，中间区域流速慢，进一步降低了推水作用对鱼群活动的影响。这样，在同等投喂条件下，使用该推水装置养殖的水产品的产量可以得到大幅提升，产生更多的经济效益。

实施例4

请参阅图13，本实施例提供了一种池塘工程化循环水零排放养殖系统，其与实施例3的养殖系统相似，区别在于本实施例中气提水组件不同。在本实施例中，气提水组件包括输气管6、出气管7以及膜片曝气器12。输气管6的数量为多根，多根输气管6盘绕在底部框架1上，并用于向多根出气管7提供气流。出气管7的数量为多根，多根出气管7的开口端具朝向挡水板3设置，每个膜片曝气器12安装在对应的出气管7的开口端上。膜片曝气器12为膜片式微孔曝气器。膜片曝气器12产生的气泡小、气液面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞。由此，利用空气在水中上浮的特性，用外部的风机通过输气管6、出气管7和膜片曝气器12进行充气，产生大量上浮微气泡，微气泡在对池塘水体增氧的同时，还可以带动池塘水体流经挡水板3后，从养殖槽的流入端流入，并从养殖槽的流出端流出，以达到养殖单元水体流动、改善水质的目的。

实施例5

请参阅图14，本实施例提供了一种池塘工程化循环水零排放养殖系统，其在实施例4的基础上增加了混合筒13。混合筒13安装在底部框架1的下方，并用于容纳养殖水体。养殖水体为生物絮凝剂和池塘水体混合后的水体。在本实施例中，混合筒13呈子弹头形或球形，而且侧壁上开设至少一个絮凝剂入口14、至少一个水体入口15，底壁上开设至少一个沉积物出口16。絮凝剂入口14用于供外部的絮凝剂进入，而水体入口15则供外部的水体或养殖处理产生的循环水进入，这样絮凝剂就会与水体在混合筒13中混合成养殖水体。而养殖水体则可以通过气提水组件的作用，从混合筒13流出至挡水板3而分流，实现推水的过程。

实施例6

请参阅图15，本实施例提供了一种池塘工程化循环水零排放养殖系统，其在实施例4的基础上增加了过滤网17、消毒灯组18以及搅拌组件。过滤网17安装在混合筒13与底部框架1之间，用于过滤从混合筒13进入底部框架1的养殖水体，使较大的絮凝团无法通过而留在混合筒13中。消毒灯组18安装在混合筒13中，用于对养殖水体进行消毒杀菌，其可以采用紫外线灯组。搅拌组件包括搅拌电机19和多组搅拌扇叶20，搅拌电机19安装在混合筒13中，多组搅拌扇叶20则安装在搅拌电机19的输出轴上。搅拌电机19通过转动而带动搅拌扇叶20转动，使得遗留下来的絮凝团得以粉碎，而粉碎的絮凝团则可以通过过滤网17，这样保证最终从混合筒13进入底部框架1的养殖水体中絮凝剂分散均匀，不会出现较大的絮凝团。同时，由于对养殖水体进行杀毒，可以保证养殖水体的卫生性，避免病菌感染养殖水产品。

实施例7

本实施例提供了一种池塘工程化循环水零排放养殖方法，该方法应用在实施例1-6中所提供的任意一种养殖系统中。该养殖方法包括对池塘工程化循环水尾水的处理方法，而处理方法包括以下这些步骤。

步骤一、将养殖区31产生的污水通过集污区32排放至废弃物收集区33中，并统计废弃物收集区33中的废液量。在废液量达到废弃物收集区33的容量的一个预设比例时，记为第一天。在本实施例中，当废弃物收集区33中废液达到1/3时，计为第一天。

步骤二、第一天，开启多根增氧管，并向收集主池44中投放EM菌、碳源，并将集污区32中的污水吸取至日收集池中，而且定时将日收集池中的污水全部排放至收集主池44中。在本实施例中，每立方水体投放EM菌4g，碳源10ml，且碳源为糖蜜。从即日开始，每日通过吸污装置将集污区32的污水吸取放在日收集池中。每日上午9点将日收集池中的污水全部排放到废弃物收集区33中，从而能更有效的控制水体中的碳氮比(C/N)。

步骤三、第二天，向收集主池44中投放EM菌、碳源，且投放量为第一天EM菌、碳源的投放量的一半。具体而言，投喂量为每方水体投放EM菌2g，碳源(糖蜜5ml)。

步骤四、第三天，上午定时向收集主池44中投放光合菌培养液、EM菌、碳源，晚上定时向收集主池44中投放乳酸菌培养液，且每三天投放一次光合菌培养液，每五天投放一次乳酸菌培养液，每天投放一次EM菌和碳源。在本实施例中，早上9点30分，投放光合菌培养液3ml/m³，EM菌2g/m³，碳源(糖蜜)2ml/m³，晚上19点，投放乳酸菌培养液1ml/m³。光合菌培养液为每3天投放1次,乳酸菌为每5天投放1次，EM菌和糖蜜为每日投放。其中，每50斤乳酸菌培养液通过将60克乳酸菌、600克红糖以及600克玉米粉混合在养殖废水中且形成50斤水体，通过密封发酵4-7天，待PH达到3-4后培养完成。

步骤五、在废液量达到废弃物收集区33的容量时，即当废弃物收集区33满时(10天以上)时，当天吸污装置收集的污水存放在日收集池中，关闭多根增氧管并静置(一般静置6小时)收集主池44，再开启上层出水口25，将收集主池44的上层清液排放至养殖区31中。其中，上层出水口25与收集主池44的顶端的距离为收集主池44高度的1/3。

步骤六、在上层清液排放完成时，开启底部出水口25，将收集主池44的底层液体排放至预备池45中。其中，底层液体的排放量为收集主池44的总体积的1/3。

在底层液体均排放至预备池45时，进行步骤二。即底层液体排放完成后重复第1天投放任务(每方水体投放EM菌4g，糖蜜10ml)，次日重复第2天，以此类推，直到下一次废弃物收集区33满。

步骤七、在预备池45中的底层液体的体积达到一个预设体积时，预设体积与预备池45的体积相等时，通过固液分离装置34将底层液体固液分离，分离出的液体返回至收集主池44中，分离出的固体作为养殖系统的植物肥料。

本实施例进行废水处理实验，养殖废水的氨氮、亚硝酸盐在本实施例的方法处理前为：氨氮0.56mg/L，和亚硝酸盐0.213mg/L，而处理后为：氨氮0.08mg/L和亚硝酸盐0.012mg/L。而且，处理后下层沉积液固相颗粒成分达到50％。因此，该处理方法处理效果非常好，净化程度非常高。

因此，该池塘工程化循环水零排放养殖方法具有以下这些优点：

1、该养殖方法通过集污区32收集养殖区31产生的污水，并通过日收集池吸取集污区32中的污水，而日收集池则可以将污水输送至收集主池44，这样可以避免大量的污水进入收集主池44，而向收集主池44中投放EM菌、碳源则可以形成高浓度生物絮团，这样形成高浓度生物絮团处理的养殖尾水。该方法利用废水中过量的氮源来培养有益菌，形成生物絮团，悬浮在水体中的生物絮团通过扩繁，体积增大，当生物絮团沉降体积指数达到一定(120-150mL/g)时，会出现明显的生物絮凝作用，悬浮的生物絮团个体重量超过浮力，开始出现沉积，在沉积时会进一步将水体中的杂质带入到沉积层，起到净化水体作用。同时，生物絮团在扩繁时也会消耗废水中的氮元素，从而降低废水中氨氮，亚硝酸盐等有害物质，防止水源污染。

2、该养殖方法将分层后的上清水返回养殖池塘，底层的沉积污水排到预备池45，中间层的水保留在废弃物收集区33中继续扩繁。当预备池45中液体达到一定量后，将水接入固液分离装置34进行固液分离，分离后的固体可作为花卉肥料，分离的液体返回废弃物收集区33并重新进行生物絮团的增值，进一步对水体进行净化，从而可以提高污水处理效率，水体处理效果也更好，同时不需要废弃物收集区33满负荷工作，尾水处理更加及时。

3、该养殖方法通过生物絮团处理后下层沉积液固相颗粒成分可以达到50％，尾水处理程度高，而且便于分离。而且，处理后的固体主要成分是有益菌和有机氮，实现了将养殖废水中的有害物质进行有机转化，并以固体形态提取，从根本上杜绝了污水的二次污染。

实施例8

本实施例提供了一种池塘工程化循环水零排放养殖方法，该方法应用在实施例1-6中所提供的任意一种养殖系统中。其中，所述日收集池的池口用塑料薄膜密封，而且所述薄膜上有若干个减压阀。所述日收集池的池底呈现为锅型，且池中设有地排污口，池上壁设有出水口一。所述收集主池的池底呈现为锅型，且池中有地排污口；所述收集主池上三分之一处设有出水口二；在所述收集主池的上下三分之一处各安装有固定格栅，且所述固定格栅内放有填料；所述填料放置要求达到所述收集主池比表面大于3.2，以及所述收集主池面积加所述填料的面积除以所述主池水体的商大于3.2。以收集主池水深90cm为例，出水口位于水深60cm处，在水深30cm，60cm有固定格栅，格栅固定范围是在水深30cm-60cm之间。

污水循环路线：养殖产生的残饵、粪便在集污区沉积后，通过自动吸污装置进入日收集池，在日收集池的厌氧环境中沉淀8小时后，上清液进入收集主池。大部分污水在收集主池中通过生物脱氮后回流会养殖区，小部分污水与沉积物进入预备池，经过固液分离后污水再次返回收集主池。因此，本实施例的处理方法包括以下这些步骤。

步骤一、先将所述养殖区产生的污水通过所述集污区排放至所述废弃物收集区中，并在所述收集主池满清水后进行消毒和曝气增氧，再进入培育期：每日定时两次向所述收集主池内污水中按每立方水体添加2-5克EM菌、500-1000克醋酸钠，并进行无间断曝气，且每日定时检测所述收集主池中污水的亚硝酸盐浓度。当所述亚硝酸盐浓度下降到0.02-0.05mol/L时，培育期结束进入扩繁期。

在本实施例中，在所述培育期时，在每日9:00、18:00点定时向所述收集主池内污水，且指标满足：水温26-34度，PH8-8.5，溶解氧5以上，收集主池污水水位在75-90cm。另外，培育前准备，收集主池满清水后按每立方水体3-5克加入三氯异氰尿酸对池体进行消毒，12小时后开启收集主池增氧管，开始全池曝气。曝气36小时后检测收集主池水体中余氯浓度，余氯浓度为0时，按每立方水体10克加入添加尿素并开始进入培育期。

步骤二、进入扩繁期：首先，每日定时两次向所述收集主池内污水中按每立方水体添加2-5克EM菌、500-1000克醋酸钠，并进行无间断曝气，且每日定时检测所述收集主池中污水的亚硝酸盐浓度。然后，进行排上清操作流程：在所述亚硝酸盐浓度下降到0.02-0.05mol/L时关闭所述收集主池中的曝气，并静止沉淀(静止沉淀的时间为30-60分钟)，将所述收集主池中上清液的1/3排入到所述养殖区，每次排完上清液后，从所述日收集池中向所述收集主池中加入新污水到原水位，同时开启所述收集主池的曝气，继续进行培育操作流程，且每日定时检测收集主池中污水的氨氮浓度。最后，进行收下底操作流程：当氨氮浓度上升到0.4mol/L时，则关闭所述收集主池中的曝气，并静止沉淀(静止沉淀的时间为30-60分钟)，将所述收集主池中底层沉积液排入到所述预备池。每次排完底层沉积液后，从所述日收集池中向所述收集主池中加入新污水到原水位，同时开启所述收集主池的曝气，继续培育操作流程。当完成排上清操作流程后，到下一次亚硝酸盐浓度下降到0.02-0.05mol/L时的时间间隔在12小时内，则所述扩繁期结束并进入所述驯化期。

步骤三、进入驯化期：将每日定时投放的醋酸钠量按次减少直至减少到0，每次减少的醋酸钠量为培育期量的一个预设比例。在每次醋酸钠量减少后会出现3种情况：情况1，污水中亚硝酸盐浓度上升。情况2，污水中亚硝酸盐浓度持平。情况3，污水在亚硝酸盐浓度降低。在情况3时，继续减少到醋酸钠投放量至下一投放量。在情况1和2时，维持当前每日醋酸钠投放量，进行培育期操作，直至亚硝酸盐浓度降低后，再减少到醋酸钠投放量的下一投放量。在醋酸钠量减少到0的条件下，再进行所述排上清操作流程，最后进行所述收下底操作流程。

在本实施例中，所述预设比例为20％，且在首次减少醋酸钠量时，将每日定时投放的醋酸钠量减少到培育期量的80％；在首次醋酸钠量减少后出现3种情况后，在情况3时，可继续减少到醋酸钠投放量的60％；在情况1和2时，维持每日80％醋酸钠投放量，进行培育期操作，直至亚硝酸盐浓度降低后，再减少到醋酸钠投放量的60％。以此类推，每次减少醋酸钠量为培育期量的20％，直至醋酸钠量减少到0。这里需要说明的是，驯化期间PH范围为7.5-8，在醋酸钠量减少到0的条件下，当完成排所述上清操作流程后，到下一次亚硝酸盐浓度下降到0.02-0.05mol/L时的时间间隔在12小时内，则所述驯化期结束并进入所述处理期。

步骤四、进入处理期：每日定时进行所述排上清操作流程，并进行所述收下底操作流程。在所述预备池满时，通过所述固液分离装置将所述底层液体固液分离，分离出的液体返回至所述收集主池中，分离出的固体作为所述养殖系统的植物肥料。

步骤五、在温度低于一个预设温度时，进入休眠期。在本实施例中，所述预设温度为15摄氏度。在所述休眠期时，指标满足：溶解氧2，PH7.8-8.2，温度8度以上。

步骤六、在温度高于或达到所述预设温度时，进入唤醒期：进行1次所述收下底操作流程后调控曝气量使溶解氧增加，并在一个预设时间后恢复至所述处理期。在本实施例中，在所述唤醒期时，调控曝气量使溶解氧增加到5以上，并在10-20天后可恢复到所述处理期。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，其包括：

养殖区；

集污区，其与所述养殖区连通，并用于收集所述养殖区中产生的污水；

废弃物收集区，其与所述集污区连通，且用于收集所述集污区中的一部分污水，并对污水进行分层；

固液分离装置，其用于将所述废弃物收集区中的底层污水进行固液分离，并将分离出的液体返回至所述废弃物收集区的上层清液中；

净化区一，其与所述集污区连通，且接收所述集污区中的另一部分污水，并设置至少一个水生植物浮床一；

滤食性区，其与所述净化区一连通，并养殖有至少一种滤食生物；

沉淀区，其与所述滤食性区连通，且设置至少一个挫生化网，并用于将从所述滤食性区流入的污水沉淀；

生化区，其与所述沉淀区连通，且设有多根曝气管；所述生化区用于接收所述废弃物收集区的上层清液以及所述沉淀区的上层液体，并对所述上层清液和所述上层液体所形成的混合液进行曝气处理；以及

净化区二，其与所述生化区连通，且设置至少一个水生植物浮床二；所述净化区二用于接收并净化处理所述生化区曝气处理后的混合液，且将净化后的水体输送至所述养殖区；

其中，所述养殖区、所述集污区、所述净化区一、所述滤食性区、所述沉淀区、所述生化区以及所述净化区二环绕设置，并形成一个闭环结构；

所述养殖系统还包括自动吸污装置；所述自动吸污装置包括多个格栅、吸污罩、至少两根出水管、多排紫外荧光传感器、多根吸污管、吸污泵、驱动机构以及控制器；多个格栅相互平行且等间距设置在所述集污区的底部，并与所述集污区的底壁形成多条水流沟槽；吸污罩呈反U型，且宽度等于相邻的两个格栅之间的距离；所述吸污罩盖在相邻的两个格栅上，并与所述水流沟槽围成一条水流通道；所述吸污罩上开设有多个吸污口；至少两根出水管平行设置，且固定在所述吸污罩的相对两侧的内壁上；每根出水管上开设有等间距设置多个出水口，每根出水管的两端均为封闭端；多排紫外荧光传感器分别与多条水流沟槽对应，每排紫外荧光传感器安装在对应的水流沟槽的底壁上；所述紫外荧光传感器用于根据对应的水流沟槽中固相颗粒的沉降数量产生一个能量信号；多根吸污管分别与多个吸污口对应；每根吸污管的一端连接在对应的吸污口上；每根吸污管的另一端连接在所述吸污泵上；所述吸污泵用于通过多根吸污管将所述水流通道中的固相颗粒吸取；所述驱动机构用于驱使所述吸污泵在多条水流沟槽同一端的一侧活动；所述控制器用于根据每排紫外荧光传感器的能量信号，先统计信号值低于一个设定阈值的能量信号的总数量，再判断所述总数量是否大于一个预设数量；所述控制器还用于判断每排紫外荧光传感器的能量信号是否均降低；在所述总数量大于所述预设数量或每排紫外荧光传感器的能量信号均降低时，所述控制器先通过所述驱动机构驱使所述吸污泵移动至对应的水流沟槽的端部外侧，再驱使所述吸污罩盖在对应的水流沟槽上，然后驱使所述吸污泵在所述水流通道中产生负压，使所述水流通道外的水流通过所述吸污罩与所述格栅之间的缝隙空间进入所述水流通道中，同时还通过所述出水管向所述水流通道中喷出水流以扬起所述水流通道中的固相颗粒，最后通过所述吸污泵、所述吸污管、所述吸污口吸出所述水流通道中的固相颗粒。

2.如权利要求1所述的池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，所述养殖系统还包括：

中央水坝，其上设置种植区；所述养殖区、所述集污区、所述净化区一、所述滤食性区、所述沉淀区、所述生化区以及所述净化区二环绕所述中央水坝设置。

3.如权利要求1所述的池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，所述废弃物收集区包括收集主池、预备池和日收集池；所述日收集池用于收集所述集污区中的污水，并将污水输送至所述收集主池；所述收集主池中设有多根增氧管，且底部与所述预备池连通，顶部设置出水至所述生化区的上层出水口；所述固液分离装置用于吸取所述预备池中的污水，并将分离出的液态废物返回至所述收集主池中。

4.如权利要求1所述的池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，所述养殖系统还包括：

过水坝，其设置在所述沉淀区与所述生化区之间；其中，所述沉淀区的上层污水通过所述过水坝的上方进入所述生化区中。

5.如权利要求1所述的池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，所述净化区一和所述净化区二均设有水道；所述水道包括缓水墙和岸上结构，所述缓水墙设置在所述净化区一或所述净化区二的水域中；所述岸上结构设置在所述缓水墙上，并围成一个种植区域；所述水生植物浮床一或所述水生植物浮床二设置在所述种植区域中。

6.如权利要求4所述的池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，所述过水坝包括架体、陶粒和铁丝网；所述架体设置在所述沉淀区与所述生化区之间，所述铁丝网包裹在所述架体上，所述陶粒填充在所述架体中。

7.如权利要求5所述的池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，所述水生植物浮床一上种植有水芹或/和虎杖，所述水生植物浮床二种植有水芹或/和虎杖；所述滤食生物为黄鲢或/和白鲢；所述水道中种植有莲藕、鸭舌草、鱼腥草中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，所述沉淀区还设置吸附毛刷；所述吸附毛刷安装在所述挫生化网上，并用于沉积颗粒。

9.如权利要求1所述的池塘工程化循环水零排放养殖系统，其特征在于，所述养殖系统还包括推水装置；所述推水装置用于给所述养殖区提供溶解有氧气且具有流动性的养殖水体；所述推水装置包括底部框架、两块侧板、挡水板、后挡板以及气提水组件；所述两块侧板平行设置，且底部分别固定在所述底部框架的相对两端上；每块侧板的顶部为弧形段，两块侧板的弧形段的端面位于同一个弧面上；所述挡水板呈弧形，并位于所述弧面上；所述挡水板具有依次连接的四条弧边；其中两条弧边平行且相对设置，并分别与两块侧板的弧形段叠合；在其中另外两条弧边中，两者平行且相对设置，一者的高度低于另一者的高度，一者的两端分别延伸至两块侧板的同一侧上，另一者的两端分别延伸至两块侧板的同另一侧上，并构成一个推水口结构；所述后挡板两端分别固定在两块侧板的同一侧上，顶部与所述挡水板固定连接，底部固定在所述底部框架上；所述气提水组件安装在所述底部框架上，且用于将所述底部框架下方的养殖水体从所述底部框架推至所述挡水板以分流并从所述推水口推出至所述养殖区。

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