CN115067259A - 一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统及净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统及净化方法，采用有序地间歇式和交替式的进排水工艺在不需要大幅增加整体循环量的条件下实现了水体的快进快排，有效避免了贝壳屑等大型固体颗粒物在净化池内聚集，提高净化效率，保证净化效果，该净化系统包括净化池及水处理模块，净化池至少有两个，水处理模块包括依次连接的旋污器、微滤机、涡旋集污池、循环泵、自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池，净化池流出的水经过旋污器时，贝壳屑等比重大的颗粒物沉积在旋污器底端并定时排出，旋污器上层水经微滤机后进入涡旋集污池，涡旋集污池的水经循环泵提升依次经过自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池后返回净化池。
Description
技术领域
本发明属于海水养殖技术领域，具体地说是一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统及净化方法，尤其是中国蛤蜊、菲律宾蛤仔和青蛤等埋栖型贝类的吐沙净化以及牡蛎等双壳贝类的细菌微生物和重金属净化。
背景技术
双壳贝类味道鲜美，营养丰富，经济价值高，是我国重要的是水产养殖物种，如菲律宾蛤仔、中国蛤蜊和青蛤等。但由于双壳贝类自身的生物学特性，养殖海域污染日益严重等原因，其体内很容易积累泥沙、细菌和重金属等污染物。食用含有泥沙的双壳贝类容易产生“牙碜”感，严重影响口感和食欲。细菌和重金属等污染物容易造成食物中毒和肠道疾病等安全问题，甚至造成死亡。因此，收获后有必要对双壳贝类进行净化。
公开号为CN102823530A的中国发明专利公开了一种净化硬壳海水贝类污染物的加工工艺，通过将灭菌处理的海水喷射进入净化池内，按照净化参数开始净化贝类，净化完成后，排出净化水，清理净化池底部沉积物，此工艺贝类净化池内的泥沙等沉降物无法及时排出，造成这种结果的原因在于：养殖池底层没有平流，给沉积物充足的时间在池底沉积、压实，暂养净化一般都在48小时以上，沉积物形成一定厚度后，此时无法通过简单的水流冲击洗刷，需要人工清理，清理效率低；且此净化工艺没有考虑到贝类自然生活环境的潮汐变化，净化效果差。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统及净化方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，包括净化池及水处理模块，所述净化池至少有两个，所述净化池内部设置有用于放置双壳贝类净化筐的放置架，所述放置架四角设置有支撑腿，所述水处理模块包括依次连接的旋污器、微滤机、涡旋集污池、循环泵、自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池，净化池流出的水经过旋污器时，贝壳屑等比重大的颗粒物沉积在旋污器底端并定时排出，旋污器上层水经微滤机后进入涡旋集污池，所述涡旋集污池的水经循环泵提升依次经过自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池后返回净化池，多个所述净化池两端均设置有至少两个进水管路和至少两个出水管路，所述进水管路和出水管路上均设置有阀门，所述净化池底部由进水管路端向出水管路端倾斜，所述出水管路靠近净化池一端连接有排污管，所述排污管远离出水管路一端朝向净化池底部，所述出水管路远离净化池一端与旋污器连接，所述调节池的出口与净化池的进水管路连通。
上述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，多个所述净化池为串联连接，离微滤机由远及近的所述净化池的高度逐渐降低。
上述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，相邻的所述净化池，上游净化池的最低水位与下游净化池的最高水位在同一水平面。
上述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，所有所述净化池内壁设置水位传感器。
上述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，多个所述净化池为并联连接，多个净化池的所述出水管路均与中间管路连通，所述中间管路与微滤机连通。
上述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，所述出水管路管径大于进水管路管径。
上述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统的净化方法，包括如下步骤：
步骤1，循环泵持续工作，依次向所有净化池加水，当净化池内水位达到最高水位时排水，当净化池内水位达到最低水位时停止排水；
步骤2，净化池排出的污水依次经过旋污器、微滤机、涡旋集污池、循环泵、自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池；
步骤3，经水处理模块处理后的水重新回到进水管路，参与净化池内水的循环。
上述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化方法，多个净化池并联时，所述步骤1的具体实现方式包括：
步骤1.1，打开净化池一的进水管路的阀门，净化池一内的水位到达最高水位后，关闭净化池一的进水管路阀门，停留5-10分钟，打开净化池一的出水管路进行排水，待净化池一内水位到达最低水位时关闭出水管路阀门；
步骤1.2，关闭净化池一进水管路阀门的同时，开始向净化池二进水，待净化池二内水位到达最高水位后，关闭净化池二的进水管路阀门，停留5-10分钟，打开净化池二的出水管路进行排水，待净化池二内水位到达最低水位时关闭出水管路阀门；
步骤1.3，后续净化池重复步骤1.1-1.2，直至所有净化池完成循环。
本发明的有益效果是：
（1）采用有序地间歇式进排水工艺在不需要大幅增加整体循环量的条件下实现了水体的快进快排，保证了贝壳屑、污泥等沉淀物能够彻底排净；
（2）采用下降流流场设计避免贝类排泄的泥沙等污染物二次悬浮造成的二次污染，能够缩短净化时间，提高贝类净化品质；
（3）在循环过程中，净化池内的水位发生变化，模拟自然环境中的潮汐水位的变化，有利于贝类的生长和体内有毒物质的排出，提高净化效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例1侧视图；
图2为本发明实施例1俯视图；
图3为本发明实施例2俯视图；
图4为本发明实施例2进排水时序图；
图5为本发明放置架示意图；
图6为本发明净化池侧视剖视图。
图中1.净化池，2.旋污器，3.微滤机，4.涡旋集污池，5.循环泵，6.自清洁生物滤器，7.泡沫分离器，8.紫外消毒机，9.调节池，10.最低水位，11.最高水位，12.进水管路，13.出水管路，14.中间管路，15.放置架，16.排污管。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
本发明公开了一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，包括净化池1及水处理模块，净化池1内部放置有用于放置双壳贝类净化框的放置架15，如图5所示，放置架底部四角设置有支撑腿，支撑腿高度为10-15cm，水处理模块包括依次连接的旋污器2、微滤机3、涡旋集污池4、循环泵5、自清洁生物滤器6、泡沫分离器7、紫外消毒机8及调节池9，旋污器是旋转集污器，是水产养殖领域常用的一种靠水力旋转将比重大的颗粒物集中到中央并沉降到底部的装置，在本发明中主要分离的目标物体是水中的小粒径（<8mm）的贝壳屑、贝类排出的粪便，以及水中形成的沉性有机絮团等，净化池1流出的水经过旋污器2时，贝壳屑等比重大的颗粒物沉积在旋污器底端并定时排出，旋污器2上层水经微滤机3后进入涡旋集污池4，涡旋集污池4的水经循环泵5提升依次经过自清洁生物滤器6、泡沫分离器7、紫外消毒机8及调节池9后返回净化池1，多个净化池1两端均设置有至少两个进水管路12和至少两个出水管路13，进水管路12位于净化池1一侧上部，出水管路13位于净化池1一侧底部，如图6所示，出水管路13上连接倒吸排污管16，排污管16远离进水管路12一端朝向净化池底部，进水管路12和出水管路13上均设置有阀门，净化池1底部坡度设置为1:10，净化池底部由进水管路12向出水管路13的方向倾斜，出水管路13与旋污器2连接，调节池9的出口与净化池的进水管路12连通。
实施例1
本实施例中，净化池1有三个，三个净化池1串联，每个净化池1.75米净宽，净深1.6米，长13米，水体33方，在每个净化池1内壁设置水位传感器，如图2所示，离水处理模块由远及近的所述净化池1的高度逐渐降低，相邻的净化池1，上游净化池的最低水位与下游净化池的最高水位在同一水平面，通过重力的作用帮助净化池排水，减小循环水泵的压力，且出水管路13的管径大于进水管路12的管径。
具体的净化过程为：净化时，通过进水管路12向净化池1内加水，当净化池1内的水位达到最高水位11时，净化池1的水位传感器触发，开启出水管路13的阀门将水排出，待净化池1内的水位到达最低水位10时关闭出水阀门，下一级的净化池依次运行；总起来看，循环泵不间断运行，最高处净化池进水一直不断，各级净化池的排水阀门在水位达到上限时即自动开启。
实施例2
多个净化池1为并联连接，每个净化池1.75米净宽，净深1.6米，长13米，水体33方，如图3所示，多个净化池1的出水管路13均与中间管路14连通，中间管路14的另一侧设置有与微滤机3连接的出水口，出水管路13的管径大于进水管路12的管径。
本实施例中有6个净化池，200方水体，循环量400方/时，循环水净化系统水温控制16-20℃，冬季不低于16℃，夏季不高于20℃，根据出水溶氧调节循环量，保证出水溶氧浓度不低于6mg/L，需调节进水溶氧浓度为9mg/L，考虑到池内牡蛎壳附着的有机质耗氧量不容忽视，进水溶解氧应保持在10mg/L（水循环量400方/时，溶氧降约为3mg/L），进水溶氧JSDO（mg/L）的设定参考公式：JSDO=-0.02Q+17，(Q为流量，m3/h)。池底配置微孔曝气盘，微量充气，同时作为断电时的备用氧源。通过设定旋污器底部排污阀门定时开闭及微滤机常规排水量5%，设定每天排水量10%。
具体的净化过程为：6个净化池1并排，水体200方，循环泵400方/时（7.5kw），设计最大循环量约2次/时，采用交替上水工艺，实现缓进水，快排水，利于沉积物及时排出，水位下限1.2米，上限1.5米。最大循环量时，1分钟将1个池从1.2米加水至1.5米，停留4分钟，净化池1排水阀门开启，实现快速排水，1分钟将0.3米水（6.5方水）排净，至水位1.2米停止排水，其他池依次按此循环，进排水时序图如图4所示，这样的目的是让沉积物没有足够的时间在原位沉积压实，利用快速排出的水流将池底的贝壳屑和粪便随水流冲出，然后经旋污器收集排出养殖系统。
每个净化池6分钟一次进排水，每次换水量约6.5方，循环泵5总体上持续运行不停，各净化池交替快速排水实现污物的有效分离。微滤机3有400吨过滤能力，涡旋集污池4圆形，容积14立方，中央锥底为集污点，同时为循环水泵吸水点。
净化时，按照如下步骤进行：
步骤1，打开净化池一的进水管路的阀门，净化池一内的水位到达最高水位后，关闭净化池一的进水管路阀门，停留5-10分钟，打开净化池一的出水管路进行排水，待净化池一内水位到达最低水位时关闭出水管路阀门；
步骤2，关闭净化池一进水管路阀门的同时，开始向净化池二进水，待净化池二内水位到达最高水位后，关闭净化池二的进水管路阀门，停留5-10分钟，打开净化池二的出水管路进行排水，待净化池二内水位到达最低水位时关闭出水管路阀门；
步骤3，后续净化池重复步骤1-2，直至所有净化池完成循环；
步骤4，所有净化池排出的污水依次经过旋污器、微滤机、涡旋集污池、循环泵、自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池；
步骤5，经水处理模块处理后的水重新回到进水管路，参与净化池内水的循环。
本实施例中的净化系统还可实现第二种净化工艺，即进行常规循环，6个净化池统一进排水，每小时循环2次。
本发明实施例1及实施例2均将装有牡蛎的筐叠放在钢架上方，在下方留出10-15cm的平流层，排水时保证大部分水流都经过该空间排走，从而最大限度的增加底部平流速度，从而将沉积物带走。根据测算，将13米长，1.75米宽的养殖池2分钟排水0.5米，在池底中央产生的平流流速约0.35m/s，近排水口处产生的平流流速超过1m/s，该流速足以将贝类粪便、小粒径贝壳屑冲走，在实际使用中达到了预期的效果。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，包括净化池及水处理模块，所述净化池至少有两个，其特征在于：所述净化池内部设置有用于放置双壳贝类净化筐的放置架，所述放置架四角设置有支撑腿，所述水处理模块包括依次连接的旋污器、微滤机、涡旋集污池、循环泵、自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池，净化池流出的水经过旋污器时，贝壳屑等比重大的颗粒物沉积在旋污器底端并定时排出，旋污器上层水经微滤机后进入涡旋集污池，所述涡旋集污池的水经循环泵提升依次经过自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池后返回净化池，多个所述净化池两端均设置有至少两个进水管路和至少两个出水管路，所述进水管路和出水管路上均设置有阀门，所述净化池底部由进水管路端向出水管路端倾斜，所述出水管路靠近净化池一端连接有排污管，所述排污管远离出水管路一端朝向净化池底部，所述出水管路远离净化池一端与旋污器连接，所述调节池的出口与净化池的进水管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，其特征在于，多个所述净化池为串联连接，离微滤机由远及近的所述净化池的高度逐渐降低。
3.根据权利要求2所述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，其特征在于，相邻的所述净化池，上游净化池的最低水位与下游净化池的最高水位在同一水平面。
4.根据权利要求2所述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，其特征在于，所有所述净化池内壁设置水位传感器。
5.根据权利要求1所述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，其特征在于，多个所述净化池为并联连接，多个净化池的所述出水管路均与中间管路连通，所述中间管路与微滤机连通。
6.根据权利要求1所述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统，其特征在于，所述出水管路管径大于进水管路管径。
7.基于权利要求2或5所述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化系统的净化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，循环泵持续工作，依次向所有净化池加水，当净化池内水位达到最高水位时排水，当净化池内水位达到最低水位时停止排水；
步骤2，净化池排出的污水依次经过旋污器、微滤机、涡旋集污池、循环泵、自清洁生物滤器、泡沫分离器、紫外消毒机及调节池；
步骤3，经水处理模块处理后的水重新回到进水管路，参与净化池内水的循环。
8.根据权利要求7所述的一种模拟潮汐的双壳贝类净化方法，其特征在于：多个净化池并联时，所述步骤1的具体实现方式包括：
步骤1.1，打开净化池一的进水管路的阀门，净化池一内的水位到达最高水位后，关闭净化池一的进水管路阀门，停留5-10分钟，打开净化池一的出水管路进行排水，待净化池一内水位到达最低水位时关闭出水管路阀门；
步骤1.2，关闭净化池一进水管路阀门的同时，开始向净化池二进水，待净化池二内水位到达最高水位后，关闭净化池二的进水管路阀门，停留5-10分钟，打开净化池二的出水管路进行排水，待净化池二内水位到达最低水位时关闭出水管路阀门；
步骤1.3，后续净化池重复步骤1.1-1.2，直至所有净化池完成循环。
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