CN209152005U - 一种工厂化循环水水产养殖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工厂化循环水水产养殖系统，依次包括养殖池、储水池、超声波过滤机、臭氧纳米池、生物过滤池、纳米气泡池；所述养殖池中的污水通过底管自动排放到储水池，首先通过超声波过滤机过滤水中固体杂质和悬浮物；其次进入臭氧纳米池融入臭氧进行杀菌消毒；再次通过生物滤池投放生物载体培养微生物菌种，利用生物净化水质、降解氨氮、亚硝酸盐；再次进入纳米气泡池曝气净化水质，最后经过循环系统净化处理过的养殖用水抽回养殖池再用，本实用新型的养殖系统既可以解决水资源利用率低的问题，还可以为水产养殖提供稳定可靠、舒适优质的生活环境，而且能为高密度养殖提供有利条件。

Description

一种工厂化循环水水产养殖系统

技术领域

本实用新型涉及污水技术领域，尤其涉及一种工厂化循环水水产养殖系统。

背景技术

国内现有很多湖泊河涌鱼、虾塘之水体都受到不同程度的污染，有毒物质长期累积，所用传统粗放式水产养殖模式已很难养出健康、环保的鱼类。而随着人们生活水平的提高，对食品安全食得健康更为重视，为工厂化循环水水产养殖带来极大的机遇及发展空间。目前国内外水产养殖系统很多，但真正入列工厂化循环水水产养殖的极少，一般水产养殖系统无法实现将养殖池中产生的废水处理后再次循环回用，无法实现水产养殖污水零排放，且效果较好的一般都需高投入、成本大、回收期长，形成水产养殖贵族化，难以全面推广。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的技术缺陷，提供了一种工厂化循环水水产养殖系统，本实用新型的养殖系统投入成本低，组合灵活，易于操作，环保效果好，使工厂化循环水室内环保水产养殖变得平民化、大众化，易于全面推广。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是一种工厂化循环水水产养殖系统，依次包括养殖池、储水池、超声波过滤机、臭氧纳米池、生物过滤池、纳米气泡池；所述养殖池中的污水通过底管自动排放到储水池，储水池的水首先通过超声波过滤机过滤水中固体杂质和悬浮物；其次进入臭氧纳米池融入臭氧进行杀菌消毒；再次通过生物滤池投放生物载体培养微生物菌种，利用生物净化水质、降解氨氮、亚硝酸盐；再次进入纳米气泡池曝气净化水质，最后经过循环系统净化处理过的养殖用水抽回养殖池再用。

本实用新型的养殖池在高密度集约化进行水产养殖的环境下，水产养殖过程中残留下残饵、粪便，产生氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO2--N)等有害污染物，这些养殖污水通过养殖池底管自动排放到储水池，通过超声波过滤机一千目的筛网过滤水中固体杂质和悬浮物隔离排出，搭配反冲洗装置冲洗网筛，利用超声波灭菌装置进行灭菌。经过超声波过滤机过滤和超声波灭菌的养殖水，再通过臭氧纳米池微纳米气泡装置融入臭氧进行杀菌消毒、灭藻、除臭脱色、降解氨氮、亚硝酸盐、降解重金属离子。再通过新型生物过滤池进行生物净化水质、降解氨氮和亚硝酸盐。经过生物过滤池生物净化过的水，再利用纳米气泡装置曝气，高效溶氧、吸附分离油污、蛋白质、COD、二氧化碳、有机污染物、硫化物、产生自由基离子净化水质，经过上述技术手段处理后，原来的养殖污水已变成可养鱼、虾标准水源，用循环水泵输送到养殖池继续使用。

优选地，所述超声波过滤机包括箱体、超声波发生器、转鼓、反冲洗装置，所述箱体与超声波发生器连接，所述转鼓转动设置在箱体内部，所述转鼓外层包裹有筛网，所述反冲洗装置冲洗滤网内表面的固体杂质和悬浮物。

优选地，筛网为孔隙1000目的不锈钢过滤网。

优选地，箱体分别连接有污水进水管、出水管，排污管，所述污水通过污水进水管进入箱体内，污水再沿轴向进入转鼓，以径向辐射状经筛网流出，再通过出水管排出，而其中的固体杂质和悬浮物经箱体底部的排污管排出。

优选地，所述臭氧纳米池包括臭氧发生器、第一微纳米发生器、臭氧纳米池体；所述臭氧发生器的出口连接微纳米发生器，第一纳米发生器的出口通过管道与臭氧纳米池体连接，臭氧发生器产生的臭氧进入第一微纳米发生器，在第一微纳米发生器的作用下，臭氧被分解成微纳米气泡，气泡与池体内的污水充分混合。

优选地，生物过滤池包括过滤池体、进水管、出水管、滤料、曝气装置，所述池体分别于进水管和出水管连接，曝气装置设置在滤料的底端。

优选地，所述滤料包括悬挂式滤料、多面空心球形生物滤料和组合滤料。

优选地，纳米气泡池包括制氧机、第二微纳米发生器、纳米气泡池体以及与纳米气泡池体连接的进水管和出水管，所述制氧机的出口连接第二微纳米发生器，第二纳米发生器的出口通过管道与纳米气泡池体连接，所述制氧机制造出的氧气被分解成微纳米气泡进入管道，再通过微纳米释放口释放气泡，气泡与池体内的污水充分混合，再通过出水管流出。

优选地，所述养殖池可设置有若干个，本实用新型工厂化循环水水产养殖系统其设置功率可同时启动运行24个养殖池，每个养殖池容量可达25立方水，可根据需要扩展。

优选地，所述反冲洗装置设置在箱体的上方，转鼓的正上方设有喷水头，喷水头与反冲洗装置连接。

本实用新型的有益效果：1、本实用新型的水产养殖系统以去除水产养殖水体中残饵粪便、氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO₂ ^--N)等有害污染物,净化养殖环境为目的，利用物理过滤、生物过滤、去除污染物、消毒、增氧、调温等处理将净化后的水体重新输入养殖池的过程。其突出的有益效果：既可以解决水资源利用率低的问题，还可以为水产养殖提供稳定可靠、舒适优质的生活环境，而且能为高密度养殖提供有利条件。

2、整个流程设计流畅新颖，结构合理，组合灵活，易于操作，投入成本低。本实用新型利用自动化水处理系统，在没有污染的水体中进行高密度养鱼、虾的一种先进的商业水产养殖系统。具体说它是利用现代科技在全封闭的条件下对养鱼、虾过程中的水质、水温、投饵、排污、疾病预防和水循环使用实行半自动或全自动化管理，同时对鱼、虾的生长过程进行科学的监控，使它们能在高密度养殖的条件下维持在一种最佳生理及生存环境，从而达到健康及快速生长。这是一种不受外部天气和环境影响，无污染，环保、健康、舒适及高效的水产养殖系统。通过一系列水处理单元将养殖池中产生的废水处理后再次循环回用，实现水产养殖污水零排放。

附图说明

图1为本实用新型的工厂化循环水水产养殖系统流程图；

图2为本实用新型的超声波过滤机的结构示意图；

图3为本实用新型的臭氧纳米池的结构示意图；

图4为本实用新型的生物过滤池的结构示意图；

图5为本实用新型的纳米气泡池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，本具体实施的方向以图1方向为标准。

本实用新型提供的一种工厂化循环水水产养殖系统，依次包括养殖池1、储水池2、超声波过滤机3、臭氧纳米池4、生物过滤池5、纳米气泡池6。所述养殖池1中的污水通过底管自动排放到储水池2，然后通过超声波过滤机3过滤水中固体杂质和悬浮物隔离，灭菌；再进入臭氧纳米池4融入臭氧进行杀菌消毒，灭藻、除臭脱色、降解氨氮、亚硝酸盐、降解重金属离子；再通过生物滤池5投放生物载体培养微生物菌种，利用生物净化水质、降解氨氮、亚硝酸盐；再进入纳米气泡池6曝气，高效溶氧、吸附分离油污、蛋白质、COD、二氧化碳、有机污染物、硫化物、产生自由基离子净化水质，经过循环系统净化处理过的养殖用循环水泵7回养殖池1再用。

养殖池1根据需要可设置为多个养殖池，如图1所示，本实用新型的养殖池以设置5个养殖池1为例，分别为养殖池1号、养殖池2号、养殖池3号、养殖池4号和养殖池5号，每个养殖池都通过自动投饵机对其进行投放食物，且每个养殖池1中的污水通过底管自动排放到储水池2再进行后续的处理。

超声波过滤机3包括箱体31、超声波发生器32、转鼓33、反冲洗装置34、喷水头35、污水进水管36、出水管37以及排污管38，其中，箱体31与超声波发生器32连接，转鼓33转动设置在箱体31内部，转鼓33外层包裹有筛网，筛网为孔隙1000目的不锈钢过滤网，反冲洗装置34设置在箱体31的上方，喷水头35设于转鼓33的正上方，喷水头35与反冲洗装置34连接，反冲洗装置34冲洗滤网内表面的固体杂质和悬浮物；箱体31分别与污水进水管36、出水管37，排污管38连接，排污管38位于箱体31的底部。污水通过污水进水管36进入箱体31内，污水再沿轴向进入转鼓33内，以径向辐射状经筛网流出，再通过出水管37排出，而其中的固体杂质和悬浮物被截留于转鼓33鼓筒上的滤网的内面，当截留在滤网上的固体杂质和悬浮物被转鼓带到上部时，被喷水头35冲洗，再经箱体31底部的排污管38排出。

循环水养殖系统中固体悬浮物的去除效果直接影响到鱼类生长、生物净化效果、系统配置和运行成本等诸多重要因子。循环水养殖系统中的总悬浮颗粒物(TSS)长时间停留在养殖系统中，会对鱼产生不良的影响，包括：直接损坏鱼、虾鳃、阻塞生物过滤器、氨化产生氨氮、颗粒物的腐败消耗水中的溶氧等。如何及时去除总悬浮颗粒物成为循环水养殖系统水处理工艺中的核心环节之一，其去除效果更直接决定了水质的好坏和系统运行的稳定性。超声波微滤装置3是去除TSS的主要设备之一。本实用新型超声波微滤装置过滤精度达到一千目，根据需求可定制更高精度，而且带有全自动过滤及清洗功能，利用机器内部的高密度精滤网作为过滤介质，对水中的悬浮物进行过滤去除。另外，利用超声波声强杀菌、杀菌效力主要由其产生的空化作用所引起的。声强处理过程中，当高强度的声强在液体介质中传播时，产生纵波，从而产生交替压缩和膨胀的区域，这些压力改变的区域易引起空穴现象，并在介质中形成微小气泡核。微小气泡核在绝热收缩及崩溃的瞬间，其内部呈现5000℃以上的高温及50000kPa的压力，从而使液体中某些细菌致死，病毒失活，甚至使体积较小的一些微生物的细胞壁破坏。超声波频率杀菌，频率越高，越容易获得较大的声压和声强。另一方面，随着频率在液体中传播，液体中微小核泡被激活，有振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程所表现的超声空化效应也越强，从而超声波对微生物细胞繁殖能力的破坏性也就越明显，宏观上表现出来的微生物灭菌效果就越好。

臭氧纳米池4包括臭氧发生器41、第一微纳米发生器42、臭氧纳米池体43以及与臭氧纳米池体43连接的进水管44和出水管45。臭氧发生器41的出口连接第一微纳米发生器42，本实用新型的第一微纳米发生器42可以采用现有各种结构形式的微纳米气泡发生装置，以及臭氧发生器41采用现有技术实现，臭氧发生器41产生的臭氧进入第一微纳米发生器42，在第一微纳米发生器42的作用下，臭氧被分解成微纳米气泡进入管道，再通过设置在臭氧纳米池体43上方的臭氧微纳米释放口46释放气泡，气泡与池体内的污水充分混合，再通过出水管45进入生物过滤池5。

臭氧作为强氧化剂应用在循环水养殖系统的消毒杀菌水处理工艺中，可以有效地氧化养殖水中积累的氨氮、亚硝酸盐，降解水体中有色物质，降低有机碳含量、COD浓度，具有高效无二次污染等特点。同时，循环水养殖系统中添加适量臭氧可以控制水体微生物数量，有助于维持系统水环境微生物群落结构稳定性，从而减少病原微生物进入系统水体的可能性，减少疾病发生。在循环水系统中臭氧除了可以杀死养殖废水中的病原菌以外，还可以去除废水中许多还原性污染物，起到净化水质优化养殖环境的作用，可直接将亚氮氧化为硝氮，将非生物降解物质及难降解有机物分解成更小的或可生物降解的物质，对溶解性有机物和微絮凝胶体有机物有絮凝沉淀作用并通过泡沫分离器对其进行分离。

生物过滤池5包括过滤池体51、进水管52、出水管53、滤料、多个曝气装置54，池体51分别于进水管52和出水管53连接，滤料包括悬挂式滤料55、多面空心球形生物滤料56和组合滤料57，曝气装置54设置在滤料54的底端，本实用新型的实施方式中，本实用新型的曝气装置以2个为例，所述的曝气装置55采用现有技术实现。本实用新型采用悬挂式投放生物载体加曝气装置。其功能主要是通过生物载体吸附截留作用、微生物代谢作用以及反应池内沿水流方向食物链分级捕食作用，从而去除系统内污染物的过程。生物滤池将养殖废水中对养殖生物有害的污染物(TAN、NO2--N、有机物等)绝大部分转化为无毒害作用的硝酸盐(或未达到养殖生物毒害浓度)以及其它无机物。

纳米气泡池6包括制氧机61、第二微纳米发生器62、纳米气泡池体63以及与纳米气泡池体63连接的进水管64和出水管65。制氧机61的出口连接第二微纳米发生器62，本实用新型的第二微纳米发生器62可以采用现有各种结构形式的微纳米气泡发生装置，以及制氧机61采用现有技术实现，第二微纳米发生器62的出口与管道连接，管道的底端有多个微纳米释放口66且进入纳米气泡池体63内部，制氧机62制造出的氧气被分解成微纳米气泡进入管道，再通过微纳米释放口释放气泡，气泡与池体内的污水充分混合，再通过出水管65流出。

纳米气泡池6利用微纳米气泡水中停留时间长、带电性、自我增压和溶解、收缩性、界面动电势高、产生自由基离子、氧传质效率高、养殖水体缺氧和生理活性促进等九大特点应用到本实用新型。在高密度集约化进行水产养殖的环境下，水体中高度溶氧的控制对鱼的健康及生长是至关重要的一环，采用超细微泡技术以代替传统的增氧方式，可以大大提高鱼的活性与产量，是工厂化循环水水产养殖的有力保障。另外，微纳米气泡还具有刺激渔、虾类生长及增强免疫力的效果。

本实用新型的纳米气泡池具有以下优点：

1)水中停留时间长。一般的气泡在水中产生后，会很快上升到水面并破裂消失，即存在时间短。而微米气泡在水中的上升速度非常缓慢，由产生到最终破裂消失会有几十秒钟甚至达到几分钟，所以可在水中停留时间较长。

2)带电性。微米气泡表面带负电荷，而且相对于普通气泡，其所带负电荷比较高，一般30um以下的气泡的表面负荷在-40mV左右，这也是微米气泡能大量聚集在一起时间较长而不破裂的原因之一。利用微米气泡的带负电性，可以吸附水中带正电的物质，对去除水中悬浮物或污染物的吸附和分离起到很好的效果。

3)自我增压和溶解。气泡内部的压力和表面张力有关，气泡的直径越小，内部压力越大。由于微米气泡的直径很小，比表面积很大，所以它内部的压力要比外界液体的压力大很多，而正是由于微米气泡的这种内部增压和比表面积大的优势，它的气体溶解能力是毫米级气泡的几百倍之多。因为溶解度与压力有很大关系，所以微米气泡内部压力增大到一定阙值时，会使界面达到过饱和状态，在将更多气泡内的气体溶解到水中的同时，自身也会慢慢溶解消失。

4)收缩性。微米气泡在水中产生后因为自身增压，会不断的收缩或膨胀，其直径是一直变化的，20um～40um的气泡会以1.3um/s的速度搜索到8um左右，然后收缩速度会土壤急剧增加，此后进一步分裂成纳米级气泡完全溶解于水中。

5)界面动电势高。微米气泡的表面会吸附带电荷的离子如OH-，而在这OH-离子层周围，又会分布反电荷离子层如H+，这样微米气泡的表面就形成了双电层，双电层界面的电位又称为界面动电势，界面动电势的高低在很大程度上决定了微米气泡界面的吸附性能。因为微米气泡的收缩性，使得电荷离子在段时间内大量聚集在气泡的界面，一直到气泡完全破裂溶解之前，界面动电势一直都会增高，表现出对水中带电粒子的吸附性能越好。

6)产生自由基离子。一般10um以下的微米气泡在不断收缩的情况下，双电层的电荷的密度会迅速增高，直到气泡破裂时，已经达到极高浓度的正负电荷瞬间放电将积蓄的能量释放，产生大量的自由基离子，如氧离子、氢离子、氢氧离子等。而其中的羟基自由基具有很强的氧化作用，可以氧化分解一些难以降解的有机污染物，起到很好的净化水质的效果。

7)氧传质效率高。在曝气处理废水的过程中，氧的传质效率是影响废水处理效率的重要因素之一，而气泡直径的大小又是与曝气时的氧的传质效率密不可分。由于微米气泡具有很大的比表面积，在水中能停留较长时间，加上自身的增压性，使得气液界面的传质效率能持续增强。

8)养殖水体缺氧。氧是新陈代谢的基础，缺氧是水产养殖疾病之源。由于气压、温度变化，水体有机物质污染和水产养殖的密度等因素，使区域性、时间性氧浓度变化较大，严重影响渔、虾类生存状态。由于追求高密度养殖，水体中水温高，残饵和鱼类粪尿容易腐败、以及渔类排出的二氧化碳等引起水质污染问题严重。正常有氧生态环境下，会自然繁衍大量的好氧菌分解这些有机污染。但是，氧不足，通常容易被氧分解的氨氮、亚硝酸、二氧化硫等有毒物质大量发生，厌氧菌大量繁殖，加上病毒侵袭，经常出现死亡。利用微纳米气泡体积小，而且最终破裂于水中，气体可以完全溶解于水的特点，利用高效水产增氧，可改善养殖水质。

9)生理活性促进。现代水产养殖技术中，单纯缺氧的问题比较容易解决。微纳米气泡不仅高效增氧，更重要的是具有促进生理活性功能，微纳米气泡对于水产养殖的促进生理活性有明显效果，微纳米气泡对于渔、虾类的加速血流循环，对于细胞、血流温热效果、对于鳃和消化器官的直接大量供氧，氧分子能够直接进入血液等。水产养殖应用微纳米气泡，血流加速1～2倍，成长以近2倍的增重速度提高，吃食积极，养殖时间可以减少近一半。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，依次包括养殖池、储水池、超声波过滤机、臭氧纳米池、生物过滤池、纳米气泡池；所述养殖池中的污水通过底管自动排放到储水池，储水池的水通过超声波过滤机过滤水中固体杂质和悬浮物；其次进入臭氧纳米池融入臭氧进行杀菌消毒；再次通过生物滤池进行生物净化；再次进入纳米气泡池曝气净化水质，最后经过循环系统净化处理过的养殖用水抽回养殖池再用。

2.根据权利要求1所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，所述超声波过滤机包括箱体、超声波发生器、转鼓、反冲洗装置，所述箱体与超声波发生器连接，所述转鼓转动设置在箱体内部，所述转鼓外层包裹有筛网，所述反冲洗装置冲洗滤网内表面的固体杂质和悬浮物。

3.根据权利要求2所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，筛网为孔隙1000目的不锈钢过滤网。

4.根据权利要求2所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，箱体分别连接有污水进水管、出水管，排污管，所述污水通过污水进水管进入箱体内，污水再沿轴向进入转鼓，以径向辐射状经筛网流出，再通过出水管排出，而其中的固体杂质和悬浮物经箱体底部的排污管排出。

5.根据权利要求1所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，所述臭氧纳米池包括臭氧发生器、第一微纳米发生器、臭氧纳米池体；所述臭氧发生器的出口连接微纳米发生器，第一纳米发生器的出口通过管道与臭氧纳米池体连接，臭氧发生器产生的臭氧进入第一微纳米发生器，在第一微纳米发生器的作用下，臭氧被分解成微纳米气泡，气泡与池体内的污水充分混合。

6.根据权利要求1所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，生物过滤池包括过滤池体、进水管、出水管、滤料、曝气装置，所述池体分别于进水管和出水管连接，曝气装置设置在滤料的底端。

7.根据权利要求6所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，所述滤料包括悬挂式滤料、多面空心球形生物滤料和组合滤料。

8.根据权利要求1所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，纳米气泡池包括制氧机、第二微纳米发生器、纳米气泡池体以及与纳米气泡池体连接的进水管和出水管，所述制氧机的出口连接第二微纳米发生器，第二纳米发生器的出口通过管道与纳米气泡池体连接，所述制氧机制造出的氧气被分解成微纳米气泡进入管道，再通过微纳米释放口释放气泡，气泡与池体内的污水充分混合，再通过出水管流出。

9.根据权利要求1所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，所述养殖池设置有若干个。

10.根据权利要求2所述的工厂化循环水水产养殖系统，其特征在于，所述反冲洗装置设置在箱体的上方，转鼓的正上方设有喷水头，喷水头与反冲洗装置连接。