CN212375006U - 一体化循环式浮床鱼菜共生系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种一体化循环式浮床鱼菜共生系统，养殖池内设置有硝化装置，硝化装置包括罐体，在罐体内的底部设置有支撑网，支撑网上的罐体内装填有挂膜填料，支撑网下的罐体内设置有曝气装置，曝气装置与增氧泵相连，罐体的底端设置有排污管，罐体的侧壁底部设置有进水口，进水口与养殖池联通，罐体内的顶部设置有膜式过滤袋，膜式过滤袋内也装填有挂膜填料，膜式过滤袋内设置有潜水泵，潜水泵的出口与净水出水主管相连，净水出水主管伸到养殖池内，且净水出水主管位于种菜浮床下方。可实现将氨氮和亚硝酸转化为易被植物吸收且对鱼类危害小的硝酸盐，进而实现种养殖的良性循环，氧气利用率高、动力消耗少，设备简单，适合大规模推广。

Description

一体化循环式浮床鱼菜共生系统
技术领域
本实用新型涉及一种一体化循环式浮床鱼菜共生系统，属于种养殖设备领域。
背景技术
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，消费者对水产品的需求在质量和数量上逐渐提高，中国的水产养殖业也随之呈加速发展的趋势，但传统的养殖业产生了大量的养殖废水，需要用换水的方式来保证养殖用水的水质，不但浪费了水资源还造成了水体污染。“养鱼不换水、种菜不施肥”且能自证“无害”的鱼菜共生系统不仅解决了养殖水污染问题、水资源学浪费问题，而且还生产很多有机食品如多种生态鱼和蔬菜，既丰富了人们的菜蓝子，又保证了人们的食品安全。
为了实现鱼菜的合理组合和大规模种养，常见的做法是将养鱼池和栽培区域分开。鱼菜共生系统根据栽培种菜区域的设置又可分为基质栽培、浮筏栽培(或浮床栽培)、营养膜管道栽培和气雾栽培，其中浮筏栽培(或浮床栽培)是将蔬菜种植于养殖水池水面上，通过泡沫等漂浮材料将其托起，蔬菜的根向下通过浮筏的孔延伸到水中吸收养分，具有维护成本低、营养吸收充分、景观效果好等优点，因而倍受关注。
申请号为201710536202.1的专利文献公开了一种鱼菜共生立体养殖系统，虽然该发明充分利用位置有效地提高了单位可种植面积，但是没有考虑养殖水中NH3-N及NO2 --N对鱼类的影响，难以保证系统长期良性循环。专利号为201420855362.4的实用新型专利和申请号为201410839131.9的发明专利文献公开了一种鱼菜共生系统及其使用控制方法，虽然通过无氧矿化池、有氧矿化池及移动生物膜反应器能较好地实现养殖水的硝化，保证水质得到良性循环，但系统组成复杂、氧气利用率低、流程长、动力消耗较大等缺点。
申请号为201910676699.6的发明专利公开了一种鱼植共生系统，虽然通过水质处理单元功能分区能保证水质安全，但污水处理流程长、池子多、组成复杂，而且硝化装置的水流由上至下、水力停留时短、无填料让硝化细菌附着生长，致使硝化装置的硝化功能难以充分发挥。
目前的鱼菜共生系统(或装置)一些着重于种植密度的提高，但忽略了水质处理要求；一些考虑到了水质处理的要求，但存在系统组成复杂、氧气利用率低、流程长、动力消耗大等缺点。为此急需开发一种组成简单、硝化完全、氧气利用率高、动力消耗少的鱼菜共生系统。
而为了保证鱼菜共生系统良性循环，其中的水处理装置非常重要。鱼通过鳃排放氨、通过消化系统排放鱼便以及剩余的鱼料等都会使水质变差，不利于鱼类的生存和繁殖，特别是污染物氨和亚硝酸盐会对鱼类产生毒害作用，因此需要开发一种带硝化系统的共生系统将养殖水中的氨和亚硝酸转化为易被植物吸收且对鱼类危害性小的硝酸盐，进而实现良性循环。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种一体化循环式浮床鱼菜共生系统，可实现将养殖水中的氨氮和亚硝酸转化为易被植物吸收且对鱼类危害小的硝酸盐，进而实现良性循环，氧气利用率高、动力消耗少。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种一体化循环式浮床鱼菜共生系统，包括养殖池，在所述养殖池内设置有种菜浮床，其特征在于：所述养殖池内还设置有硝化装置，所述硝化装置包括罐体，在所述罐体内的底部设置有支撑网，所述支撑网上方的罐体内装填有挂膜填料，所述支撑网下方的罐体内设置有曝气装置，所述曝气装置与增氧泵相连，所述罐体的底端设置有排污管，所述罐体的侧壁底部设置有进水口，所述进水口与养殖池联通，所述罐体内的顶部设置有膜式过滤袋，所述膜式过滤袋内也装填有挂膜填料，所述膜式过滤袋内设置有潜水泵，所述潜水泵的出口与净水出水主管相连，所述净水出水主管从膜式过滤袋上端伸到养殖池内，且所述净水出水主管位于种菜浮床下方。
上述方案中：所述进水口上安装有阀门。在硝化装置排污时，关闭阀门，避免将养殖池内的水排出。
为防止养殖池水体中NH3-N及NO2--N的积累，我们在鱼菜共生系统的养殖池中设置硝化装置，为保证自养菌-硝化细菌的附着生长和截留，硝化罐内以及膜式过滤袋都装填填料。在潜水泵的作用下，养殖池内的水通过进水口进入硝化装置，经过挂膜填料及膜式过滤袋的处理，然后从净水出水主管排出，同时，曝气装置向硝化装置内曝气，未充分利用的氧气随出水进入养殖池以满足鱼类及浮床植物生长所需。如此循环，最终实现压滤养殖废水的同时，将养殖水中的氨氮和亚硝酸转化为易被植物吸收且对鱼类危害小的硝酸盐，实现种养殖良性循环，提高氧气利用率。膜式过滤袋还能防止生物膜等脱落体堵塞净化出水管。
根据潜水泵运行功率的变化，大约每15d(潜水泵功率大于正常运行时功率的1.5倍时)进行排污1次，即关闭潜水泵和增氧泵，关闭进水口上的阀门。开启排污管，硝化装置内脱落的生物膜以及残渣等在水的重力下排放。
上述方案中，所述挂膜填料为多面多孔空心球塑料填料。密度小、重量轻，不仅为硝化细菌的生长和截留提供环境，而且可切割氧气泡、利于水流紊流的形成进而强化氧气和营养物的传质，保证硝化功能的发挥。
上述方案中：所述净水出水主管上连接两根出水支管，该两根出水支管与养殖池水面平行且呈180°分开，该两根出水支管延伸至养殖池的边缘。硝化装置的出水在潜水泵作用下沿养殖池切线方向进入养殖池，产生漩流。养殖池内鱼粪及残渣在养殖池水力漩流产生的漩涡、增氧泵产生的气流以及潜水泵抽吸作用下从进水孔中进入硝化装置内，在微生物作用下进行降解和硝化，整个养殖池内的水只需较小的动力便可在漩流产生的惯性下运动起来，避免死角、实现良性循环。
上述方案中：两根所述出水支管位于养殖池水面下0.3-0.5m。
上述方案中：所述硝化装置采用非透光材料制成，其罐体顶端设置有密封盖。硝化装置采用非透光材料制成，保证硝化细菌生长良好、免受光线的影响。加密封盖方便装填填料且实现密封作用。
上述方案中：所述养殖池的底部为圆台形，且其底部中心开设有与硝化装置的罐体匹配的孔，该圆台形的侧面为从边缘到中心以0.01-0.02坡度倾斜的斜面。
所述硝化装置的罐体从上到下依次为罐口部、圆台形的罐肩部、圆柱形的罐身部以及圆锥形的罐底部，所述罐体的罐身部的直径与养殖池的池底开孔匹配，所述罐体的罐底部从养殖池的底部开孔伸到养殖池外，所述支撑网设置在罐身部底端，所述进水口也设置在罐身部底端。便于养殖池内的水进入硝化装置。
上述方案中：所述曝气装置为环形曝气管，所述环形曝气管与增氧泵连接。
上述方案中，所述膜式过滤袋的高度不大于罐体深度的1/2。
有益效果：本实用新型的一体化循环式浮床鱼菜共生系统可实现将氨氮和亚硝酸转化为易被植物吸收且对鱼类危害小的硝酸盐，进而实现种养殖的良性循环，氧气利用率高、动力消耗少，设备简单，适合大规模推广。
附图说明
图1是本实用新型的俯视图。
图2为竖向剖视图(硝化装置进水状态)。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：
实施例1，如图1-2所示，本实用新型的一体化循环式浮床鱼菜共生系统由养殖池1、种菜浮床2、硝化装置、罐体3、支撑网4、挂膜填料5、曝气装置6、增氧泵7、排污管8、膜式过滤袋9、净水出水主管10、出水支管11、潜水泵12组成。
本实施例中，养殖池1包括圆柱形池体，其底部为呈圆台形，且其底部中心开设有与硝化装置的罐体匹配的孔，该圆台形的侧面为从边缘到中心以0.01-0.02坡度倾斜的斜面。当然养殖池也可以为其它形状。无论为什么形状，其底面都设计成从边缘向中间倾斜的斜面，并且底面中心开设有安装硝化装置的孔。在养殖池1内设置有种菜浮床2，种菜浮床2的结构为现有技术。
养殖池1内设置有硝化装置，硝化装置的罐体采用非透光材料制成，其罐体顶端设置有密封盖。硝化装置包括罐体3，在罐体3内的底部设置有支撑网4，支撑网4上方的罐体3内装填有挂膜填料5，支撑网4下的罐体3内设置有曝气装置6，曝气装置6为环形曝气管，曝气装置6与增氧泵7相连，罐体3的底端设置有排污管8，排污管8上设置阀门。罐体3的侧壁底部设置有进水口，进水口上安装有阀门(图中未示出)，进水口与养殖池1联通，罐体3内的顶部设置有膜式过滤袋9，防止生物膜等脱落体堵塞净化出水管。膜式过滤袋9的高度不大于罐体深度的1/2。膜式过滤袋9内也装填有挂膜填料5，挂膜填料5为多面多孔空心球塑料填料。
膜式过滤袋9内设置有潜水泵12，潜水泵12的出口与净水出水主管10相连，净水出水主管10从膜式过滤袋9顶端伸到养殖池1内，且净水出水主管10位于种菜浮床2下方。优选净水出水主管10上连接两根出水支管11，该两根出水支管11与养殖池1水面平行且呈180°分开，该两根出水支管11延伸至养殖池1的边缘，且位于水面下0.3-0.5m的位置。
为了便于养殖池1内的水进入硝化装置，硝化装置的罐体从上到下依次为罐口部、圆台形的罐肩部、圆柱形的罐身部以及圆锥形的罐底部，罐体的罐身部的直径与养殖池1的池底开孔匹配，罐体3的罐底部从养殖池1的底部开孔伸到养殖池1外，支撑网4设置在罐身部底端，进水口也设置在罐身部底端。
正常运行时，硝化装置内在养殖池1水的重力作用充满着水，启动膜式过滤袋内9内的潜水泵12、增氧泵7，开启进水口上阀门，并关闭排污管8，硝化装置的出水在潜水泵12作用下沿养殖池1切线方向进入养殖池1产生漩流，养殖池1内鱼粪及残渣在养殖池1水力漩流产生的漩涡、增氧泵7产生的气流以及潜水泵12抽吸作用下从进水孔进入硝化装置内，在微生物作用下进行降解和硝化，未充分利用的氧气随出水进入养殖池1以满足鱼类及浮床植物生长所需，并且整个养殖池1内的水只需较小的动力便可在漩流产生的惯性运动起来，避免死角、实现良性循环。
在排污时，关闭潜水泵12和增氧泵7以及进水口上的阀门。开启排污管8，硝化装置内脱落的生物膜以及残渣等在水的重力下排放。
实验：养殖池直径6m，高1.9m。养殖池内硝化装置直径1.07m，高1.58m。在养殖池内养殖罗非鱼。在罐体3内安装有直径D450mm、高500mm的膜式过滤袋，潜水泵及净水出水主管安在膜式过滤袋内。在罐体3内支撑网上和膜式过滤袋内装填好密度小、重量轻、直径为50mm的PP多面空心球塑料填料，并用密封盖将硝化装置密封。在养殖池1内用高品质绿化塑料作为载体制作浮床,其中每片规模为1m×0.5m×0.09m、24穴，浮床共计25片、共600穴，种植芹菜。潜水泵为超大流量低扬程轴流泵MD-40T，增氧机为DO-906其产气量为50L/min。
在气温为30±5℃、水温为26±3℃、pH为7.5±0.3的条件下，进行了为期2个月的研究。初运行时，硝化装置内充满着水，启动膜式过滤袋内的潜水泵和增氧泵，开启进水口上的阀门，并关闭排污管。在开始的1周内，水质监测表明NH3-N、NO2-N-有些积累，NH3-N浓度积累甚至到了0.3mg/L左右，减少鱼食的喂养和加大曝气量运行1周左右，又恢复原来的喂养和曝气量运行1周左右，期间始终保持DO在3mg/L左右，如此反复3个循环(共计42天)，养殖池内NH3-N、NO2-N-和NO3-N-浓度分别为0.05-0.1mg/L、0.05-0.1mg/L、3-50mg/L，至此整个鱼菜共生系统运行正常、达到平衡稳定状态。根据潜水泵运行功率的变化，大约每15d(潜水泵功率大于正常运行时功率的1.5倍时)进行排污1次，即关闭潜水泵和增氧泵以及进水口上阀门，开启排污管，硝化装置内脱落的生物膜以及残渣等在水的重力下排放。
本实用新型不局限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种一体化循环式浮床鱼菜共生系统，包括养殖池，在所述养殖池内设置有种菜浮床，其特征在于：所述养殖池内还设置有硝化装置，所述硝化装置包括罐体，在所述罐体内的底部设置有支撑网，所述支撑网上方的罐体内装填有挂膜填料，所述支撑网下方的罐体内设置有曝气装置，所述曝气装置与增氧泵相连，所述罐体的底端设置有排污管，所述罐体的侧壁底部设置有进水口，所述进水口与养殖池联通，所述罐体内的顶部设置有膜式过滤袋，所述膜式过滤袋内也装填有挂膜填料，所述膜式过滤袋内设置有潜水泵，所述潜水泵的出口与净水出水主管相连，所述净水出水主管从膜式过滤袋上端伸到养殖池内，且所述净水出水主管位于种菜浮床下方。
2.根据权利要求1所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：所述挂膜填料为多面多孔空心球塑料填料。
3.根据权利要求2所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：所述进水口上安装有阀门。
4.根据权利要求3所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：所述净水出水主管上连接两根出水支管，该两根出水支管与养殖池水面平行且呈180°分开，该两根出水支管延伸至养殖池的边缘。
5.根据权利要求4所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：两根所述出水支管位于养殖池水面下0.3-0.5m。
6.根据权利要求1-5任一项所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：所述硝化装置采用非透光材料制成，其罐体顶端设置有密封盖。
7.根据权利要求6所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：所述养殖池的底部为圆台形，且其底部中心开设有与硝化装置的罐体匹配的孔，该圆台形的侧面为从边缘到中心以0.01-0.02坡度倾斜的斜面。
8.根据权利要求7所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：所述硝化装置的罐体从上到下依次为罐口部、圆台形的罐肩部、圆柱形的罐身部以及圆锥形的罐底部，所述罐体的罐身部的直径与养殖池的池底开孔匹配，所述罐体的罐底部从养殖池的底部开孔伸到养殖池外，所述支撑网设置在罐身部底端，所述进水口也设置在罐身部底端。
9.根据权利要求8所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：所述曝气装置为环形曝气管，所述环形曝气管与增氧泵连接。
10.根据权利要求9所述一体化循环式浮床鱼菜共生系统，其特征在于：所述膜式过滤袋的高度不大于罐体深度的1/2。
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