CN214457101U - 一种适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，包括泡沫浮板(20)，泡沫浮板(20)上固定有太阳能板(11)、抽水泵(16)和反应器，反应器为透明敞口容器(1)，透明敞口容器为圆锥体和圆柱体的复合结构，上部为圆柱体容器，下部为圆锥体容器，圆锥体的最下端开口并连接排水管，排水管延伸至泡沫浮板外。本浮床全部浮于水面而不占用水体空间，将碱蓬草、水草泥、风化煤、陶瓷环、石英砂整体构建净化组合，实现降低养殖水体中氮、磷和盐碱度的双重效果。

Description

一种适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床

技术领域

本实用新型涉及一种适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，属于养殖技术领域。

背景技术

我国有6.9亿亩盐碱水资源，遍及我国19个省市和自治区，发展盐碱水养殖对拓展渔业发展空间、修复盐碱地生态环境具有重要意义。在水产养殖中，池塘水体的质量直接影响养殖鱼类的存活生长。一方面，氨氮、亚硝酸盐过高会直接引起鱼类死亡，过高的氮、磷会则引起藻类的爆发并最终危害鱼类的健康。另一方面，过高的盐度、pH不仅会影响到鱼类的生长性能，同时还会降低鱼类对于氨氮、亚硝酸盐的承受能力。因此，维持水体适宜的理化性质就成为了盐碱水域水产养殖中的重要问题。

在养殖水的处理中，物理、化学法效率高，但耗能大，成本高，而且容易造成二次污染。生物处理法由于具有生态性和再生性受到了普遍关注。传统的池塘水生物净化方式如构建生态坡、人工湿地等，尽管水处理效果良好，但面临着占地面积大、难以移动的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床。

本实用新型采用以下技术方案：

一种适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，包括泡沫浮板(20)，泡沫浮板(20)上固定有太阳能板(11)、抽水泵(16)和反应器，反应器为透明敞口容器(1)，透明敞口容器为圆锥体和圆柱体的复合结构，上部为圆柱体容器，下部为圆锥体容器，圆锥体的最下端开口并连接排水管，排水管延伸至泡沫浮板外，其上由里到外依次固定出水阀门(8)和流量计(9)；抽水泵将池塘水抽提至透明敞口容器顶部；透明敞口容器中填充有填料层，填料层最下层为石英砂层(7)，中间层为六角型的陶瓷环层(6)；最上层为风化煤层(5)；在填料层的上方铺设水草泥(4)，水草泥为黑色的圆形颗粒；抽水泵通过水管(19)连接一个一进四出的角阀(2)，角阀(2)由一根深入滤料层的铁柱固定在透明敞口容器的中心，角阀(2)的四个出水口将水流均匀分散到四个不同的方向；在距水草泥表层一定高度的透明敞口容器侧面另开一出水口孔，出水孔连接软管，软管的另一端伸出泡沫浮板外。

所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，反应器依靠钢制底架(10)与浮床固定，上下各有一个出水口。

所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，太阳能板依靠支架(12)与泡沫浮板固定并以电线连接太阳能充放电控制器(13)，再与蓄电池(14)相连，蓄电池连接时控开关(15)，时控开关(15)连接抽水泵(16)。

所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，抽水泵抽水口附有过滤网(17)，抽水泵出水口接水管(19)，水管(19)另一端与角阀(2)连接，水管(19)通过一卡子(21)与泡沫浮板固定。

所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，填料层厚度为透明敞口容器总高度的4/5；最下层为石英砂层(7)，填充粒径8-16mm，厚度占比1/4；中间层为六角型的陶瓷环层(6)，填充粒径15-20mm，厚度占比1/2；最上层为风化煤层(5)，填充粒径20～30mm，厚度占比1/4；在填料层的上方铺设3cm厚的水草泥(4)，水草泥为黑色的圆形颗粒，颗粒大小2-5mm。

所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，泡沫浮板长4m、宽2m、高20cm。

所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，每个反应器高50cm、内口径30cm。

本浮床全部浮于水面而不占用水体空间，将碱蓬草、水草泥、风化煤、陶瓷环、石英砂整体构建净化组合，实现降低养殖水体中氮、磷和盐碱度的双重效果。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图；

图2为水体中氨氮、亚硝酸盐、硝态氮和总氮质量浓度的变化曲线；

1透明敞口容器，2角阀，3碱蓬草，4水草泥颗粒层，5风化煤层，6陶瓷环层，7石英砂层，8出水阀门，9流量计，10底架，11太阳能板，12太阳能板支架，13太阳能充放电控制器，14蓄电池，15时控开关，16抽水泵，17过滤网，18上排水口，19水管，20泡沫浮板，21卡子；

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参考图1，一种适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床的结构示意图；包括泡沫浮板20和固定在泡沫浮板20上的反应器。反应器为透明敞口容器，透明敞口容器为圆锥体和圆柱体的复合结构，上部为圆柱体容器，下部为圆锥体容器。圆锥体的最下端开口连接排水管，排水管延伸至泡沫浮板外，其上由里到外依次固定出水阀门8和流量计9。

透明敞口容器中填充有填料层，填料层厚度约为透明敞口容器总高度的4/5。最下层为石英砂层7，填充粒径8-16mm，厚度占比1/4。中间层为六角型的陶瓷环层6，填充粒径15-20mm，厚度占比1/2。最上层为风化煤层5，填充粒径20～30mm，厚度占比1/4。在填料层的上方铺设约3cm厚的水草泥4，水草泥为黑色的圆形颗粒，颗粒大小2-5mm。碱蓬草3种植在水草泥中，植物间间距10cm以上。

在泡沫浮板20的一侧固定一排可调节角度的太阳能板支架12，太阳能板11固定在太阳能板支架12上，以便调整太阳能板的角度。太阳能板11连接太阳能充放电控制器13，太阳能充放电控制器13再与蓄电池14相连。蓄电池连接时控开关15，时控开关15与抽水泵16连接，蓄电池的蓄电量需能满足抽水泵16连续三天的工作需要。在抽水泵的抽水口增设网状过滤器，沉于水下深50cm处。

抽水泵通过水管19连接一个一进四出的角阀2，角阀2由一根深入滤料层的铁柱固定在透明敞口容器的中心，角阀的四个出水口能将水流均匀分散到四个不同的方向。在距水草泥表层高3cm的透明敞口容器侧面另开一出水口孔，出水孔连接软管，软管通过一卡子与泡沫浮板固定，软管的另一端伸出泡沫浮板外。

运行流程和原理：

本实用新型漂浮在池塘表面，在太阳能充放电控制器的调节下，太阳能板将太阳能转化为电能持续给蓄电池充电。蓄电池给抽水泵提供动力，其放电时间经时控开关人为控制。水泵将池塘水抽提至透明敞口容器顶部，经角阀分流均匀分散到四个不同的方向。水体顺势流动，首先经最上层的水草泥过滤，水中的大型藻类和固体废弃物被过滤掉一部分。同时，根植在水草泥中的碱蓬草同化吸收水中的氨氮、硝酸盐、磷酸盐实现同步净化。当水体流经风化煤层，风化煤发达的内表面积和吸附特性，对水体进行二次过滤并降低水体的盐碱度。本装置在运行一段时间后，陶瓷环层中的陶瓷表面会自发形成微生物膜。因此，在水流通过陶瓷环层时，其表面形成的微生物膜能促进水体氮、磷的形态转化。同时，陶瓷环层也能通过吸附作用去除部分氮、磷。池塘水经水泵抽提自上而下流进反应器，其中的氧气浓度会因因硝化作用消耗而逐渐减少。当水流流经更为紧密的石英砂层时，容易在其中形成缺氧环境，从而给反硝化过程提供适宜条件。

微生物的反应作用过程往往需要一定的时间，时间的确定需要根据水体的水质条件而定。因此，本实用新型在反应器底部设计阀门和流量计。应用时，可根据流量计的参数控制阀门大小，从而控制滤料中的水流速度。当进水流量大于出水时，溢出的水体则从反应器顶部的小孔流出。

如图1所示，泡沫浮板长4m、宽2m、高20cm，其上搭载了3个透明敞口容器作为净化反应器。每个反应器高50cm、内口径30cm。反应器中填入石英砂约12斤、厚度10cm，陶瓷环20斤、厚度20cm，风化煤层厚度10cm，水草泥4斤、厚度3cm。陶瓷环由中性石英粉烧制，呈六角型，直径约1.5cm。水草泥中各栽种大小均匀的碱蓬草3颗，每棵均重8.90g。每个反应器搭配一个双太阳能板锂电池抽水泵，太阳能板长27cm，宽17cm，输出电压8.4V左右。抽水泵置于水下50cm处，抽水泵抽水口附有过滤器避免阻塞，外接8mm水管，扬程可达1.6m左右。装置于2020年8月19日搭建于30亩的鲈鱼养殖池塘内，9月29日取出，共计运行41天。试验期间，装置运转良好，每只反应器的进水速率约为9.56ml/s，理论水力停留时间为473.32s。试验结束时，碱蓬草存活率100％，均重29.79g，增重3倍。

为验证装置内陶瓷环的净水效果，设计了一个室内模拟实验。即将3个反应器内的陶瓷环分别装入3个小型反应器内，每组陶瓷环4斤。每一组加自来水4升，用增氧泵持续曝气，实验中每组的溶氧均在8mg/L左右。在每个试验桶内加入氯化铵溶液，使各组氨氮初始浓度达5mg/L左右。经过12小时的连续监测试验，各桶内的4种水质指标的变化如图2所示。

如图2所示，随着反应时间的延长，反应器中氨氮逐渐下降，亚硝酸盐和硝态氮浓度逐渐上升，总氮含量维持稳定。经12小时反应后，水中氨氮浓度由4.177mg/L降至0.68mg/L，去除率为0.073mg/L²h。

实验证实了滤料的硝化性能，即当本装置在池塘中正常运转时，滤料表面的微生物可持续进行硝化作用，从而促进水中氮的转化，进而达到净水的目的。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，其特征在于，包括泡沫浮板(20)，泡沫浮板(20)上固定有太阳能板(11)、抽水泵(16)和反应器，反应器为透明敞口容器(1)，该透明敞口容器为圆锥体和圆柱体的复合结构，上部为圆柱体容器，下部为圆锥体容器，圆锥体的最下端开口并连接排水管，排水管延伸至泡沫浮板外，其上由里到外依次固定出水阀门(8)和流量计(9)；抽水泵将池塘水抽提至透明敞口容器顶部；透明敞口容器中填充有填料层，填料层最下层为石英砂层(7)，中间层为六角型的陶瓷环层(6)；最上层为风化煤层(5)；在填料层的上方铺设水草泥(4)，水草泥为黑色的圆形颗粒；抽水泵通过水管(19)连接一个一进四出的角阀(2)，角阀(2)由一根深入滤料层的铁柱固定在透明敞口容器的中心，角阀(2)的四个出水口将水流均匀分散到四个不同的方向；在距水草泥表层一定高度的透明敞口容器侧面另开一出水口孔，出水孔连接软管，软管的另一端伸出泡沫浮板外。

2.根据权利要求1所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，其特征在于：反应器依靠钢制底架(10)与浮床固定，上下各有一个出水口。

3.根据权利要求1所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，其特征在于：太阳能板依靠支架(12)与泡沫浮板固定并以电线连接太阳能充放电控制器(13)，再与蓄电池(14)相连，蓄电池连接时控开关(15)，时控开关(15)连接抽水泵(16)。

4.根据权利要求1～3任一所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，其特征在于：抽水泵抽水口附有过滤网(17)，抽水泵出水口接水管(19)，水管(19)另一端与角阀(2)连接，水管(19)通过一卡子(21)与泡沫浮板固定。

5.根据权利要求1所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，其特征在于：填料层厚度为透明敞口容器总高度的4/5；最下层为石英砂层(7)，填充粒径8-16mm，厚度占比1/4；中间层为六角型的陶瓷环层(6)，填充粒径15-20mm，厚度占比1/2；最上层为风化煤层(5)，填充粒径20～30mm，厚度占比1/4；在填料层的上方铺设3cm厚的水草泥(4)，水草泥为黑色的圆形颗粒，颗粒大小2-5mm。

6.根据权利要求1所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，其特征在于：泡沫浮板长4m、宽2m、高20cm。

7.根据权利要求1所述的适用于盐碱水养殖池塘的组合型生物浮床，其特征在于：每个反应器高50cm、内口径30cm。

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