CN108203212A - 一种生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及观赏鱼养殖技术领域，尤其是一种生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其包括：养鱼池、纳污池、生物滤器、人工湿地和蓄水回用池。所述蓄水回用池与养鱼池连通，所述纳污池和生物滤器位于养鱼池的正下方，所述人工湿地和蓄水回用池并排设置于养鱼池一侧，各子单元之间结构紧凑，通过多孔装置连通，省去管道连接，避免了系统管线过长导致的污染物内壁堆积，从而导致的出水不稳定，提升了有效体积利用率。本发明可对养殖外排水中的残饵、排泄物、氮磷营养物进行过滤和净化，依次用三级生物滤器和爆炸棉逐级净化，最后经两级人工湿地净化，可以显著增强景观效果，并能够使养鱼水循环利用，有效节约水资源。

Description

一种生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统

技术领域

本发明涉及观赏鱼养殖技术领域，尤其是一种生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统。

背景技术

鱼缸时间久了鱼类的粪便、残饵等会影响水质，且滋生一些细菌，对鱼类健康产生影响。能否饲养出一缸优质的观赏鱼，最关键的就是水质环境，水质的好坏直接影响观赏鱼的生存与繁殖。目前常用的水质改善方式有：(1)暴晒法。主要是针对需要定期更换新水的养鱼缸。现在人们更换新水都是选择的自来水或者是井水，这类养鱼用水含有氯气或氯化物，会刺激鱼鳃的呼吸，并影响鱼的成长健康。所以在更换新水之前，都需要将新水暴晒几天，除去水中的有害物质，然后再进行换水；(2)加入滤食性生物。在鱼缸中养殖适量的水草、螺和清除粪便的滤食性鱼类，使整个鱼缸的生态环境更加完整。水草、螺和清除粪便的滤食性鱼类具有净化水质的功能，可一定程度上保持水质，为饲养者省去麻烦，也为观赏鱼提供一个健康的水质环境；(3)添加杀菌、除藻的化学、微生态制剂。在不影响观赏鱼生长的前提下，在水中加入适量的制剂，清除水质污染物质，杀死细菌；(4)在鱼缸中设置硝化/反硝化或增氧设备。换水无遗会造成水资源的浪费，即使以上各种净化方式综合使用，水质仍然不能持续保持良好，还需和换水配合使用，无法将水完全封闭循环使用。

目前对观赏鱼养殖用水的生态净化处理主要有人工湿地净化或生物滤器净化等，但如果将两者联用，会造成系统占地面积过大，无效体积增加，从而影响去污效果，因此设计一套体积合适、全封闭的循环水养殖系统十分必要。

发明内容

鉴于现有技术的以上现状，本发明提供了一种生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其将各子单元整合设计成一个集成式的装置单元，避免使用串联子单元的水路管道，极大减小了无效体积、增加了生态净化效果与景观效果；水能够循环利用，节约水源；且无需换水，方便实用。

一种生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其包括：养鱼池、纳污池、生物滤器、人工湿地和蓄水回用池，所述养鱼池、纳污池、生物滤器、人工湿地和蓄水回用池依次序连通，所述蓄水回用池与养鱼池连通，所述纳污池和生物滤器位于养鱼池的正下方，所述人工湿地和蓄水回用池并排设置于养鱼池的一侧，所述蓄水回用池内设置循环水泵。

优选地，所述人工湿地和蓄水回用池的高度相等，且与养鱼池和纳污池的高度之和相等，所述纳污池高度与生物滤器相等。

优选地，所述生物滤器包括一级生物滤器、二级生物滤器和三级生物滤器，所述生物滤器和纳污池在系统底部水平排列，所述纳污池与一级生物滤器之间通过第一隔挡分隔，所述一级生物滤器、二级生物滤器、三级生物滤器、纳污池之间分别通过第二隔挡、第三隔挡和第四隔挡分隔，所述第一、第二、第三隔挡上开设若干个供水流通过的通水孔，所述第四隔挡上无通水孔。

优选地，所述第一隔挡、第三隔挡上的通水孔数量是第二隔挡通水孔数量的一半，以延长水路和水力停留时间。

优选地，所述生物滤器与养鱼池之间、纳污池与养鱼池之间设有隔板，所述隔板与养鱼池池壁可拆卸连接。

优选地，所述一级生物滤器和二级生物滤器内填充多孔球状生物填料，所述一级生物滤器的多孔球状生物填料直径大于二级生物滤器的多孔球状生物填料，所述三级生物滤器填充爆炸棉。

优选地，所述人工湿地包括并排设置的下行流池和上行流池，所述上行流池的下方与三级生物滤器相连通，所述上行流池和下行流池之间通过第五隔挡分隔，所述第五隔挡高度低于人工湿地深度。

优选地，所述下行流池与蓄水回用池之间通过第六隔挡分隔，所述第六隔挡下部悬空并与蓄水回用池底部形成预留空隙。

优选地，所述蓄水回用池内设置杀菌消毒装置，所述养鱼池内设置增氧装置，所述生物滤器、纳污池均连接污物清理管道，所述污物清理管道上设有用于开、关的阀门。

优选地，所述蓄水回用池内设循环水泵，所述蓄水回用池上部设有连通养鱼池的通水孔。

本发明将养鱼池、纳污池、生物滤器、人工湿地、蓄水回用池各子单元整合设计成一个一体式的装置单元，避免使用串联子单元的水路管道，极大减小了无效体积，避免了污染物在管道中停滞和堵塞的问题，并且能够将养殖外排水净化后循环利用，节约水源。净化过程先经过沉淀，然后依次用生物滤料和爆炸棉进行逐级净化，最后经人工湿地进行生态净化和景观搭配，可以显著提升水质和观赏价值。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明的工艺流程图；

图2示出本发明的结构主视图；

图3示出本发明的左侧视图；

图4示出本发明的右侧视图；

图5示出本发明的俯视图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。

一种生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，如图1～5所示，其包括：养鱼池1、纳污池2、生物滤器、人工湿地和蓄水回用池8，所述养鱼池1、纳污池2、生物滤器、人工湿地和蓄水回用池8依次序连通，所述蓄水回用池8与养鱼池1连通，所述纳污池2和生物滤器位于养鱼池1的正下方，所述人工湿地和蓄水回用池8并排设置于养鱼池1一侧。养鱼池1内的水经纳污池2将残饵和排泄物等污染物进行沉淀，然后流向生物滤器利用微生物降解污染物，生物净化后排向人工湿地，进一步除氮磷及其他污染物，最后将人工湿地净化水排入蓄水回用池8储存，蓄水回用池8中的水积累到一定阶段再次流入养鱼池1。

进一步地，如图2、3所示，所述人工湿地和蓄水回用池8的高度相等，且与养鱼池1、纳污池2的高度之和相等，所述纳污池2高度与生物滤器相等。即养鱼池1下方并排布置纳污池2和生物滤器，养鱼池1的左侧一前、一后布置蓄水回用池8、人工湿地。

为了增强循环水处理系统的净化性能，如图5所示，所述生物滤器包括一级生物滤器3、二级生物滤器4和三级生物滤器5，所述生物滤器包括一级生物滤器3、二级生物滤器4和三级生物滤器5，所述生物滤器和纳污池2水平排列，优选一级～三级生物滤器5和纳污池2的池面均为正方形，四个池子围成一个更大面积的正方形，所述纳污池2与一级生物滤器3之间通过第一隔挡10分隔，所述一级生物滤器3、二级生物滤器4、三级生物滤器5、纳污池2之间分别通过第二隔挡20、第三隔挡30和第四隔挡40分隔，所述第一、第二、第三隔挡30上开设若干个供水流通过的通水孔，所述第四隔挡40上无通水孔，所述第一隔挡10、第三隔挡30上的通水孔数量是第二隔挡20的一半，通过在隔挡上设置通水口，省去管道布置，使过滤单元小型化，各过滤池直接并接，增大了有效面积和有效体积的占比，避免了管网过长导致污染物在管道内壁堆积，影响流速，导出水水质不稳定。生物滤器采用了三级生物滤器5，处理延长了水路，增加了水力停留时间。

进一步优化结构，如图5所示，养鱼池1位于生物滤器和纳污池2形成的较大面积的正方形的上方，在养鱼池1底部对应纳污池2上方位置处，设有多孔的供水流和污染物排放的颗粒物过滤装置11，所述颗粒物过滤装置11可以是圆形或花瓣形，其上环形分布若干的孔，如此，养鱼池1内的包含大量残饵及排泄物的污染物向下流动至纳污池2。更进一步优化结构，人工湿地、蓄水回用池8、纳污池2、一级生物滤器3、二级生物滤器4、三级生物滤器5的池底均为同样大小的正方形，其相互拼接在底面形成一个长方形。

在纳污池2内，残饵及排泄物进行沉淀，然后经第一隔挡10的通水孔向一级生物滤器3流动，然后依次流向二级生物滤器4、三级生物滤器5，优选第一隔挡10、第三隔挡30上的通水孔数量是第二隔挡20的一半。降低水流从纳污池2到一级生物滤器3的流通量，以及二级生物滤器4到三级生物滤器5的流通量，延长了水路和水力停留时间。

为了便于彻底清理纳污池2和生物滤器，所述生物滤器与养鱼池1之间、纳污池与养鱼池之间设有隔板，所述隔板与养鱼池池壁可拆卸连接。纳污池2、生物滤器上方通过一个隔板与养鱼池1分隔，隔板与池壁可拆卸连接，连接完成后隔板与池壁的连接处贴防水条。

进一步地，所述一级生物滤器3和二级生物滤器4内填充多孔球状生物填料9，所述一级生物滤器3的多孔球状生物填料9直径大于二级生物滤器4的多孔球状生物填料9，所述一级生物滤器3内填充直径5cm的多孔球状生物填料9，所述二级生物滤器4填充直径2.3cm的多孔球状生物填料9，所述三级生物滤器5填充爆炸棉。多孔球状生物填料9的作用是为微生物的生长繁殖提供附着载体，微生物新陈代谢以及多孔球状生物填料9本身对污染物的吸附、截留、生物絮凝等作用，实现对污染物的转化吸收。多孔球状生物填料9可以通过反冲洗将污染物从生物滤器中彻底移除。多孔球状生物填料9具有多种结构，在一个具体实施例中，其具有外壳和内芯，所述外壳为镂空状，具有较大的比表面积，所述内芯为多孔滤料。根据水质情况，生物滤器中的多孔球状生物填料9直径有大小之分，由于刚流入的水中污染物含量较多，因此需采用较大直径的多孔球状生物填料9，在一级生物滤器3中将水中污染物进行快速吸附过滤；二级生物滤器4内部填充的多孔球状生物填料9直径较小，水流经过一级生物滤器3后，水中大部分污染物被过滤，接下来需进行更为“精细”的过滤，因此多孔球状生物填料9直径可适当减小，爆炸棉在过滤程度上更加精细。

为了提升人工湿地的净化效率，如图3所示，所述人工湿地包括并排设置的下行流池7和上行流池6，所述上行流池6的下方与三级生物滤器5相连通，所述上行流池6和下行流池7之间通过第五隔挡50分隔，所述第五隔挡50的高度低于人工湿地深度。如此，在上行流池6中的水满后将以溢出的形式流向下行流池7，省去管道安装，避免了污染物在管道内壁堆积的问题，且水流流经人工湿地，先上行后下行，能够使水流平缓稳定。

优选地，所述上行流池6和下行流池7内填设有填充基质，所述填充基质上方种植植物，所述上行流池6内填充基质为珊瑚石，珊瑚石呈长条状，长度约为1-2cm，填充高度与第五隔挡50高度相一致；下行流池7填充基质为砂石，直径约为0.2cm，填充高度与上行流池6一致。由于砂石粒径较小，为防止砂石进入蓄水回用池8，因此在下行流池7与蓄水回用池8之间的连通处，位于下行流池7的一侧放置爆炸棉，防止砂石随水流冲散。填充基质具有较大的比表面积和孔隙，人工湿地可以通过基质的吸附、过滤、离子交换以及络合作用等来实现对废水中污染物的去除；填充基质为湿地植物及根部生长提供了土壤环境并为系统中微生物提供了附着位点。

人工湿地中能够形成丰富的微生物群落，微生物群落间共同作用、互利共生形成了一个有机体系。人工湿地的脱氮主要是靠微生物作用，微生物除氮在系统脱氮过程中起着核心作用，微生物通过氨化作用、硝化作用、反硝化作用进行脱氮。酶的活性能够反映微生物特征，基质中脲酶、脱氢酶、硝酸还原酶的活性影响脱氮效率。

珊瑚石比表面积较大，有利于微生物的着附生长。砂石价格低廉，容易获得，且粒径较小有利于悬浮物的去除适合作为植物根系的附着材料。珊瑚石是海洋中珊瑚虫的骨骼，富含钙镁元素，能与磷元素形成络合物沉淀，其碳酸根有利于调节水体pH值，同时还能作为无机碳源。

更进一步地，所述蓄水回用池8上部设有连通养鱼池1的通水孔。蓄水回用池8蓄满后将从其上部的通水孔像养鱼池1内排放净化后的水，实现了水循环。

进一步地，所述下行流池7与蓄水回用池8之间通过第六隔挡60分隔，所述第六隔挡60下部悬空与蓄水回用池8底部形成预留空隙70。在蓄水回用池8上部外侧预留的排水管，当蓄水回用池8水位过高时及时排出多余的水体，能够防止水体的溢出。

为了进一步提升水质，使其完全循环使用，无需额外补入水替换部分养殖水，所述蓄水回用池8内设置杀菌消毒装置，所述养鱼池1内设置增氧装置，所述生物滤器、纳污池2均连接污物清理管道，所述污物清理管道上设有用于开、关的阀门，方便清理污物。

进一步地，蓄水回用池内设循环水泵，上部设有连通养鱼池的通水孔。养鱼池下方外表用外壳包覆装饰，人工湿地栽培水生植物进行景观装饰。

在人工湿地上种植利于净化水的植物，所述植物可以选择挺水植物、浮水植物和沉水植物的一种或几种。湿地种植的植物具有过滤、拦截悬浮物的作用，还具有吸收营养盐污染物的作用。一方面，进入人工湿地的一部分营养盐可以被植物吸收为湿地植物生长的养分；一方面，适当的水文电导率可以使氧气通过茎叶输送到生根区从而促进根部微生物群落的繁殖，分泌的化学物质可以作为植物根际微生物生长的催化剂；一方面，湿地植物可以为微生物生长提供附着位点。

本发明可以在户外搭建大型生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，也可在制造成适于室内观赏的小型水循环养殖系统，如水族箱。由于纳污池2、生物滤器位于整个系统的下部，可设计外壳将系统下部包覆，人工湿地和蓄水回用池8在养鱼池一侧，也可用外壳包覆起来，将外壳与底座固接，只将养鱼池露出，使系统整体更加美观实用。

实施例1

室内小型生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，整个系统采用方形设计模式，构建材料为厚度1cm的亚克力，长、宽、高为60cm×40cm×60cm；养鱼池1为正方体设计，长、宽、高为40cm×40cm×40cm，养鱼池1池底预留直径1cm的圆孔，呈圆环排列；纳污池2为正四方体，长、宽、高为20cm×20cm×20cm，养鱼池1外侧设有直径2.5cm反冲洗口，养鱼池1通过具孔挡板与生物滤器连通。纳污池2设置在养鱼池1下方进行第一级净化，主要功能是利用残饵和排泄物自身重力在水流平缓时发生沉淀作用，便于收集排出，避免残饵和排泄物的过多造成系统堵塞，降低净化效果。

生物滤器的一级生物滤器、二级生物滤器和三级生物滤器的长、宽、高均为20cm×20cm×20cm，并列设计，生物滤器池底与纳污池2的池底形成正方形；纳污池2、一级生物滤器3之间，一级生物滤器3、二级生物滤器4之间，二级生物滤器4、三级生物滤器5之间均以具孔挡板连通，孔直径1cm，孔间距为1cm，均匀分布；三级生物滤器5和纳污池2之间不连通，三级生物滤器5与人工湿地相连通。生物滤器预留直径5cm的具塞圆孔，用于取出生物滤料进行冲洗。一级生物滤器填充直径为5cm的多孔球状生物填料9，二级生物滤器4填充直径为2～3cm的多孔球状生物填料9，三级生物滤器5填充爆炸棉。

人工湿地的下行流池7和上行流池6长、宽、高均为20cm×10cm×60cm。两个流池之间的第五隔挡50为距离人工湿地顶部5cm的亚克力挡板，人工湿地与蓄水回用池8之间的第六隔挡60距离底部3cm，上行流池6通过具孔挡板与三级生物滤器相连通。

人工湿地上行流池6填充长度约为1～2cm的长条珊瑚石，填充高度与第五隔挡50高度一致；下行流池7填充基质为砂石，直径约为0.2cm，填充高度与上行流池6一致。下行流池7与蓄水回用池8连接处位于下行流池7一侧放置爆炸棉。蓄水回用池8长、宽、高为20cm×20cm×60cm，通过预留空隙70与下行流池7连通，在蓄水回用池8外侧高57cm处预留直径2cm的排水管，当蓄水回用池8水位过高时及时排出多余的水体。

一体式水循环养殖省去了连接管路，各个子单元之间更加紧凑，除去材料厚度外，几乎没有无效面积和无效体积。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，包括：养鱼池、纳污池、生物滤器、人工湿地和蓄水回用池，所述养鱼池、纳污池、生物滤器、人工湿地和蓄水回用池依次序连通，所述蓄水回用池与养鱼池连通，所述纳污池和生物滤器位于养鱼池的正下方，所述人工湿地和蓄水回用池并排设置于养鱼池的一侧；所述人工湿地和蓄水回用池的高度相等，且与养鱼池和纳污池的高度之和相等，所述纳污池高度与生物滤器相等。

2.根据权利要求1所述的生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，所述生物滤器包括一级生物滤器、二级生物滤器和三级生物滤器，所述生物滤器和纳污池在系统底部水平排列，所述纳污池与一级生物滤器之间通过第一隔挡分隔，所述一级生物滤器、二级生物滤器、三级生物滤器、纳污池之间分别通过第二隔挡、第三隔挡和第四隔挡分隔，所述第一、第二、第三隔挡上开设若干个供水流通过的通水孔，所述第四隔挡上无通水孔。

3.根据权利要求2所述的生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，所述第一隔挡、第三隔挡上的通水孔数量是第二隔挡通水孔数量的一半。

4.根据权利要求1所述的生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，所述生物滤器与养鱼池之间、纳污池与养鱼池之间设有隔板，所述隔板与养鱼池池壁可拆卸连接。

5.根据权利要求2所述的生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，所述一级生物滤器和二级生物滤器内填充多孔球状生物填料，所述一级生物滤器的多孔球状生物填料直径大于二级生物滤器的多孔球状生物填料，所述三级生物滤器填充爆炸棉。

6.根据权利要求2所述的生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，所述人工湿地包括并排设置的下行流池和上行流池，所述上行流池的下方与三级生物滤器相连通，所述上行流池和下行流池之间通过第五隔挡分隔，所述第五隔挡高度低于人工湿地深度。

7.根据权利要求6所述的生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，所述下行流池与蓄水回用池之间通过第六隔挡分隔，所述第六隔挡下部悬空并与蓄水回用池底部形成预留空隙。

8.根据权利要求1所述的生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，所述蓄水回用池内设置杀菌消毒装置，所述养鱼池内设置增氧装置，所述生物滤器、纳污池均连接污物清理管道，所述污物清理管道上设有用于开、关的阀门。

9.根据权利要求1所述的生态自净一体式观赏鱼循环水养殖系统，其特征在于，所述蓄水回用池内设循环水泵，上部设有连通养鱼池的通水孔。