CN109819926A - 船载循环水养殖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了船载循环水养殖系统，包括若干个养殖舱以及与若干个养殖舱配合的若干个循环水处理系统，养殖舱的四个端角处分别设有进水口，进水口上连接一进水管，进水管与进水总管连接；养殖舱的底部中央设有出水口，出水口连接一具有两个出水通道的出水管；循环水处理系统包括生物滤池、CO2除气器、紫外线消毒器、增氧锥、循环泵以及集水槽；集水槽供循环泵吸入水体，循环泵为两个，其中一个循环泵的出口与增氧锥的进口连接，增氧锥的出口接至进水总管；另一个循环泵的出口接至进水总管。本发明结构紧凑、适合船用环境、容积利用率高、采用循环水处理系统使得养殖舱内的水体环境始终保持在良好的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及水养殖系统，特别涉及船载循环水养殖系统。
背景技术
发展深远海养殖，关键是安全可靠的设施装备，我公司有针对性地研发了 用于深远海养殖工船的具备完善的循环水系统功能的循环水养殖舱，适用于经 济鱼类的高密度养殖。
陆基工厂化循环水养殖设施在挪威、丹麦等地已广泛应用。一般情况下， 陆基工厂化循环水养殖设施有如下特征：养殖池、循环水处理系统分开布置； 养殖池的深度直径比例约为1:3-1:5，养殖池呈扁平状；单个养殖池的容积较 小，多个养殖池共用一个循环水处理系统。总的说来，因为陆地建设时可用的 面积较充裕，陆基工厂化循环水养殖设施单位面积的平均养殖容积较低，约为 1.2m3/m2，总的占地面积较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、适合船用环境、容积利用 率高的船载循环水养殖系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
船载循环水养殖系统，包括若干个养殖舱以及与若干个养殖舱配合的若干 个循环水处理系统，养殖舱的四个端角处分别设有进水口，进水口上连接一进 水管，进水管与进水总管连接；养殖舱的底部中央设有出水口，出水口连接一 具有两个出水通道的出水管；
循环水处理系统包括生物滤池、CO2除气器、紫外线消毒器、增氧锥、循 环泵以及集水槽；
生物滤池设置在养殖舱的一侧，生物滤池由第一生物滤池和第二生物滤池 组成，第一生物滤池和第二生物滤池之间通过水密板分隔，水密板接近池底处 开有若干通流孔；第一生物滤池的上方设有若干微滤机，微滤机的旁边设有残 饵粪便分离器；
CO2除气器、紫外线消毒器、增氧锥、循环泵设置在养殖舱与生物滤池相 邻的另一侧；集水槽设置在CO2除气器、紫外线消毒器、增氧锥、循环泵的下 方，集水槽供循环泵吸入水体，循环泵为两个，其中一个循环泵的出口与增氧 锥的进口连接，增氧锥的出口接至进水总管；另一个循环泵的出口接至进水总 管。
在本发明的一个实施例中，养殖舱的的内表面喷涂保温层。
在本发明的一个实施例中，养殖舱的四周设有悬空的行走平台。
在本发明的一个实施例中，养殖舱由钢板焊接而成，养殖舱的深度、直径 比例为1:1～1:3。
在本发明的一个实施例中，养殖舱中的水位略高于生物滤池的水位，微滤 机的进水管位置与生物滤池的水位持平，残饵粪便分离器的溢流口的高度低于 养殖舱水位，高于微滤机的进水管高度，生物滤池的水位高于CO2除气器， CO2除气器的安装位置高于循环泵所在的集水槽。
在本发明的一个实施例中，进水管的上端封闭，进水管的外壁上设有排列 成竖排的孔。
在本发明的一个实施例中，出水管的上端封闭，出水管的上端外壁上设有 若干均布的圆形小孔，出水管的下端外壁上设有一个环形的出水口。
在本发明的一个实施例中，微滤机的筛网孔径为30-90μm。
在本发明的一个实施例中，循环泵为轴流泵。
在本发明的一个实施例中，生物滤池中填充有滤料，充填率约为40％-60％， 生物滤池的底部均布有曝气管，曝气管与风机连接。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
船载循环水养殖系统可用于深远海养殖工船，开展经济鱼类的高密度养 殖，最大养殖密度可达80kg/m3以上，比内陆水域养殖、近岸海洋网箱养殖和 深远海超大型网箱养殖的密度5-20kg/m3有大幅提高，从而提高单船养殖产量， 摊薄整船运营成本，改善经济效益。
船载循环水养殖系统可安装在养殖工船上，开赴深远海海域开展养殖活 动，对我国300万平方公里的深远海海域进行开发利用，大幅拓展养殖空间， 改变内陆水域、近岸海域过度养殖、严重污染环境的现状。
船载循环水养殖系统可安装在养殖工船上，开赴深远海海域开展养殖活 动，远离被工业、农业和居民生活排污严重污染的内陆水域、近岸海域，利用 深远海的超洁净水源，生产优质、安全的水产品。
船载循环水养殖系统与船外的水环境几乎完全隔离，能够自动调控养殖水 体的CO2、氧气、氨氮、硝态氮、亚硝态氮含量等水质参数，并控制PH值、 水温和有害菌群的过度繁殖，防止寄生虫危害鱼类，从而实现全程养殖环境稳 定可控，降低养殖风险，形成质量优势。
根据养殖工船的船用环境和空间尺度特点，创造性的改变了传统陆基工厂 化循环水养殖设施的布置模式，使循环水处理设备紧贴养殖舱布置，缩短了水 体循环路径，降低了水头损失。
循环水处理系统紧贴养殖舱布置，非常紧凑，养殖容积/占地面积的比值 比陆基布置方式大幅提高。
循环水处理系统和养殖舱的紧凑型设计有效地提高了船上容积的利用率， 保证了经济效益。
养殖舱的四周设计出悬空的行走平台，既方便了人员通行、日常维护巡检， 又不占用养殖容积。
单个养殖舱容积很大，达数千立方，每个养殖舱设有独用的循环水处理系 统，有利于针对于每个养殖舱设置不同的循环水系统的运行参数。
不同的养殖舱之间不共用循环水处理系统，实现了完全隔离，有利于病害 防控。
生物滤池布置在养殖舱的一侧，CO2除气器、紫外线消毒器、增氧锥、循 环泵及管路布置在该养殖舱与生物滤池相邻的另一侧。
生物滤池划分为第一生物滤池和第二生物滤池，第一生物滤池主要用于去 除BOD，兼顾去除TAN；第二生物滤池主要用于去除TAN。有了功能划分后， 可以使第一生物滤池中主要寄生异养细菌，第二生物滤池中主要寄生硝化细 菌，提高处理效率。
微滤机紧靠养殖舱布置，管路距离短，降低养殖舱出水中固体颗粒物的破 碎率，从而提高微滤机去除固体颗粒物的效率。
微滤机布置在第一生物滤池的上方，滤后的清水在重力的作用下直接进入 第一生物滤池，不必经过管道。
循环水处理系统中仅设有2台循环泵(轴流泵)，为整个系统的循环提供 能量，除这两台循环泵之外的水体流动均在重力的作用下流动，节约了能耗。
新水经物理过滤后，补充到循环水处理系统的CO2除气器之前，依次流经 CO2除气器、紫外线消毒器和增氧锥，在正常水循环的同时完成了新水处理， 不必单独设置新水处理系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构布置图；
图2为本发明原理图；
10、养殖舱 11、行走平台 12、进水管 13、出水管 20、第一生物滤 池 30、第二生物滤池 40、CO2除气器 50、紫外线消毒器 60、增氧锥 70、 循环泵 80、微滤机 90、曝气管100、风机 110、残饵粪便分离器 120、 水密板 130、进水总管。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1和图2所示，本发明公开了船载循环水养殖系统，包括若干个养 殖舱10以及与若干个养殖舱配合的若干个循环水处理系统，养殖舱10和循环 水处理系统的个数根据实际需要设定，此处不加赘述，一个养殖舱配一个循环 水处理系统。
养殖舱10的水平截面设计成八角形(正方形的四个角被倒角后，形成八 角形)，正方形的倒角边长占总边长的约20％；养殖舱由钢板焊接而成，焊接 方式使得养殖舱的内表面无构件，可避免鱼类运动时意外撞击突出物导致受 伤；养殖舱的深度、直径比例为1:1～1:3，不对船体主尺度产生不良影响，保 障了船舶的航行性能；如果沿用陆基1:3～1:5的深度直径比，如果只布置一层 养殖舱，会导致船体扁平化，航行阻力增大，且船体总纵强度难以保证；如果 上下布置两层或多层养殖舱，会导致层间空间过多，造成容积利用率降低；养殖舱的的内表面喷涂保温层，有利于维持养殖舱水温；养殖舱10的四周设有 悬空的行走平台11，既方便了人员通行、日常维护巡检，又不占用养殖容积； 养殖舱底部具有一定的向心斜度，养殖舱内部是用于养殖的空间。
养殖舱10的四个端角处分别设有进水口，进水口上连接一进水管12，进 水管与进水总管130连接；养殖舱的底部中央设有出水口，出水口连接一具有 两个出水通道的出水管13；进水管12、出水管13均呈圆柱形；进水管的上端 封闭，进水管的外壁上设有排列成竖排的孔，进水的水流通过这些孔以一定的 流速喷射进入养殖舱，进水管能绕其中心线旋转，以改变进水喷射的角度，达 到调节养殖舱中流速的目的；出水管的上端封闭，出水管的上端外壁上设有若 干均布的圆形小孔，用于中上层水的流出；出水管的下端外壁上设有一个环形 的出水口，用于底层水的流出；底层水含有较多的固体颗粒物，经残饵粪便分 离器110除去大颗粒的粪便残饵后，与中上层的流出水合并进入微滤机80；经 进水管和出水管的配合，能在养殖舱中形成水平主环流和竖直次环流，有利于 游泳性鱼类的生长和固体颗粒物的排出。
循环水处理系统包括生物滤池、CO2除气器40、紫外线消毒器50、增氧 锥60、循环泵70以及集水槽；CO2除气器40、紫外线消毒器50、增氧锥60、 循环泵70设置在养殖舱10与生物滤池相邻的另一侧；集水槽设置在CO2除气 器、紫外线消毒器、增氧锥、循环泵的下方，集水槽供循环泵70吸入水体， 循环泵为两个，其中一个循环泵70的出口与增氧锥60的进口连接，增氧锥60 的出口接至进水总管；另一个循环泵的出口接至进水总管。
生物滤池设置在养殖舱10的一侧，生物滤池由第一生物滤池20和第二生 物滤池30组成，第一生物滤池20和第二生物滤池30之间通过水密板120分 隔，水密板接近池底处开有若干通流孔；第一生物滤池20的上方设有若干微 滤机80，微滤机的数量根据实际情况而定，微滤机的筛网孔径约为30-90μm， 被微滤机滤除大部分固体颗粒物后，水流在重力的作用下进入第一生物滤池； 微滤机的旁边设有残饵粪便分离器110，用于处理从养殖舱流出小部分含有较 多固体颗粒物的水，处理后的水流入微滤机进一步去除直径更小的固体颗粒 物；第一生物滤池20主要用于去除BOD，第二生物滤池30主要用于去除TAN； 生物滤池中填充有滤料，充填率约为40％-60％，生物滤池的底部均布有曝气管 90，曝气管90与风机100连接，风机经曝气管输入空气，使生物滤池内的水 体和滤料剧烈翻滚，加快BOD、TAN和滤料、氧气的混合，提高反应速率。
经生化反应后，水流从第二生物滤池30的上表面流出，进入CO2除气器 40。
水流从上往下流经CO2除气器40，气流在风机的作用下从下往上流经CO2除气器40，气水形成对流，水流中过多的CO2扩散到空气中，从而被除去。
水流接下来流经紫外线消毒器50，水中的微生物被杀死。
水流接着被两台循环泵70(轴流泵)吸入，一台循环泵70(轴流泵)的 出口接至增氧锥60的进口，增氧锥60的出口接至进水总管130；另一台循环 泵(轴流泵)泵的出口直接接至进水总管；第一台循环泵故障时，第二台循环 泵可切换为给增氧锥60供水的状态，提高了冗余度和可靠性；进水总管上开 出1-4根支管，从养殖舱的底板以下接到对应的养殖舱内的进水管，从而完成 一个循环。
本发明船载循环水养殖系统还在可以各个环节安装有各种传感器监测水 体中的CO2浓度、氧气浓度、氨氮浓度、硝态氮浓度、亚硝态氮浓度、PH值、 水温、流速等，当某个水质参数偏离设定范围时，系统能够自动调整循环泵流 量、风机风量、进水管喷射角度、氧气流量、新水补充流量等设备运行参数， 从而调节水质参数，使其回到设定范围内。
养殖舱中的水位略高于生物滤池的水位，微滤机的进水管位置与生物滤池 的水位持平，残饵粪便分离器的溢流口的高度低于养殖舱水位，高于微滤机的 进水管高度，生物滤池的水位高于CO2除气器，CO2除气器的安装位置高于循 环泵所在的集水槽，上述高度安排使水流在重力的作用下流动。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本 发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.船载循环水养殖系统，其特征在于，包括若干个养殖舱以及与若干个养殖舱配合的若干个循环水处理系统，养殖舱的四个端角处分别设有进水口，进水口上连接一进水管，进水管与进水总管连接；养殖舱的底部中央设有出水口，出水口连接一具有两个出水通道的出水管；
循环水处理系统包括生物滤池、CO2除气器、紫外线消毒器、增氧锥、循环泵以及集水槽；
生物滤池设置在养殖舱的一侧，生物滤池由第一生物滤池和第二生物滤池组成，第一生物滤池和第二生物滤池之间通过水密板分隔，水密板接近池底处开有若干通流孔；第一生物滤池的上方设有若干微滤机，微滤机的旁边设有残饵粪便分离器；
CO2除气器、紫外线消毒器、增氧锥、循环泵设置在养殖舱与生物滤池相邻的另一侧；集水槽设置在CO2除气器、紫外线消毒器、增氧锥、循环泵的下方，集水槽供循环泵吸入水体，循环泵为两个，其中一个循环泵的出口与增氧锥的进口连接，增氧锥的出口接至进水总管；另一个循环泵的出口接至进水总管。
2.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，养殖舱的的内表面喷涂保温层。
3.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，养殖舱的四周设有悬空的行走平台。
4.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，养殖舱由钢板焊接而成，养殖舱的深度、直径比例为1:1～1:3。
5.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，养殖舱中的水位略高于生物滤池的水位，微滤机的进水管位置与生物滤池的水位持平，残饵粪便分离器的溢流口的高度低于养殖舱水位，高于微滤机的进水管高度，生物滤池的水位高于CO2除气器，CO2除气器的安装位置高于循环泵所在的集水槽。
6.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，进水管的上端封闭，进水管的外壁上设有排列成竖排的孔。
7.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，出水管的上端封闭，出水管的上端外壁上设有若干均布的圆形小孔，出水管的下端外壁上设有一个环形的出水口。
8.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，微滤机的筛网孔径为30-90μm。
9.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，循环泵为轴流泵。
10.根据权利要求1所述的船载循环水养殖系统，其特征在于，生物滤池中填充有滤料，充填率约为40％-60％，生物滤池的底部均布有曝气管，曝气管与风机连接。
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