CN111204928A

CN111204928A - 一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统及运行方法

Info

Publication number: CN111204928A
Application number: CN202010054742.8A
Authority: CN
Inventors: 张天时; 王清印; 李健; 何玉英; 李海波
Original assignee: Yellow Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Current assignee: Yellow Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2020-05-29

Abstract

本发明涉及一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统及运行方法，属于水产设施领域，它包括养殖单元和水处理单元，所述的水处理单元包括颗粒物沉淀排除单元、生物处理单元和紫外线消毒单元；水处理单位设置在养殖单元的周边的地下，水处理单元的上沿与地面平齐，水处理单元的上面铺有自由取放的格栅，养殖单元中的养殖废水排出后依次进入颗粒物沉淀排除单元、生物处理单元和紫外线消毒单元，经过紫外线消毒后的海水再次泵入养殖单元。本发明以单个养殖池为一个系统单元，独立进行水循环和水处理，杜绝了不同养殖池之间交叉感染的问题；而且水循环和水处理系统处于养殖池的周边地下，这样即节约了养殖空间，也为单池养殖的投喂、观察等操作提供了便利。

Description

一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统及运行方法

技术领域

本发明属于水产设施领域，具体地涉及一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统及运行方法。

背景技术

目前随着水产养殖技术的发展，封闭循环水养殖已成为水产养殖的朝阳产业，其具有节水、省地、环保、可控性强、高密度、水产品质量安全等优点，被认为是21世纪水产养殖业发展的主导方向之一。但在循环水养殖系统中，养殖的密度一般很高，因此产生大量的固体废弃物，是养殖水体污染的主要来源，及时清走大量的粪便和残饵(从源头切除)是降低水中有机物和氨氮的关键。目前去除循环水养殖中固体废弃物设备包括泡沫分离、固液分离器、微滤机等，很多粪便和残饵极易在管道的运动中、处理时和微滤机旋转过滤的冲击下分解成更小的颗粒或分解成了氨氮；如这些固体废弃物进入循环水系统，必将增加后续的水处理负担。而且通过增加设备设施无形中增加了养殖成本，占据了养殖空间。

目前封闭循环水养殖一般采用多个养殖池共用一套水处理系统，但该系统存在病原交叉感染的风险，尤其是水产动物亲本的培育和养殖中，一些病害是水平传播的。目前常用封闭循环水养殖技术仍然存在着成本高、易交叉感染的问题，成为该行业发展的限制性因素之一，因此解决当前循环水养殖过程中的这些问题已成为一种迫切的社会需求和市场需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，该发明以单个养殖池为一个系统单元，独立进行水循环和水处理，杜绝了不同养殖池之间交叉感染的问题；而且水循环和水处理系统处于养殖池的周边地下，作为车间的过道和进排水使用面积的一部分，这样即节约了养殖空间，也为单池养殖的投喂、观察等操作提供了便利。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，它包括养殖单元和水处理单元，所述的水处理单元包括颗粒物沉淀排除单元、生物处理单元和紫外线消毒单元；水处理单位设置在养殖单元的周边的地下，水处理单元的上沿与地面平齐，水处理单元的上面铺有自由取放的格栅，养殖单元中的养殖废水排出后依次进入颗粒物沉淀排除单元、生物处理单元和紫外线消毒单元，经过紫外线消毒后的海水再次泵入养殖单元。

进一步，所述的养殖单元包括养殖池、进水管和水位控装置，水位控制装置处于颗粒物沉淀排除单元内，水位控制装置包括内套管、外套管、三通管和水平直管，三通管为T字型，水平直管一端连通养殖池底部排污口，另一端连接三通管水平端，外套管连接三通管的竖直向上端，三通管的竖直向下端为半封闭结构，竖直向下端中心具有一圆形孔，圆形孔的边向内凸起的形成沿，内套管正好插在沿上，通过设置外套管的高度能够调节养殖单元中的水位，当养殖单元中的固体废弃物需要排除时，则将内套管管拔掉，养殖单元中的固体废弃物则从养殖单元底部排除，进入颗粒物沉淀排除单元。

进一步，颗粒物沉淀排除单元为锥型底，颗粒物沉淀排除单元中心设有颗粒物沉淀排除管。通过拔掉颗粒物沉淀排除管将颗粒物沉淀排除单元中的固体废弃物排出。

进一步，颗粒物沉淀排除单元设有微滤机或弧形筛，以除去养殖废水中的悬浮颗粒。

进一步，水处理单元依养殖池壁而建。

进一步，所述的生物处理单元中设置两个水处理组，生物处理单元包括生物处理池、隔水墙、生物膜反应器、第一溢水墙和第二溢水墙，第一溢水墙将生物处理单元和颗粒沉淀物排除单元分隔开，第二溢水墙将生物处理单元和紫外消毒单元分隔开，隔水墙将两个水处理组分隔开，第一溢水墙和第二溢水墙的上部设有连通管，并设有阀门，隔水墙的下端设有过水口，每个水处理组内设有生物膜反应器。

进一步，颗粒物沉淀排除单元、紫外消毒单元的平面图均为一个长方形去掉1/4养殖池，其中养殖池的两条相互垂直的半径位于长方形的两个边上，其中一个半径为长方形的宽，水处理组的平面图为一个正方形去掉1/4圆，其中养殖池两条相互垂直的半径位于正方形的两条边上。也就整个养殖系统的平面图为一个方形和一个内切圆，内切圆为养殖池，方形的边为水处理单元的边。

进一步，经过生物处理单元处理的养殖用水进入紫外线消毒单元，经过紫外线杀菌后通过水泵泵入养殖单元。

本发明还提供所述系统的运行方法，在循环水养殖时，养殖单元的养殖用水从排污口，经过水平直管进入三通管，外套管，其中固体废弃物在重力的作用下沉淀到三通管的竖直向下端，清水从外套管溢出，当养殖单元或者三通管的竖直向下端中积累的固体废弃物需要排出时，拔掉内套管，固体废弃物从三通管的竖直向下端排出进入颗粒物沉淀排除单元，颗粒物沉淀排除单元中的清水从第一溢水墙上连通管进入生物处理单元的第一水处理组，经过生物膜反应器处理后的水从隔水墙下端的过水口进入第二水处理组，经过第二水处理组的水经过第二溢水墙上的连通管进入紫外线消毒单元，经过消毒后的水泵入养殖单元。

本发明与现有技术相比的有益效果：

本发明水处理单位设置在养殖单元的周围地下部分，且每一个养殖池为一个养殖循环单元，节省了水处理空间，水处理单元的上面铺有格栅充当过道，养殖工人可以进行养殖管理操作；同时本发明各个养殖池分别为一个独立的循环养殖系统，避免了传统的循环水养殖时疾病在各个养殖池间相互传染的机会。

附图说明

图1为本发明系统的俯视图；

图2为本发明系统颗粒物沉淀排除单元剖面图；

图3为三通管剖面图。

注：1、养殖池，2、进水管，3、水位控制装置，4、格栅，5、水平直管，6、漏斗型沉淀池，7、颗粒沉淀排除管，81、第一水处理组，82第二水处理组，9、隔水墙，10、第一溢水墙，11、第二溢水墙，12、紫外消毒单元，13、连通管，14、阀门，15、地面。

31、内套管，32、外套管，33、三通管，331、水平端，332、竖直向上端，333、竖直向下端，334、沿。

具体实施方式

下面通过实施例来对本发明的技术方案做进一步解释，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。

实施例1

一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，如图1、图2所示，它包括养殖单元和水处理单元，所述的水处理单元包括颗粒物沉淀排除单元、生物处理单元和紫外线消毒单元；水处理单位设置在养殖单元的周边的地下，水处理单元的上沿与地面15平齐，水处理单元的上面铺有自由取放的格栅4，养殖单元中的养殖废水排出后依次进入颗粒物沉淀排除单元、生物处理单元和紫外线消毒单元，经过紫外线消毒后的海水再次泵入养殖单元。

如图1和图2所示，所述的养殖单元包括养殖池1、进水管2和水位控装置3。所述的养殖池为圆形，规格为直径20m*1.2m。

水位控制装置处于颗粒物沉淀排除单元内，水位控制装置包括内套管31、外套管32、三通管33和水平直管5，三通管为T字型，如图3所示，水平直管34一端连通养殖池底部排污口，另一端连接三通管水平端331，外套管连接三通管的竖直向上端332，三通管的竖直向下端333为半封闭结构，竖直向下端中心具有一圆形孔，圆形孔的边向内凸起的形成沿334，内套管31正好插在沿35上，通过设置外套管32的高度能够调节养殖单元中的水位，当养殖单元或三通管的竖直向下端中的固体废弃物需要排除时，则将内套管31拔掉，则固体废弃物则从养殖单元底部或三通管的竖直向下端排除，进入颗粒物沉淀排除单元。

颗粒物沉淀排除单元的平面图为一个长×宽为10m×15m的长方形去掉1/4养殖池，其中养殖池的两条相互垂直的半径位于长方形的两个边上，其中一个半径为长方形的宽。颗粒物沉淀排除单元的平面图为近似直角梯形，下底与养殖池壁相切，长度为15m，上底为养殖池半径的延长，长度为5m，直角边为10m，也即为一15m*10m的长方形去掉1/4的养殖池面积。

所述的颗粒物沉淀排除单元包括漏斗型沉淀池6和颗粒沉淀排除管7，颗粒沉淀排除管插在漏斗型沉淀池的底部，颗粒沉淀排除管高度略高于漏斗型沉淀池顶端，当颗粒物沉淀排除单元中的固体废弃物积累到一定数量需要排出时，则通过拔掉颗粒沉淀排除管，固体废弃物从漏斗型沉淀池的底部排出。养殖水体中悬浮颗粒去除，也可通过过滤：常用设备有微滤机和弧形筛等，以微滤机为宜，出水水质较好。

生物处理单元中设置两个水处理组，分别为第一水处理组81和第二水处理组82，每水处理组的平面图为一个边长15m正方形去掉1/4圆，其中养殖池两条相互垂直的半径位于正方形的两条边上。每个生物处理单元包括生物处理池、隔水墙9、生物膜反应器、第一溢水墙10和第二溢水墙11，第一溢水墙将生物处理单元和颗粒沉淀物排除单元分隔开，第二溢水墙将生物处理单元和紫外消毒单元12分隔开，隔水墙将两个水处理组分隔开，第一溢水墙和第二溢水墙的高度为0.8m，第一溢水墙和第二溢水墙的上部设有连通管13，并设有阀门14，隔水墙的高为1m，隔水墙的下端设有过水口，过水口为0.3*0.3m。每个水处理组内设有生物膜反应器。

紫外消毒池为一15m*10m的长方形去掉1/4圆的养殖池，该长方形与生物处理单元共用的一条边，也即第二溢水墙。

水处理单元的深度均为地下1.2m。

在循环水养殖时，养殖单元的养殖用水从排污口，经过水平直管进入三通管，外套管，其中固体废弃物在重力的作用下沉淀到三通管的竖直向下端，清水从外套管溢出，当养殖单元或者三通管的竖直向下端中积累的固体废弃物需要排出时，拔掉内套管，固体废弃物从三通管的竖直向下端排出进入颗粒物沉淀排除单元，颗粒物沉淀排除单元中的清水从第一溢水墙上连通管进入生物处理单元的第一水处理组，经过生物膜反应器处理后的水从隔水墙下端的过水口进入第二水处理组，经过第二水处理组的水经过第二溢水墙上的连通管进入紫外线消毒单元，经过消毒后的水泵入养殖单元。

生物反应器：常用安装或放置生物滤料的生物处理池，主要是通过强化微生物的作用达到降解水体中氨氮、亚硝氮等有害物质的目的。生物滤料可选择PVC弹性立体填料或PVC多孔环，填充率20～50％，数量宜根据循环水系统基本生物承载量确定。生物处理池有效水体与养殖池有效水体体积之比以1:3-1:5为宜，生物处理池底部设曝气装置，采用小型鼓风机供气。

经过最后一个水处理单元的水进入紫外线消毒单元，经过紫外线消毒后水最终进入养殖单元的养殖池。紫外线杀菌采用渠道式装置，紫外线消毒单元中均匀设置3个紫外灯，选择波长240-280微米的灯管。紫外消毒后的水体应充分曝气后方可进入养殖水体。

培养生物膜：循环水处理系统启动前15-30天，通过人工定向接种上一茬养殖尾水或硝化细菌的方式促使生物膜快速形成。养殖过程中需按时监测温度、盐度、pH、溶解氧、COD、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等相关水质指标，并控制在适宜范围内。

调节循环量：系统的水循环次数控制在1～2次/日为宜。随着投饵量增加，系统负荷逐渐加大，需根据养殖水体的氨氮、亚硝酸盐、悬浮固体颗粒等指标变化增加循环量以保证良好水质。

Claims

1.一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，其特征在于所述系统包括养殖单元和水处理单元，所述的水处理单元包括颗粒物沉淀排除单元、生物处理单元和紫外线消毒单元(12)；水处理单位设置在养殖单元的周边的地下，水处理单元的上沿与地面(15)平齐，水处理单元的上面铺有自由取放的格栅(4)，养殖单元中的养殖废水排出后依次进入颗粒物沉淀排除单元、生物处理单元和紫外线消毒单元，经过紫外线消毒后的海水再次泵入养殖单元。

2.根据权利要求1所述的一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，所述的养殖单元包括养殖池(1)、进水管(2)和水位控装置(3)，水位控制装置处于颗粒物沉淀排除单元内，水位控制装置包括内套管(31)、外套管(32)、三通管(33)和水平直管(5)，三通管为T字型，水平直管一端连通养殖池底部排污口，另一端连接三通管水平端(331)，外套管连接三通管的竖直向上端(332)，三通管的竖直向下端(333)为半封闭结构，竖直向下端中心具有一圆形孔，圆形孔的边向内凸起的形成沿(334)，内套管正好插在沿上，通过设置外套管的高度能够调节养殖单元中的水位，当养殖单元中的固体废弃物需要排除时，则将内套管拔掉，养殖单元中的固体废弃物则从养殖单元底部排除，进入颗粒物沉淀排除单元。

3.根据权利要求1所述的一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，所述颗粒物沉淀排除单元为漏斗型底，颗粒物沉淀排除单元中心设有颗粒物沉淀排除管(7)。

4.根据权利要求1所述的一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，所述颗粒物沉淀排除单元设有微滤机或弧形筛，以除去养殖废水中的悬浮颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，所述的水处理单元均依养殖池壁而建。

6.根据权利要求1所述的一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，所述的生物处理单元中设置两个水处理组，每个水处理单元包括生物处理池、隔水墙(9)、生物膜反应器、第一溢水墙(10)和第二溢水墙(11)，第一溢水墙将生物处理单元和颗粒沉淀物排除单元分隔开，第二溢水墙将生物处理单元和紫外消毒单元分隔开，隔水墙将两个水处理组分隔开，第一溢水墙和第二溢水墙的上部设有连通管(13)，并设有阀门(14)，隔水墙的下端设有过水口，每个水处理组内设有生物膜反应器。

7.根据权利要求6所述的一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，所述生物处理单元共设有两个水处理组。

8.根据权利要求7所述的一种南美白对虾单池养殖的循环水养殖系统，颗粒物沉淀排除单元、紫外消毒单元的平面图均为一个长方形去掉1/4养殖池，其中养殖池的两条相互垂直的半径位于长方形的两个边上，其中一个半径为长方形的宽；水处理组的平面图为一个正方形去掉1/4圆，其中养殖池两条相互垂直的半径位于正方形的两条边上。

9.权利要求8所述系统运行的方法，在循环水养殖时，养殖单元的养殖用水从排污口，经过水平直管进入三通管，外套管，其中固体废弃物在重力的作用下沉淀到三通管的竖直向下端，清水从外套管溢出，当养殖单元或者三通管的竖直向下端中积累的固体废弃物需要排出时，拔掉内套管，固体废弃物从三通管的竖直向下端排出进入颗粒物沉淀排除单元，颗粒物沉淀排除单元中的清水从第一溢水墙上连通管进入生物处理单元的第一水处理组(81)，经过生物膜反应器处理后的水从隔水墙下端的过水口进入第二水处理组(82)，经过第二水处理组的水经过第二溢水墙上的连通管进入紫外线消毒单元，经过消毒后的水泵入养殖单元。