CN105981667B - 一种工厂化循环水高密度立体生态养殖*** - Google Patents
一种工厂化循环水高密度立体生态养殖*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，包括若干养殖池、与养殖池连通的养殖循环水处理***、设置在养殖池上部的立体喷雾水培柱，其特征在于：所述的养殖循环水处理***沿着水流方向依次设置有集水池、水泵、微滤机、脱碳区、硝化区、脱气区、紫外线杀菌区、调温调质池，所述集水池通过污水入口与养殖池连通，所述调温调质池通过净水出口经水泵与立体喷雾水培柱连通；所述硝化区与脱气区之间还设置有生物过滤区或低速硝化区；脱碳区和硝化区之间还设置有阻泥缝，阻泥缝一侧脱碳区壁设置若干阻泥过水孔，阻泥缝另一侧硝化区壁设置若干硝化进水孔，所述阻泥过水孔的底部高度大于脱碳区排泥管高度。本方案投资小、空间利用率高，健康、高效。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖、无土栽培技术领域，特别是一种工厂化循环水高密度立体生态养殖***。
背景技术
随着经济社会的快速发展，不断增加的工农业污染、生活废水排放导致水域生态环境持续恶化，给水产养殖生产造成严重的影响，同时，由于人类处于食物链的顶端，水体污染后养殖的水产品最终严重危害着人类的健康，影响人口的质量。随着技术的发展，工厂化循环水养殖***这种节能环保，而且还对防止养殖病害发生、提高产品质量有重要的作用养殖方式得到了广泛的应用。但现有的工厂化养殖大多仅用于水产品养殖，使循环水的处理成本高，或有对空间进行有效利用，如申请号为201110004346.5的专利提供一种室内鱼类立体养殖***。该***将养殖池进行立体化空间布局，解决平面布置养殖***造成的单位面积上的养殖密度低的问题，但是，单位体积的养殖水的养殖密度并没有做到有效的提高，***比较适合用于实验室小型的环境，并不适用于工厂化养殖。
现有技术也会在养殖池上部设有简单的种殖棚架，或者进行一些水培和雾培装置的加装，如申请号为201410238548.X的申请文件提供了一种立体水培雾培养殖相结合的生态一体化***，通过鱼类产生的粪便作为营养物质与水进行混合形成农作物所需要的营养液，该营养液经过农作物的根系吸收净化后，经水培回流管和雾培回流管流入的回流水中携带丰富的鱼类所需的氧气和养分，这些氧气和养分对鱼类进行供养，形成生态循环。但是，这种对养殖水进行直接的生物方法处理，效率较为低下，而且在方案中涉及到水培和雾培装置进行的空间布局的方案并不能增加单位体积养殖水的养殖密度。
申请号为201320272353.8的申请文件提供一种水产养殖及水培设备，水培与养殖组成一个循环***，水培植物可以处理水体，减少水处理的频率，养殖池的废料可以作为植物的养分，减少购置营养液的开支，而且，本方案可以实现一体化水产养殖及水培设备的综合管理。但是，这个小型设备并不能满足工厂化养殖的需求，不能提高单位体积养殖水的养殖密度，而且，在水体中增加营养液会降低养殖水的质量，不利于鱼类的生长。以上技术方案不能有效提高单位体积养殖水的养殖密度，空间利用率低，投资费用大，使单位产出的成本偏高，难以适应市场的需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种能有效提高单位体积养殖水体的养殖密度、投资小、运行经济、空间利用率高，健康、高效的生态养殖***。
本发明的技术方案为：一种工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，包括若干养殖池、与养殖池连通的养殖循环水处理***、设置在养殖池上部的立体喷雾水培柱，其特征在于：所述的养殖循环水处理***沿着水流方向依次设置有集水池、水泵、微滤机、脱碳区、硝化区、脱气区、紫外线杀菌区、调温调质池，所述集水池通过污水入口与养殖池连通，所述调温调质池通过净水出口经水泵与立体喷雾水培柱连通；所述硝化区与脱气区之间还设置有生物过滤区或低速硝化区；所述水流顺着U形水路流动，脱碳区、硝化区、生物过滤区或低速硝化区为U形水路一支路，脱气区、紫外线杀菌区、调温调质池为U形水路另一支路；脱碳区和硝化区之间还设置有阻泥缝，阻泥缝一侧脱碳区壁设置若干阻泥过水孔，阻泥缝另一侧硝化区壁设置若干硝化进水孔，所述阻泥过水孔的底部高度大于脱碳区排泥管高度。
硝化区包括若干硝化单元，硝化单元由相邻的第一硝化池与第二硝化池组成，所述第一硝化池与第二硝化池之间为硝化池竖墙，所述硝化池竖墙高度小于硝化单元池壁高度，第一硝化池的前端池壁底部设置有硝化进水孔，第二硝化池的后端池壁底部设置有硝化出水孔，硝化池竖墙顶端与硝化进水孔之间设置有两层用于固定填料的支架；位于第一硝化池内的靠近硝化池竖墙底部设置有排泥管。
所述的调温调质池与立体喷雾水培柱之间还连通有高效溶氧设备。
所述的调温调质池还与高效溶解氧设备连通。
所述硝化进水孔上端高度小于阻泥过水孔的底部高度。
所述生物过滤区或低速硝化区在硝化出水孔与硝化池竖墙顶端之间设置有两层用于固定填料的支架，位于生物过滤区或低速硝化区远离硝化出水孔一侧的底部设置有排泥管；生物过滤区或低速硝化区与脱气区相邻的池壁上部靠近顶端设置有过水孔。
所述紫外线杀菌区为竖井式紫外线杀菌结构，竖井式紫外线杀菌结构包括竖井水池、固定锁头、电源线、紫外线杀菌灯、固定板、出水口、入水口，竖井水池上封盖有固定板，固定板上固定有呈阵列排布的若干紫外线杀菌灯，紫外线杀菌灯在顶部侧面连接有固定锁头，固定锁头套接有电源线；竖井水池靠近底部侧面设置有入水口，靠近顶部侧面设置有出水口。
U形水路的两支路中间上部搭接有人行通道。
阻泥缝内设置有阻泥填料，阻泥填料为棉网或者纱布。
所述的脱碳区、硝化区、生物过滤区或低速硝化区、脱气区通过管道与风机连通。
本发明的有益效果为：（1）在脱碳区和硝化区之间设置了阻泥缝，将污泥阻隔在脱碳区，而且，阻泥缝两侧过水孔高度不同，左侧高于右侧可以有效将污泥挡在脱碳区，减轻阻泥缝过滤材料的负荷，减轻了后续处理单元的负荷，起到更好的处理效果；
（2）利用经过硝化后的水进行水培雾培种植，有利于植物对营养的吸收，极大提高了养殖池的水质，又增加了进入养殖池中的水的溶解氧，同时增加了单位体积的养殖密度和单位面积的植物产量；
（3）养殖循环水处理***的结构紧凑，集成度高，增加了阻泥、脱气、生物过滤等处理环节，而且结构简单，能够达到较好的水处理结果；
（4）本方案通过提高水质，有效提高单位体积水的养殖密度15-30%，在养殖池上增设立体喷雾水培柱，生产的有机绿色植物除可抵消水处理的成本外，还能获得良好的经济效益，而且，通过构建循环水生态链使水处理过程接近零排放，具有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明的工厂化循环水高密度立体生态养殖***结构原理图；
图2为本发明的养殖循环水处理***的结构示意图；
图3为本发明的养殖池及立体喷雾水培柱的布局结构示意图；
图4为本发明的图2的A-A剖面结构示意图；
图5为本发明的图2的B-B剖面结构示意图；
图6为本发明的图2的C-C剖面结构示意图；
图7为本发明的图2的D-D剖面结构示意图；
图中：1-养殖池、2-立体喷雾水培柱、3-集水池、4-水泵、5-微滤机、6-脱碳区、7-硝化区、8-脱气区、9-紫外线杀菌区、10-调温调质池、11-污水入口、12-净水出口、13-低速硝化区、14-阻泥缝、15-阻泥过水孔、16-硝化进水孔、17-排泥管、18-硝化单元、19-第一硝化池、20-第二硝化池、21-硝化池竖墙、22-硝化出水孔、23-支架、24-人行通道、25-风机、26-过水通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-7所示，一种工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，实施例（1）包括若干养殖池1、与养殖池1连通的养殖循环水处理***、设置在养殖池1上部的立体喷雾水培柱2，所述的养殖循环水处理***沿着水流方向依次设置有集水池3、水泵4、微滤机5、脱碳区6、硝化区7、脱气区8、紫外线杀菌区9、调温调质池10，所述集水池3通过污水入口11与养殖池1连通，所述调温调质池10通过净水出口12经水泵与立体喷雾水培柱2连通；所述硝化区7与脱气区8之间还设置有低速硝化区13；所述水流顺着U形水路流动，脱碳区6、硝化区7、生物过滤区或低速硝化区13为U形水路一支路，脱气区8、紫外线杀菌区9、调温调质池10为U形水路另一支路；脱碳区6和硝化区7之间还设置有阻泥缝14，阻泥缝14一侧脱碳区6壁设置若干阻泥过水孔15，阻泥缝14另一侧硝化区7壁设置若干硝化进水孔16，所述阻泥过水孔15的底部高度大于脱碳区6排泥管17高度。本实施例在脱碳区6和硝化区7之间设置了阻泥缝14，将污泥阻隔在脱碳区6，而且，阻泥缝14两侧过水孔高度不同，左侧高于右侧可以有效将污泥挡在脱碳区6，减轻阻泥缝14过滤材料的负荷，减轻了后续处理单元的负荷，起到更好的处理效果。
硝化区7包括若干硝化单元18，硝化单元18由相邻的第一硝化池19与第二硝化池20组成，所述第一硝化池19与第二硝化池20之间为硝化池竖墙21，所述硝化池竖墙21高度小于硝化单元18池壁高度，第一硝化池19的前端池壁底部设置有硝化进水孔16，第二硝化池20的后端池壁底部设置有硝化出水孔22，硝化池竖墙21顶端与硝化进水孔16之间设置有两层用于固定填料的支架23；位于第一硝化池19内的靠近硝化池竖墙21底部设置有排泥管17。本实施例中的第一硝化池19为高速硝化区7，第二硝化池20为中速硝化区7，排泥管17设置由池底向外倾斜向下，排泥管17下方具有细孔，吸收污泥。本实施例利用经过硝化后的水进行水培雾培种植，有利于植物对营养的吸收，极大提高了养殖池1的水质，又增加了进入养殖池1中的水的溶解氧，同时增加了单位体积的养殖密度和单位面积的植物产量。
相对于本实施例的第一种实施方式，即调温调质池10经水泵直接与立体喷雾水培柱2连通，本实施例还有两种不同的实施方式：
第一种实施方式为所述的调温调质池10与立体喷雾水培柱2之间还连通有高效溶氧设备。
第二种实施方式为所述的调温调质池10还与高效溶解氧设备连通。
针对阻泥缝14的进一步设计，在本实施例的基础上，所述硝化进水孔16上端高度小于阻泥过水孔15的底部高度。
所述低速硝化区13在硝化出水孔22与硝化池竖墙21顶端之间设置有两层用于固定填料的支架23，位于低速硝化区13远离硝化出水孔22一侧的底部设置有排泥管17；低速硝化区13与脱气区8相邻的池壁上部靠近顶端设置有过水孔。
所述紫外线杀菌区9为竖井式紫外线杀菌结构，竖井式紫外线杀菌结构包括竖井水池、固定锁头、电源线、紫外线杀菌灯、固定板、出水口、入水口，竖井水池上封盖有固定板，固定板上固定有呈阵列排布的若干紫外线杀菌灯，紫外线杀菌灯在顶部侧面连接有固定锁头，固定锁头套接有电源线；竖井水池靠近底部侧面设置有入水口，靠近顶部侧面设置有出水口。
U形水路的两支路中间上部搭接有人行通道24，方便各个区域的监控及人工操作。
阻泥缝14内设置有阻泥填料，阻泥填料为生物过滤棉，或者是其他具有过滤作用的填料，主要是用于将污泥阻挡在脱碳区6，减少后面工序的处理压力。
所述的脱碳区6、硝化区7、低速硝化区13、脱气区8通过管道与风机25连通。风机25为养殖水循环处理***提供足够的空气，使曝气过程完成得更好，提高水处理的效率。
本实施例中所述立体喷雾水培柱2可以是四方柱体也可以是圆柱体或其它几何形状；可以是喷雾水培，也可以是管道式立体水培架；所述养殖池1的尺寸可大可小，几何形状也可以是圆是方；所述养殖池1的数量可以是单个，也可以是多个或多排多列。
本方案一种工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，实施例（2）包括若干养殖池1、与养殖池1连通的养殖循环水处理***、设置在养殖池1上部的立体喷雾水培柱2，所述的养殖循环水处理***沿着水流方向依次设置有集水池3、水泵4、微滤机5、脱碳区6、硝化区7、脱气区8、紫外线杀菌区9、调温调质池10，所述集水池3通过污水入口11与养殖池1连通，所述调温调质池10通过净水出口12与立体喷雾水培柱2连通；所述硝化区7与脱气区8之间还设置有生物过滤区；所述水流顺着U形水路流动，脱碳区6、硝化区7、生物过滤区为U形水路一支路，脱气区8、紫外线杀菌区9、调温调质池10为U形水路另一支路；脱碳区6和硝化区7之间还设置有阻泥缝14，阻泥缝14一侧脱碳区6壁设置若干阻泥过水孔15，阻泥缝14另一侧硝化区7壁设置若干硝化进水孔16，所述阻泥过水孔15的底部高度大于脱碳区6排泥管17高度。本实施例将生物过滤区取代低速硝化区13，生物填料是固定的非悬浮，有利于阻隔水中悬浮物流到调温调质池10中。
本实施例所述生物过滤区在硝化出水孔22与硝化池竖墙21顶端之间设置有两层用于固定填料的支架23，位于生物过滤区远离硝化出水孔22一侧的底部设置有排泥管17；生物过滤区与脱气区8相邻的池壁上部靠近顶端设置有过水孔。
所述的脱碳区6、硝化区7、生物过滤区、脱气区8通过管道与风机25连通。风机25为养殖水循环处理***提供足够的空气，使曝气过程完成得更好，提高水处理的效率。
本方案的工作原理：养殖池1的污水经排水***集中，通过污水入口11流到集水池3，集水池3的污水经泵抽到微滤机5进行粗过滤，粗过滤后的水从上部溢流到脱碳区6再从底部经阻尼缝进入高速硝化区7，养殖污水在高速硝化区7经过高速硝化后从上部进入中速硝化区7，再从底部进入低速硝化区13或生物过滤区，经过低速硝化区13或生物过滤区的水从上部进入脱气区8。养殖循环水经过脱气后从底部进入紫外线杀菌区9，经过杀菌后的水进入调温调质池10再由泵部分或者全部从净水出口12经水泵抽到养殖池1上部设立的立体喷雾水培柱2内，最后流入养殖池1。
本方案的养殖循环水处理***的结构紧凑，集成度高，增加了阻泥、脱气、生物过滤等处理环节，而且结构简单，能够达到较好的水处理结果；本方案通过提高水质，有效提高单位体积水的养殖密度15-30%，在养殖池上增设立体喷雾水培柱，生产的有机绿色植物除可抵消水处理的成本外，还能获得良好的经济效益，而且，通过构建循环水生态链使水处理过程接近零排放，具有良好的经济和社会效益。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，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。
Claims (8)
1.一种工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，包括若干养殖池、与养殖池连通的养殖循环水处理***、设置在养殖池上部的立体喷雾水培柱，其特征在于：所述的养殖循环水处理***沿着水流方向依次设置有集水池、水泵、微滤机、脱碳区、硝化区、脱气区、紫外线杀菌区、调温调质池，所述集水池通过污水入口与养殖池连通，所述调温调质池通过净水出口经水泵与立体喷雾水培柱连通；所述硝化区与脱气区之间还设置有生物过滤区或低速硝化区；所述水流顺着U形水路流动，脱碳区、硝化区、生物过滤区或低速硝化区为U形水路一支路，脱气区、紫外线杀菌区、调温调质池为U形水路另一支路；脱碳区和硝化区之间还设置有阻泥缝，阻泥缝一侧脱碳区壁设置若干阻泥过水孔，阻泥缝另一侧硝化区壁设置若干硝化进水孔，阻泥过水孔的底部高度大于脱碳区排泥管高度，硝化进水孔上端高度小于阻泥过水孔的底部高度；
硝化区包括若干硝化单元，硝化单元由相邻的第一硝化池与第二硝化池组成，所述第一硝化池与第二硝化池之间为硝化池竖墙，所述硝化池竖墙高度小于硝化单元池壁高度，第一硝化池的前端池壁底部设置有硝化进水孔，第二硝化池的后端池壁底部设置有硝化出水孔，硝化池竖墙顶端与硝化进水孔之间设置有两层用于固定填料的支架；位于第一硝化池内的靠近硝化池竖墙底部设置有排泥管。
2.根据权利要求1所述的工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，其特征在于：所述的调温调质池与立体喷雾水培柱之间还连通有高效溶氧设备。
3.根据权利要求1所述的工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，其特征在于：所述的调温调质池还与高效溶解氧设备连通。
4.根据权利要求1所述的工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，其特征在于：所述生物过滤区或低速硝化区在硝化出水孔与硝化池竖墙顶端之间设置有两层用于固定填料的支架，位于生物过滤区或低速硝化区远离硝化出水孔一侧的底部设置有排泥管；生物过滤区或低速硝化区与脱气区相邻的池壁上部靠近顶端设置有过水孔。
5.根据权利要求1所述的工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，其特征在于：所述紫外线杀菌区为竖井式紫外线杀菌结构，竖井式紫外线杀菌结构包括竖井水池、固定锁头、电源线、紫外线杀菌灯、固定板、出水口、入水口，竖井水池上封盖有固定板，固定板上固定有呈阵列排布的若干紫外线杀菌灯，紫外线杀菌灯在顶部侧面连接有固定锁头，固定锁头套接有电源线；竖井水池靠近底部侧面设置有入水口，靠近顶部侧面设置有出水口。
6.根据权利要求1所述的工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，其特征在于：U形水路的两支路中间上部搭接有人行通道。
7.根据权利要求1所述的工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，其特征在于：阻泥缝内设置有阻泥填料，阻泥填料为生物过滤棉。
8.根据权利要求1所述的工厂化养殖循环水高密度立体生态养殖***，其特征在于：所述的脱碳区、硝化区、生物过滤区或低速硝化区、脱气区通过管道与风机连通。
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