專利名稱：一種大容積立體式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，尤其是將魚(yú)類養(yǎng)殖、微生物水質(zhì)凈化、貝類過(guò)濾凈化功能 集成在一個(gè)大容積魚(yú)池中，進(jìn)行立體式布局，并通過(guò)間歇式氣提泵實(shí)現(xiàn)水體交換和增氧的 水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)高密度循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，主要利用物理、生物、化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水體凈化 和回復(fù)利用，其常規(guī)工藝中均包括固液分離、生物過(guò)濾、泡沫分離等，但通過(guò)現(xiàn)有水質(zhì)凈化 單元的組裝和配置，很難降低水處理裝置規(guī)模和系統(tǒng)能耗，水處理單元的集成化程度難以 提高。同時(shí)，高密度循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的實(shí)際推廣應(yīng)用中，面臨大幅度降低設(shè)施規(guī)模、水處理 成本和運(yùn)行成本的需要。目前，在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要解決如下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題1、顯著提高循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中裝備的集成化水平。在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，為了對(duì) 養(yǎng)殖水體中的懸浮顆粒物(殘餌、糞便、單胞藻類)、氨氮等有毒氮廢物進(jìn)行高效凈化，并實(shí) 現(xiàn)養(yǎng)殖水體的重復(fù)使用，一般采用沉淀池、篩網(wǎng)過(guò)濾器等裝備對(duì)養(yǎng)殖水體中的懸浮顆粒物 進(jìn)行攔截，采用生物過(guò)濾器等裝備對(duì)養(yǎng)殖水體中的氨氮等有毒氮廢物進(jìn)行生物氧化，采用 泡沫分離等裝備對(duì)養(yǎng)殖水體中的藻類等微細(xì)懸浮顆粒物進(jìn)行氣浮去除。盡管這些單一的裝 備均有較高的工作效率，但循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的裝備過(guò)多，集成化程度不高，影響?zhàn)B殖系統(tǒng) 的工作效率。2、顯著提高生物過(guò)濾器等裝備的凈化效率。影響循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中生物過(guò)濾器效 能的因素有很多(水力停留時(shí)間、進(jìn)水底物濃度、水力流態(tài)等)，尤其是水力流態(tài)對(duì)生物過(guò) 濾器的效能影響非常明顯，為了達(dá)到較好的布水狀態(tài)，需要采用大功率水泵對(duì)生物過(guò)濾器 布水，使得能耗增加，降低了效能比。3、顯著提高循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)物的利用水平。傳統(tǒng)的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)多用于 單一品種的養(yǎng)殖，投入養(yǎng)殖系統(tǒng)的人工飼料被養(yǎng)殖品種利用大約20-50%，剩余部分以廢物 形式存在于養(yǎng)殖水體中，需要通過(guò)大量的水處理裝備進(jìn)行去除，這一方面增加了水處理裝 備的投入，另一方面又降低了營(yíng)養(yǎng)物的利用水平，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物浪費(fèi)嚴(yán)重，同時(shí)還污染環(huán)境。4、顯著降低循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的能耗。傳統(tǒng)的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)多采用大功率水泵實(shí) 現(xiàn)養(yǎng)殖水體的交換、采用鼓風(fēng)機(jī)或液態(tài)氧實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水體增氧，這導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)成本和使用 成本偏高。因此，針對(duì)如上關(guān)鍵問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種將魚(yú)類養(yǎng)殖、微生物水質(zhì)凈化、貝類過(guò)濾等功能集 成在一個(gè)大容積魚(yú)池中，并進(jìn)行立體式布局，并通過(guò)間歇式氣提泵實(shí)現(xiàn)水體交換和增氧的水產(chǎn) 養(yǎng)殖系統(tǒng)，對(duì)提高循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)集成化水平、提高營(yíng)養(yǎng)利用率、降低能耗具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝備集成化水平低、運(yùn)行能耗大的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成化程度更高的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案在于系統(tǒng)采用大容積魚(yú)池、間歇式氣提泵，該大容積魚(yú)池為鋼 筋混凝土魚(yú)池，魚(yú)池的上部作為魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)，魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)四周及底部放置尼龍網(wǎng)片制成的 網(wǎng)箱，網(wǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng)魚(yú)類；大容積魚(yú)池中部作為生物膜凈化區(qū)，生物膜凈化區(qū)填充高密度立體 彈性填料，當(dāng)魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)的養(yǎng)殖水向下流經(jīng)高密度立體彈性填料時(shí)，高密度立體彈性填料 上生長(zhǎng)的微生物生物膜對(duì)養(yǎng)殖水中的氨氮有毒氮廢物進(jìn)行高效去除；大容積魚(yú)池的底部 為尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)，尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)內(nèi)放養(yǎng)貝類，經(jīng)高密 度立體彈性填料處理的養(yǎng)殖水向下進(jìn)入尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)時(shí)，養(yǎng)殖水中的殘 餌、魚(yú)類糞便、單胞藻類以及高密度立體彈性填料上脫落的生物膜被貝類過(guò)濾攝食利用，貝 類排泄的糞便及可沉降性顆粒物沉淀在尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)的底部，尖底狀集 泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)的底部設(shè)有排污管；所述間歇式氣提泵由底部進(jìn)水管、集氣室、出水 豎管串聯(lián)而成，其底部進(jìn)水管與上述尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)底部排污管相連接， 使尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)中的養(yǎng)殖水和沉淀物順利流入并充滿底部進(jìn)水管和集 氣室和出水豎管，其集氣室上端側(cè)部有一進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相連，當(dāng)空氣進(jìn)入集 氣室，并在集氣室中積累到一定程度而形成一個(gè)大氣泡時(shí)，這個(gè)大氣泡驅(qū)動(dòng)集氣室和出水 豎管中的養(yǎng)殖水和沉淀物向上移動(dòng)，并從出水豎管頂端流出，并流入布袋式過(guò)濾袋，布袋式 過(guò)濾袋由亞克力(均聚丙烯晴)針刺氈縫制而成，布袋式過(guò)濾袋截留養(yǎng)殖水中的懸浮顆粒 物后，養(yǎng)殖水再次流回大容積魚(yú)池；間歇式氣提泵的數(shù)量根據(jù)養(yǎng)殖魚(yú)類數(shù)量配置；集氣室 上端側(cè)部的進(jìn)氣孔進(jìn)入的空氣不直接進(jìn)入所述的出水豎管，而是聚集在集氣室頂部，隨著 積累的空氣量的增加，集氣室中的水位逐漸下降，當(dāng)空氣積累達(dá)到出水豎管的容積量時(shí)，集 氣室中的水位下降到出水豎管的底部位置，此時(shí)，積累在集氣室頂端的空氣以一個(gè)大氣泡 的形式迅速進(jìn)入出水豎管中，并驅(qū)動(dòng)出水豎管中的養(yǎng)殖水向外噴射，同時(shí)，大氣泡占據(jù)出水 豎管整個(gè)空間，促使底部進(jìn)水管中的養(yǎng)殖水迅速再次充滿集氣室和出水豎管，這樣開(kāi)始下 一個(gè)間歇式氣提動(dòng)作。本發(fā)明將魚(yú)類養(yǎng)殖、微生物水質(zhì)凈化、貝類過(guò)濾凈化、顆粒物沉淀等功能集成在一 個(gè)大容積魚(yú)池中，并進(jìn)行立體式布局，顯著提高了空間利用率和營(yíng)養(yǎng)利用率，顯著改善了大 容積魚(yú)池中的水流狀態(tài)，提高了水質(zhì)凈化效率，通過(guò)間歇式氣提泵實(shí)現(xiàn)水體交換和增氧，與 傳統(tǒng)的連續(xù)式氣提泵相比，節(jié)能50%以上，水體提升能力提高10倍以上。


附圖表示的是大容積立體式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖表示的大容積魚(yú)池深5米、容積為1800立方米，大容積魚(yú)池1上部2/5是魚(yú) 類養(yǎng)殖區(qū)2，當(dāng)養(yǎng)殖魚(yú)類達(dá)到上市規(guī)格時(shí)，通過(guò)提起鋪設(shè)于池壁內(nèi)側(cè)的網(wǎng)箱3，可方便地收 獲養(yǎng)殖魚(yú)類；大容積魚(yú)池的中部2/5是生物膜凈化區(qū)4，魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)的養(yǎng)殖廢水在重力作用 下流入該區(qū)域，并與該區(qū)域填充的聚烯烴類和聚酰胺復(fù)合材料的高密度立體彈性填料上生 長(zhǎng)的微生物生物膜充分接觸，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水中氨氮等有毒氮廢物的高效去除；大容積魚(yú)池的 底部1/5是尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)5，經(jīng)生物膜凈化處理的養(yǎng)殖水向下流入該區(qū)域，使養(yǎng)殖水中的殘餌、魚(yú)類糞便、藻類、脫落的生物膜碎片、生物絮凝體等有機(jī)顆粒在該區(qū) 域進(jìn)行沉淀，這些沉淀的有機(jī)顆粒物被放養(yǎng)在該區(qū)域的貝類過(guò)濾攝食利用；貝類排泄的少 量糞便及可沉降性顆粒物隨水流一起流入魚(yú)池底部的排污管6。魚(yú)池底部的排污管與間歇 式氣提泵7相連通，依靠間歇式氣提泵的集氣室9形成的大氣泡的驅(qū)動(dòng)作用，使養(yǎng)殖水經(jīng)間 歇式氣提泵的出水豎管10向外形成噴射水流；噴射水流經(jīng)布袋式過(guò)濾袋12去除顆粒物后 再次回到魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)，如此重復(fù)，使養(yǎng)殖水體在養(yǎng)殖系統(tǒng)中間歇性流動(dòng)。本發(fā)明可用于淡水魚(yú)類或蝦類的集約化養(yǎng)殖；也可用于海水魚(yú)類或蝦類的集約化 養(yǎng)殖。以海水養(yǎng)殖青石斑魚(yú)為例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。首先將大容積魚(yú)池1中注滿清潔海水，然后在魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)2中鋪設(shè)孔徑為1公分 的尼龍網(wǎng)片制成的網(wǎng)箱3，其后就可向網(wǎng)箱中投放青石斑魚(yú)苗。魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)2的廢水在重 力作用下流入生物膜凈化區(qū)4，并與生物膜凈化區(qū)中填充的高密度立體彈性填料上生長(zhǎng)的 微生物生物膜充分接觸，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水中氨氮等有毒氮廢物的高效去除。經(jīng)生物膜凈化區(qū)凈 化后的養(yǎng)殖水體流入尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)5，養(yǎng)殖水體中的殘餌、魚(yú)類糞便、藻 類、脫落的生物膜碎片、生物絮凝體等有機(jī)顆粒物在尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)中沉 淀，這些沉淀的有機(jī)顆粒物被放養(yǎng)在尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)中的雙殼貝類過(guò)濾攝 食利用，雙殼貝類排泄的少量糞便等可沉降性顆粒物隨水流一起流入大容積魚(yú)池底部的排 污管6。與排污管相連通的間歇式氣提泵7的底部進(jìn)水管8和集氣室9和出水豎管10中已 同時(shí)充滿了養(yǎng)殖水，集氣室的容積與出水豎管的容積比例為1 1，當(dāng)空氣從進(jìn)氣孔11進(jìn) 入集氣室時(shí)，集氣室頂部逐步積累空氣，隨看積累的空氣量的增加，集氣室中的水位逐漸下 降，當(dāng)集氣室中的水位下降到出水豎管的底部位置時(shí)，累在集氣室頂端的空氣以一個(gè)大氣 泡的形式迅速進(jìn)入出水豎管中，并驅(qū)動(dòng)出水豎管中的養(yǎng)殖水向外噴射，大氣泡占據(jù)出水豎 管整個(gè)空間，促使底部進(jìn)水管中的養(yǎng)殖水迅速再次充滿集氣室和出水豎管，這樣開(kāi)始下一 個(gè)間歇式氣提動(dòng)作；出水豎管中噴射出來(lái)的養(yǎng)殖水經(jīng)布袋式過(guò)濾袋12過(guò)濾后再次回到魚(yú) 類養(yǎng)殖區(qū)。
權(quán)利要求
1.一種大容積立體式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，采用大容積鋼筋混凝土魚(yú)池、間歇式氣提泵，其 特征是該大容積魚(yú)池的上部作為魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)，魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)放置尼龍網(wǎng)箱；大容積魚(yú)池中部 為生物膜凈化區(qū)，生物膜凈化區(qū)填充高密度立體彈性填料，魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)的養(yǎng)殖水向下流經(jīng) 高密度立體彈性填料；大容積魚(yú)池的底部為尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)，尖底狀集泥 區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)內(nèi)放養(yǎng)貝類，經(jīng)高密度立體彈性填料處理的養(yǎng)殖水向下進(jìn)入尖底狀集 泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)，貝類排泄的糞便及可沉降性顆粒物沉淀在尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò) 濾凈化區(qū)的底部，尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)的底部有排污管；間歇式氣提泵由底部 進(jìn)水管、集氣室、出水豎管串聯(lián)，其底部進(jìn)水管與上述尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)底部 排污管相連接，尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)中的養(yǎng)殖水和沉淀物流入底部進(jìn)水管和集 氣室和出水豎管，其集氣室上端側(cè)部有一進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與鼓風(fēng)機(jī)相連，空氣進(jìn)入集氣室， 并在集氣室中積累成氣泡驅(qū)動(dòng)集氣室和出水豎管中的養(yǎng)殖水和沉淀物向上移動(dòng)，并從出水 豎管頂端流入布袋式過(guò)濾袋，布袋式過(guò)濾袋截留養(yǎng)殖水中的懸浮顆粒物后，養(yǎng)殖水流回大 容積魚(yú)池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大容積立體式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征是大容積魚(yú)池上 部2/5是魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)，中部2/5是生物膜凈化區(qū)，底部1/5是尖底狀集泥區(qū)；間歇式氣提泵 集氣室的容積與出水豎管的容積比例為1 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大容積立體式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征是生物膜凈 化區(qū)填充的高密度立體彈性填料為聚烯烴類和聚酰胺復(fù)合材料。
全文摘要
一種大容積立體式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成化的養(yǎng)殖系統(tǒng)，本發(fā)明采用大容積魚(yú)池、間歇式氣提泵，其特征是大容積魚(yú)池上部為魚(yú)類養(yǎng)殖區(qū)，放置網(wǎng)箱飼養(yǎng)魚(yú)類；魚(yú)池中部為生物膜凈化區(qū)填充高密度立體彈性填料，對(duì)養(yǎng)殖水中的氨氮有毒氮廢物進(jìn)行高效去除；大容積魚(yú)池的底部為尖底狀集泥區(qū)和貝類過(guò)濾凈化區(qū)，處理養(yǎng)殖水沉淀物，尖底部設(shè)排污管；間歇式氣提泵由底部進(jìn)水管、集氣室、出水豎管串聯(lián)而成，其底部進(jìn)水管與尖底部排污管相連接，其集氣室上端側(cè)部有一進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與風(fēng)機(jī)相連，出水豎管頂端有過(guò)濾袋，過(guò)濾袋截留養(yǎng)殖水中的懸浮顆粒物后，養(yǎng)殖水流回大容積魚(yú)池。
文檔編號(hào)A01K63/04GK102090353SQ200910201078
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者孫大川, 羅國(guó)芝, 譚洪新 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)