适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统的制作方法

1.本发明涉及水产养殖技术领域，更具体地说，涉及一种适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统。


背景技术：

2.工厂化水产养殖是水产养殖业中常应用的方式，其可控制性强，能计划性和稳定性生产，能够实行半自动或全自动化管理，具有占地少、单产高、受自然环境影响小、可全年连续生产、经济效益高、操作管理自动化等诸多优点，其中的封闭式的循环水系统不易产生对海洋环境的污染，由于水一直循环，耗水也较少，是一种对环境友好的绿色且高效的养殖方式。
3.目前，现有技术中工厂化水产养殖常采用的模式大都为集中式循环水系统，但是，在此种模式中，一套循环水处理设备需要处理工厂内所有的养殖水，这就带来了以下的问题：
4.一是集中式循环水系统所能承载的水处理能力有限，这就限制着工厂规模不能过大，否则，当循环水系统需要做整体升级时，成本急剧升高，而且，集中式循环水系统不具备扩展能力，一旦部署就无法扩展；
5.二是集中式循环水系统存在单点故障风险，一旦系统出现故障不能及时修复，工厂所有养殖动物都会死亡，造成巨大损失。
6.因此，如何解决现有技术中的工厂化水产养殖应用的循环水系统不具备扩展能力、存在单点故障风险的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统，较现有技术中的工厂化水产养殖应用的循环水系统其解决了不具备扩展能力、存在单点故障风险的问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
8.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
9.本发明提供的一种适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统，包括：
10.养殖池模块；
11.与所述养殖池模块通过循环水网循环连接的水处理模块；其中，
12.所述养殖池模块包括若干个并联连接的养殖池，所述养殖池用于提供养殖水产的空间，且所述养殖池具有进水口和出水口；
13.所述水处理模块包括若干台并联连接的微循环水处理设备，所述微循环水处理设备能够处理来自所述养殖池的废水，且所述微循环水处理设备具有进水口和出水口。
14.优选地，所述养殖池模块的蓄水量总和为m，每台所述微循环水处理设备的处理水量为n，所述水处理模块包括m/n台所述微循环水处理设备；其中，m和n均为正数，m大于或等
于n。
15.优选地，所述养殖池模块的蓄水量总和为m，每台所述微循环水处理设备的处理水量为n，所述水处理模块包括m/n+1台所述微循环水处理设备；其中，m和n均为正数，m大于或等于n。
16.优选地，所述循环水网包括废水管网、处理水管网，所述废水管网包括废水干管、废水支管，所述处理水管网包括处理水干管、处理水支管，所述养殖池的出水口、所述微循环水处理设备的进水口均通过所述废水支管连通至所述废水干管上，所述养殖池的进水口、所述微循环水处理设备的出水口均通过所述处理水支管连通至所述处理水干管上。
17.优选地，所述微循环水处理设备的进水口与出水口处、所述养殖池的进水口与出水口处均设有阀门。
18.优选地，所述微循环水处理设备包括提升泵、净化装置、消杀装置，所述净化装置能够除去废水中的杂质，所述消杀装置能够对废水进行消毒杀菌。
19.优选地，所述净化装置包括微滤机、悬浮填料体、毛刷填料体、新型填料体、蛋白质分离器。
20.优选地，所述消杀装置包括臭氧机、臭氧吸附体、紫外线杀菌灯。
21.优选地，所述水处理模块包括a台并联连接的所述微循环水处理设备，所述养殖池模块包括x*a个并联连接的所述养殖池，所有所述微循环水处理设备和所有所述养殖池呈矩形阵列状排列设置；其中，a和x均为大于或等于1的正整数。
22.优选地，a台所述微循环水处理设备排列为一排，每a个所述养殖池排列为一排。
23.本发明提供的技术方案中，适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统包括养殖池模块和水处理模块，其中，水处理模块与养殖池模块通过循环水网循环连接，养殖池模块包括若干个并联连接的养殖池，养殖池用于提供养殖水产的空间，且养殖池具有进水口和出水口，水处理模块包括若干台并联连接的微循环水处理设备，微循环水处理设备能够处理来自养殖池的废水，且微循环水处理设备具有进水口和出水口。运行时，养殖池模块中的各个养殖池中的废水集中收集，然后分散进入水处理模块的各台微循环水处理设备，处理完毕的水再集中收集，接着分散进入养殖池模块中的各个养殖池，如此循环往复，由于养殖池模块和水处理模块是两个独立的模块，故在实际应用过程中，可根据实际生产能力和生产计划，按需对养殖池模块和水处理模块进行扩展，即分别相应地增加养殖池和微循环水处理设备，而且，即使某台微循环水处理设备出现故障，由于还存在其他微循环水处理设备，仍能维持整个系统的运行，不致瘫痪，保证养殖池中的水产动物存活，避免因为一台水处理设备故障导致的损失，极大程度地降低了风险。如此设置，解决了现有技术中的工厂化水产养殖应用的循环水系统不具备扩展能力、存在单点故障风险的问题。
附图说明
24.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。
25.图1为本发明实施例中适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统的平面布置
示意图；
26.图2为本发明实施例中适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统的立面示意图；
27.图3为本发明实施例中微循环水处理设备的结构示意图。
28.图1
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图3中：
29.1、养殖池；2、微循环水处理设备；3、废水干管；4、废水支管；5、处理水干管；6、处理水支管；7、阀门；8、提升泵；9、微滤机；10、悬浮填料体；11、毛刷填料体；12、新型填料体；13、蛋白质分离器；14、臭氧机；15、臭氧吸附体；16、紫外线杀菌灯；17、设备间。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.本具体实施方式的目的在于提供一种适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统，其能够解决现有技术中的工厂化水产养殖应用的循环水系统不具备扩展能力、存在单点故障风险的问题。
34.以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
35.请参考图1
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图2，本实施例提供的一种适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统，包括养殖池模块和水处理模块，其中，水处理模块与养殖池模块通过循环水网循环连接，循环连接即养殖池模块的出水与水处理模块的进水相连，水处理模块的出水与养殖池模块的进水相连，养殖池模块包括若干个并联连接的养殖池1，养殖池1中有蓄水、以用于提供养殖水产的空间，且养殖池1具有进水口和出水口，水处理模块包括若干台并联连接的微循环水处理设备2，微循环水处理设备2能够处理来自养殖池1的废水，且微循环水处理设备2具有进水口和出水口。运行时，养殖池模块中的各个养殖池1中的废水集中收集，然后分散进入水处理模块的各台微循环水处理设备2，处理完毕的水再集中收集，接着分散进入养殖池模块中的各个养殖池1，如此循环往复，由于养殖池模块和水处理模块是两个独立的模
块，故在实际应用过程中，可根据实际生产能力和生产计划，按需对养殖池模块和水处理模块进行扩展，即分别相应地增加养殖池1和微循环水处理设备2，而且，即使某台微循环水处理设备2出现故障，由于还存在其他微循环水处理设备2，仍能维持整个系统的运行，不致瘫痪，保证养殖池1中的水产动物存活，极大程度地降低了风险，此种将一个集中式的大系统拆分成很多可控的小系统的方式，通过分而治之的手段，解决了现有技术中的工厂化水产养殖应用的循环水系统不具备扩展能力、存在单点故障风险的问题。
36.不仅如此，相对于集中式循环水系统，该适用于工厂化水产养殖的分布式微循环水系统对单台微循环水处理设备2的水处理能力并没有很高的要求，只要多台微循环水处理设备2的总处理能力能够满足所有养殖池1的水处理需求即可。而且，如果总的水处理模块的处理废水的能力不够，只需要简单地增加微循环水处理设备2的台数即可满足需求。
37.作为具体的实施方案，养殖池模块的蓄水量总和为m，由于微循环水处理设备2可以负担的处理水量是固定的，每台微循环水处理设备2的处理水量为n，水处理模块包括m/n台微循环水处理设备2；其中，m和n均为正数，m大于或等于n，优选设置m为n的整倍数，单台微循环水处理设备2能够处理一个或者一个以上的养殖池1的废水水量。
38.作为优选的实施方案，养殖池模块的蓄水量总和为m，由于微循环水处理设备2可以负担的处理水量是固定的，每台微循环水处理设备2的处理水量为n，水处理模块包括m/n+1台微循环水处理设备2；其中，m和n均为正数，m大于或等于n，优选设置m为n的整倍数，如此设置，多出来的一台微循环水处理设备2作为整个系统的冗余，当某台微循环水处理设备2出现故障时，能够及时介入并承担故障设备的工作，使得整个系统能一直处于正常理想的运行状态，保证高效的生产效益。
39.更为具体的实施方案，设置循环水网包括废水管网、处理水管网，废水管网包括废水干管3、废水支管4，处理水管网包括处理水干管5、处理水支管6，养殖池1的出水口、微循环水处理设备2的进水口均通过废水支管4连通至废水干管3上，养殖池1的进水口、微循环水处理设备2的出水口均通过处理水支管6连通至处理水干管5上，即各个养殖池1中的废水通过废水支管4排出至废水干管3中被集中收集，然后废水在废水干管3中再次通过另外的废水支管4分散地进入各台微循环水处理设备2，处理完毕的处理水再被排出，并通过处理水支管6集中收集至处理水干管5中，接着处理水通过另外的处理水支管6分散地进入各个养殖池1中。
40.为了方便在运行过程中，根据实际情况调整参与运行的微循环水处理设备2、养殖池1的数量，设置微循环水处理设备2的进水口与出水口处均设有阀门7，养殖池1的进水口与出水口处均设有阀门7。
41.此外，请参考图3，微循环水处理设备2具体设置为包括提升泵8、净化装置、消杀装置、机箱，机箱具有中空结构，提升泵8、净化装置、消杀装置相连通且均设置在机箱中，提升泵8用于为流体流动提供动力，净化装置能够除去废水中的杂质，消杀装置能够对废水进行消毒杀菌，由于废水在净化装置、消杀装置中流动的阻力较大，优选提升泵8靠近进水口设置，以使废水具有足够的压力进入净化装置、消杀装置。微循环水处理设备2的进水口与提升泵8连通，消杀装置与微循环水处理设备2的出水口连通。
42.进一步地，设置净化装置具体包括微滤机9、悬浮填料体10、毛刷填料体11、新型填料体12、蛋白质分离器13，废水依次经过微滤机9、悬浮填料体10、毛刷填料体11、新型填料
体12、蛋白质分离器13。其中，微滤机9用于截留废水中的固体颗粒，是实现固液分离的初步净化装置；悬浮填料体10中填充的为多孔旋转球形悬浮填料，该填料分内外双层球体，外部为中空鱼网状球体，内部为旋转球体，主要起生物膜载体的作用，同时兼有截留悬浮物的作用，具有生物附着力强、比表面积大、孔隙率高、化学和生物稳定性好、经久耐用、不溶出有害物、不引起二次污染、易更换、耐酸碱、抗老化、不受水流影响、使用寿命长等特点；毛刷填料体11中填充的为过滤毛刷，过滤毛刷的使用寿命长、充氧性能好、启动挂膜快、脱膜更新容易、运行管理简单、耐腐蚀、不堵塞、不结团；新型填料体12中填充的为本领域中已知的其他适用于水产养殖中水过滤处理的填料，任意一种填料均可；蛋白质分离器13，又称为蛋分，其利用水中的气泡表面可以吸附混杂在水中的各种颗粒状的污垢以及可溶性的有机物的原理，采用充氧设备或旋涡泵产生大量的气泡，这些气泡全部集中在水面形成泡沫，将吸附了污物的泡沫收集在水面上的容器中，它就会化为浑浊的液体然后被排出。
43.进一步地，设置消杀装置包括臭氧机14、臭氧吸附体15、紫外线杀菌灯16，其中，臭氧机14产生的臭氧可以氧化废水中的病毒和致病菌，从而杀菌消毒，臭氧吸附体15将残余的臭氧吸附，防止进入养殖池1中，最后由紫外线杀菌灯16再进行一次彻底的杀菌消毒处理。微循环水处理设备2还设有设备间17，以便监控各结构的运行情况。
44.需要说明的是，微循环水处理设备2与现有技术中的集中式循环水系统中的循环水处理设备的水处理原理相同，二者的具体结构也能够一一对应，故本文中不再赘述过多。
45.作为优选的实施方案，水处理模块包括a台并联连接的微循环水处理设备2，养殖池模块包括x*a个并联连接的养殖池1，所有微循环水处理设备2和所有养殖池1呈矩形阵列状排列设置；其中，a和x均为大于或等于1的正整数。如此设置，阵列排布，规模化，便于四周扩展，合理利用工厂空间。优选设置x等于2，即每台微循环水处理设备2负担处理两个养殖池1的废水水量。
46.a台微循环水处理设备2排列为一排，每a个养殖池1排列为一排，即所有养殖池1排列为x排，每台微循环水处理设备2与x个养殖池1位于一列，如此设置，便于养殖池模块、水处理模块横向扩展，对于工厂养殖扩大规模而言，可实施性是非常高的。
47.综上，一个养殖池模块与一个水处理模块组成可形成一个生产车间，为了满足工厂规模扩展的需要，可以将上述的生产车间可以进行模块化复制。多个独立的生产车间，而且每一个生产车间都是一套完整的分布式微循环水系统，相互之间没有管道相连。一个工厂可以由无数个车间组成，每个车间都可以保证充分的水处理能力而且是高可用的。通过这种方式，整个工厂的规模可大可小，最小可以到一个生产车间，最大则可以无限复制，从而可以有效的控制工厂建设成本。还可以通过增加或减少微循环水处理设备2的个数来精确匹配和满足养殖池1的水处理需求，工厂可以弹性部署，柔性生产。
48.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。
49.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。