本发明涉及水处理技术领域，尤其是指一种无污染养殖系统及其养殖方法。
背景技术：
养殖业在我国已有几千年立式，早在唐代已经由单养鱼类发展成混养多种鱼类，利用生物的特性互衬，增加产量的同时达到生态平衡，在科技知识不高的年代，特别显示出先贤的智慧。
然而，养殖业发展至今，养殖技术虽然不断改进，但仍然未有较大的突破。鱼塘养殖仍以混养为主，为了增加产量和增加养殖密度，挖掘大面积的池塘养鱼，以满足更多的产量；同时，为了解决大量鱼粪、饲料残渣沉在池塘而导致污染的问题，一般采用向水体中投入好氧微生物用以降解污染物；为了不让池塘污染而导致水质不达标，一般向水体中投入抗生素用以抗菌；为了提高鱼类的生长速度，投入激素用以喂鱼等等；上述的一系列措施会引发下面的几个问题：
(1)污染物积存在鱼塘，难以排放，并且会引起渔产食品的食用安全问题；
(2)鱼塘污染污染物处理需要大量换水，导致水资源的浪费，并且污染环境；
(3)池塘养殖占用面积大，池塘养殖密度小，造成土地资源的浪费；
(4)养鱼存活率低，池塘投资成本虽小，但是养鱼投资成本大。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种具有单位产量高、占地面积小、降低对养殖水体的污染以及养鱼密度大，存活率高的一种无污染养殖系统及其养殖方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种无污染养殖系统，包括生态水体区、与生态水体区连通的水产养殖区、与水产养殖区连通的初级水体处理区以及分别与初级水体处理区和生态水体区连通的二级水体处理区；
所述水产养殖区包括若干个水产养殖缸，所述若干个水产养殖缸设有与生态水体区连通的进水口和与初级水体处理区连通的出水口；
所述初级水体处理区包括过滤水池和设置于过滤水池内的固体过滤网，所述固体过滤网与水产养殖区的出水口连通；
所述二级水体处理区包括至少一个水生植物养殖池，水生植物养殖池种植有水生植物。
其中的，所述水产养殖区设置于生态水体区的外部陆地区或者漂浮设置于生态水体区的水体上，所述初级水体处理区设置于生态水体区的外部陆地区或者设置于生态水体区的水体内，所述二级水体处理区设置于生态水体区的水体内。
其中的，所述水产养殖区还包括用于对水产养殖缸内的水体进行曝气及循环流动的曝气水循环装置；所述曝气水循环装置包括壳体、设置于壳体内的水泵、与水泵连通的水体上升导管以及用于对水体上升导管供入气体的曝气装置，所述壳体分别与循环水箱和水产养殖缸连通。
进一步的，所述水产养殖缸连通有循环水箱，所述循环水箱的出水端与曝气水循环装置连通，所述循环水箱的进水端与水产养殖缸连通。
其中的，还包括分别与初级水体处理区和二级水体处理区连通的浮萍养殖区。
其中的，所述水产养殖缸的进水口与出水口均设有格栅板。
本发明还提供一种养殖方法，包括前述的一种无污染养殖系统；其养殖方法的步骤如下，
步骤1：将生态水体区的水体输送到水产养殖区的若干个水产养殖缸内，用以直接给水产养殖缸提供含氧量高的水源；
步骤2：将若干个水产养殖区所排放的污水输送到初级水体处理区，利用设置于初级水体处理区内的固体过滤网对水体中的固态污染物进行初次过滤；
步骤3：将经过初级水体处理区的水体输送到二级水体处理区，利用设置于二级水体处理区的水生植物对从初级水体处理区流进的水体进行净化，水生植物对富营养化水体中的氮、磷起到吸附、沉淀、吸收代谢和富集浓缩，最终将污水的污染物移出，达到水体净化作用，净化后的水体重新流进生态水体区。
其中的，在步骤3中，将初级水体处理区所排出的其中一部分水体输送到浮萍养殖区，用以养殖浮萍植物，并将浮萍植物用作家畜或者家禽的饲料；浮萍养殖区所排出的水体输送到二级水体处理区进行水体净化，净化后的水体输送到生态水体区。
其中的，在步骤1中，使用曝气水循环装置对水产养殖缸的水体进行曝气循环，以增加水体的溶氧量，降低水体的二氧化碳含量。本发明的有益效果：
本发明提供的一种无污染养殖系统，包括生态水体区，与生态水体区连通的水产养殖区，用于进行高密度的鱼类养殖，提高鱼类产量和养鱼存活率；包括与水产养殖区连通的初级水体处理区，用以对水产养殖区所排放的污水进行固体污染物(鱼粪和剩余鱼粮的颗粒)的截留过滤；包括分别与初级水体处理区和生态水体区连通的二级水体处理区，从初级水体处理区排出的污水流进以二级水体处理区，用以对污水中的氮、磷等污染物进行净化处理，以使污水得到净化后流进生态水体区，让生态水体区的水质达到国家的gb3838-2002水质标准；水产养殖区和初级水体处理区建设在生态水体区周围闲置的陆地上，将所有水产养殖集中在水产养殖区，相同产量所需要的养殖面积为传统的鱼塘养殖面积的十分之一甚至更少，占用面积小，减少养殖成本；本发明提供的养殖方法是通过将生态水体区的自然水体引流到水产养殖区，用以为鱼类养殖提供含氧量较高的净化水体，再将水产养殖区所排出的污水通过初级水体处理区和二级水体处理区进行过滤净化，最后二级水体处理区将经过净化的水体循环排放到生态水体区，由此使生态水体区的水体不断地被循环利用，以达到高效无污染的效果。本养殖系统及其养殖方法，让整个自然生态水体区与水产养殖区有效地结合利用，无需大量换水和过多投放药物，有效节省水资源和降低投入成本，以形成环保无公害、水质无污染、占用面积小、高密度养殖和高产量的生态养殖区。
附图说明
图1为本发明养殖系统的实施例一的结构示意图；
图2为是图1的剖面结构示意图；
图3为本发明养殖系统的实施例二的结构示意图；
图4为本发明的养殖流程结构示意图。
附图标记说明
1-生态水体区；11-抽水装置；2-水产养殖区；21-水产养殖缸；211-进水口；212-出水口；213-隔板；22-曝气水循环装置；221-壳体；222-水泵；223-水体上升导管；224-曝气装置；2241-曝气管；2242-罗茨风机；2243-通气孔；23-循环水箱；24-浮桶；3-初级水体处理区；31-过滤水池；32-固体过滤网；4-二级水体处理区；41-水生植物养殖池；411-一次浮水植物处理池；412-二次浮水植物处理池；42-水生植物；5-浮萍养殖区。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
实施例一
如图1至图2所示，一种无污染养殖系统，包括生态水体区1、与生态水体区1连通的水产养殖区2、与水产养殖区2连通的初级水体处理区3以及分别与初级水体处理区3和生态水体区1连通的二级水体处理区4；所述水产养殖区2包括若干个水产养殖缸21，所述若干个水产养殖缸21分别设有与生态水体区1连通的进水口211和与初级水体处理区3连通的出水口212；所述初级水体处理区3包括过滤水池31和设置于过滤水池31内的固体过滤网32，所述固体过滤网32与水产养殖区2的出水口212连通；所述二级水体处理区4包括至少一个水生植物养殖池41，水生植物养殖池41种植有水生植物42。具体地，所述水产养殖缸21的进水口211与出水口212均设有格栅板，格栅板用以阻隔养殖鱼从进水口211与出水口212中溜出水产养殖缸21。
所述生态水体区1为小型的生态净化池塘，池塘内种植了水生植物和投放如草鱼及鲢鱼等高等生物；已基本上净化的循环水还会含有低浓度的养份，可让水草及水藻吸收生长，草鱼及鲢鱼等以水草及水藻等浮游生物为食，以形成一个自然健康水生态的食物链，并通过生物转移，使池塘的水体进一步被净化。
因此，本发明通过将所述水产养殖区2的外部陆地区上，以形成池塘养水、陆地上的高密度区养鱼的新模式，由此提升养殖密度，改善水质，增强养殖品种的体质；并且采用独立的高密度区养鱼，与传统鱼塘的区别是，本水产养殖区2能够将鱼的排泄物及饲料残渣在养殖区的区域内集中处理，和能够实现相同的产量所需的养殖面积仅为传统池塘养殖面积的十分之二甚至更少；所述初级水体处理区3可以设置于生态水体区1的外部陆地区，或者也可以设置于生态水体区1的水体内，所述二级水体处理区4设置于生态水体区1的水体内，分别用以对水产养殖区2所排放的污水进行过滤净化。
在实际应用中，生态水体区1的水流入水产养殖区2，为水产养殖区2的若干个水产养殖缸21提供含氧量高的净化水体，使若干个水产养殖缸21能够进行高密度的鱼类养殖，由此提高养鱼存活率和鱼类产量；若干个水产养殖缸21所排放的水体通过出水口212流入初级水体处理区3内的固体过滤网32，固体过滤网32对水体内的固体污染物如鱼粪和剩余鱼粮的颗粒的进行截留过滤，过滤后的水体流进过滤水池31，再通过过滤水池31流进二级水体处理区4；二级水体处理区4内的水生植物42对污水中的氮、磷等污染物进行净化处理，处理后的循环水体尚含有小量养分，在该水体流入生态水体区1后，在生态水体区1的自然净化作用下得到进一步处理，以使生态水体区1内的水质达到国家的gb3838-2002水质标准。整个养殖系统将养殖和循环水处理有效地结合起来，形成一个完整的养殖系统内部循环，以实现无污染的高密度养殖系统。
在本技术方案中，所述水产养殖区2还包括用于对水产养殖缸21内的水体进行曝气及循环流动的曝气水循环装置22。
具体地，水产养殖缸21的数量和各个水产养殖缸21的形状大小可根据地域面积大小和产量需求而设定，各个水产养殖区2之间互不连接，当一个水产养殖区2出现问题时，不会影响到其它养殖缸内的养殖，做到了安全可控，问题可控；本实施例中，所述水产养殖缸21的数量为两个，其中一个水产养殖缸21的为圆形，另一个水产养殖缸21的形状为长圆形，长圆形的水产养殖缸21的中部设有一隔板213，以形成类似跑道型的养殖缸，以便于水体能够环绕缸体往一个方向流动。
在实际应用中，生态水体区1设有抽水装置11，抽水装置11将生态水体区1内的水体通过各个水产养殖缸21的进水口211抽进到水产养殖缸21内，水产养殖缸21内的水体在曝气水循环装置22的作用下，用气体推动水体环绕缸体以一定的速度流动，以营造鱼类洄游的养殖环境，由此为高密度养殖提高良好的条件；同时，曝气水循环装置22也为水产养殖缸21提供足够的溶氧量，降低水体中的二氧化碳含量；综上所述，本发明的水产养殖区2能够有效地提高养殖密度和提高养鱼存活率；水产养殖缸21所产生的污水，通过出水口212流入初级水体处理区3。
在本技术方案中，所述水产养殖缸21设置有循环水箱23，所述循环水箱23的出水端与曝气水循环装置22连通，所述循环水箱23的进水端与水产养殖缸21连通。循环水箱23的设计用以对水产养殖缸21内的水体进行回收，便于曝气水循环装置22对水体进行曝气循环；具体地，所述曝气水循环装置22包括壳体221、设置于壳体221内的水泵222、与水泵222连通的水体上升导管223以及用于对水体上升导管223供入气体的曝气装置224，所述壳体221分别与循环水箱23和水产养殖缸21连通。作为优选的，水泵222选用气动提升水泵，所述曝气装置224包括设于水泵222内的曝气管2241和与曝气管2241连通的罗茨风机2242，曝气管2241设有多个用于制造微小气泡的通气孔2243。
在工作时，水产养殖缸21的水体从进水端进入循环水箱23，再通过循环水箱23的出水端进入壳体221内，在水泵222作用下，水体从水体上升导管223上升，同时，曝气装置224的罗茨风机2242向曝气管2241通入空气、氧气或者臭氧，在通气孔2243的作用下向水体上升导管223内产生微小气泡，一方面以提高水体的溶氧量，降低水体中的二氧化碳含量，另一方面微小气泡可以吸附水中的污染物，以净化水体；被注入微小气泡的水体，在水泵222的作用下从壳体221内喷射到水产养殖缸21，以使水产养殖缸21的水体产生一定速度的流动。
在本技术方案中，参见图1至图2，所述初级水体处理区3包括过滤水池31和设置于过滤水池31内的固体过滤网32，所述固体过滤网32与水产养殖区2的出水口212连通。在实际应用中，水产养殖缸21的污水从出水口212流进过滤水池31，此时固体过滤网32便将污水的鱼粪和剩余鱼粮的颗粒进行截留过滤，回收的鱼粪可用作土耕肥料，从而减少对环境的污染，环保性强。
在本技术方案中，参见图1至图2，所述二级水体处理区4包括至少一个水生植物养殖池41和种植于水生植物养殖池41的水生植物42。具体地，水生植物养殖池41的数量可以根据水体的污染物含量来设定；所述水生植物42可以为浮水植物、浮叶植物，沉水植物和漂浮植物等；在本实施例中，水生植物42采用浮水植物，浮水植物可以定期收割，可集中制造沼气，由此实现废物利用，大大增强本发明的环保性；水生植物养殖池41为两个，分别为一次浮水植物处理池411和二次浮水植物处理池412。采用自然生物的特性过滤并净化水体，无需大量投入药品，大大降低养鱼投资成本。
在实际应用中，经过过滤水池31的水体依次经过一次浮水植物处理池411和二次浮水植物处理池412，此时水生植物养殖池41内的浮水植物能够吸收水体中的氮、磷及有机污染物，从而消除污染，净化水质，改善水体质量，恢复水体的生态功能；水体在经过一次浮水植物处理池411和二次浮水植物处理池412的处理下，流出到生态水体区1的水体能够达到国家的gb3838-2002水质标准。
在本技术方案中，本养殖系统还包括分别与初级水体处理区3和二级水体处理区4连通的浮萍养殖区5，浮萍养殖区5内种植有浮萍植物。在实际应用中，利用初级水体处理区3所排出的部分污水输进到浮萍养殖区5，用于养殖浮萍植物，以作为草鱼饲料，由此提高自然资源的利用率；浮萍养殖区5流出的水体流入二级水体处理区4进行净化循环利用。
实施例二
本实施例的技术方案与实施例一的不同之处在于：本实施例中的生态水体区1为大型生态湖泊，为了最大化利用湖泊的面积，参见图3，所述水产养殖区2漂浮设置于生态水体区1的水体上，所述初级水体处理区3和二级水体处理区4均设于生态水体区1内。具体地，所述水产养殖区2包括若干个水产养殖缸21，所述若干个水产养殖缸21通过装设浮桶24或者其它浮性装置漂浮于生态水体区1的水体上。采用水产养殖缸21漂浮设置于大型生态湖泊中进行养殖，不但可以实现高密度养殖，而且可以有利于方便收集污染物，防止对大型生态湖泊产生污染，有效地保护自然生态环境。
参见图4，本发明还提供一种高效无污染的养殖方法，包括前面所述的一种无污染养殖系统；其养殖方法的步骤如下：
步骤1：将生态水体区1的水体分别输送到若干个水产养殖区2的水产养殖缸21内，用以直接给水产养殖缸21提供干净的水体；
步骤2：将若干个水产养殖区2所排放的污水输送到初级水体处理区3，利用设置于水体处理区内的对污水的固体过滤网32对水体的固态污染物粪渣和剩余鱼粮的颗粒进行初次过滤；
步骤3：将经过初级水体处理区3的水体输送到二级水体处理区4，利用设置于二级水体处理区4的水生植物42对从初级水体处理区3流进的水体进行净化，水生植物42对富营养化水体中的氮、磷可起到吸附、沉淀、吸收代谢和富集浓缩，最终将污水的污染物移出，达到水体净化作用，净化后的水体重新流进生态水体区1。
其中，在步骤3中，还可以将初级水体处理区3所排出的其中一部分水体输送到浮萍养殖区5，用以养殖浮萍植物，并将浮萍植物用作家畜或者家禽的饲料；浮萍养殖区5所排出的水体输送到二级水体处理区4进行水体净化，净化后的水体输送到生态水体区1。
进一步地，在步骤1中，使用曝气水循环装置22对水产养殖缸21的水体进行曝气循环，以增加水体的溶氧量，降低水体的二氧化碳含量，从而为鱼类养殖提供良好的养殖环境，提高鱼类生产。
通过上述方法，有效将水产养殖过程中多余的有机物分离出来，保持养殖水体的优质环境，从根源上切断污染的恶性循环链，使养殖水体可循环使用，且分离出来的有机物可作为绿色植物的优质有机肥料加以利用。
本发明的优势以南沙某鱼场的产量进行对比举例说明：
南沙某鱼场总面积34亩，该鱼场的养殖以草鱼为主，另外养殖鲫鱼、鲤鱼、鲮鱼及鳊鱼作为生物控制；其划分10个区，每36天收成一次7500kg，一年收成75000kg，平均每亩年产2200kg，每天投放饲料350kg。
采用本发明的养殖系统整改后：
(1)水源
以生态池塘作为水源，水质标准为gb3838-2002ⅲ类水(适合养殖水产)，其中主要水质标准的氨氮tan小于1mg/l。
(2)高密度养殖区
按照养殖密度70kg/m3，每周期36天收成7500kg计算，可得出鱼缸的面积大概为102m2，由此可得：
中鱼至成鱼分5组鱼缸，每组面积102m2，共510m2；
鱼苗至中鱼分5组鱼缸，每组面积51m2，共255m2；
由上述可得，高密度养殖区的总面积为1.15亩。
(3)二级水体处理区
按照每天投放饲料350kg和水生植物养殖池所排出水体的氨氮tan小于1mg/l的标准计算，可得出，水生植物养殖池的占用面积为5.6亩。
(4)生态塘
生态塘取面积1亩，水深1.5m，储水量为1000m3，塘内种植水草、低浓度水藻，投放适量鲢鱼等作为生物控制，可将水体的氨氮浓度控制在1mg/l以下。
综合(1)到(4)点所述，通过本养殖系统整改后的占用土地面积为1.15+5.6+1＝7.75亩，与南沙某鱼场的34亩相比较，本养殖系统可释放26.25亩土地，总共节省约77％的土地可供其它用途。
综上所述，整个养殖系统的土地资源得到优化配置，整个养殖区域可作为渔业旅游休闲区，为人们提供大自然的娱乐休闲场所，增加渔民的经济效益。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。