一种自动混合水池系统的制作方法

本发明属于水产养殖、污水处理技术领域，具体涉及一种自动混合水池系统。

背景技术：

在水生动物工厂化养殖系统中，养殖水池是实现生产的重要载体和不可或缺的主要设备，其结构造型不仅影响到载水量、生产量，同时还对水生态环境的形成、维护、修复起到了决定性的影响。

一套完整的集水生动物工厂化养殖系统包含：养殖水池系统、污物污泥排污系统、固液分离处理系统、污水无害化处理系统等。系统的合理性涉及到水生动物的合理活动规律、水流混合的充分性、氧气的输送、营养物的投放、污染物的处理、水生态的维护与修复等多个方面。目前水生动物养殖系统中水池装置主要考虑的是水体的承载量及水生动物的承载量，有的只考虑了水体的水平流动性，缺乏养殖水池是个集养殖与污水处理为一体的小型水生态系统的结构性考虑，因此有必要设计开发一种新型的能满足自然生态循环的可实现自动混合流动集水生动物养殖、污水处理池为一体的成套系统，实现整个养殖过程的低能耗、零排放的目的。

现有技术的工厂化养殖系中的养殖水池只满足了水体承载量的考虑，只是把水池当成了一个可以用于水生动物养殖的容器，而将养殖过程中产生污染物提交给其它辅助性的如排污、固液分离、污水处理系统来完成，从而无法发挥水环境的自净功能及养殖过程中污水处理功能。

现有技术的工厂化养殖系统大部分采用规则或不规则网格状、点状分布的底部曝气装置，该装置的设计只考虑到曝气对水体的增氧作用及水体上下层的混合，由于气力的作用，每一个曝气单元产生独立的作用力起到对水体增氧的效果，然而二个相邻曝气点之间接合部底层水体出现了各自向曝气装置流动水体的反作用力，该反作用力产生二大严重后果：一、是出现相当范围内流体平静区也就是俗称的死角区域形成缺氧区和大量颗粒物沉降区，该区域内的沉降物因缺氧造成腐烂变质、越积越多形成大量污染物无外力的作用下又无法消除，该污染物如果不及时排出水池将会产生大量的硫化氢等有害物质，对水生动物是致命的伤害,现有技术要处理该污物必须要将污染物也称之为污泥通过排污系统排出养殖水池，再利用专门的污泥、污水处理系统进行额外的治污处理，不但增加了大量的能耗又破坏了养殖水体水质的稳定性，或者将污染物直接排放造成环境污染的同时因为养殖水体的损失需要不定时补水同样也造成养殖水体水质的不稳定性。二、相互抵消的作用力影响了对水体的补氧效果，为满足水体的补氧及水体的流动只能加大充气压力提高鼓风机的功率，因此现有技术的网格状、点状分布曝气装置破坏了水体无死角流动的原则，据估算现有的曝气方法50％以上的功率损失在了相互作用力的抵消上。由于现有技术设计上的缺陷造成水体流动的不合理性增加了能源消耗、造成了大量污染物的产生与排放。

虽然目前已经有人将水池设计成圆型、方型或跑道式，采用现有的网格状、点状曝气装置，只解决了水体的水平流动目标，无法解决颗粒物的沉降而沉降的颗粒物由于严重缺氧腐烂变质不能成为水生生物的饵料，形成水体最大污染来源，因此根本上无法实现水体需要混合流动完全符合海洋生态学上的活水性要求，而且现有设计的养殖水池由于设计上的致命缺点不能实现大水体池型，一般都在50立方米左右的载水量，而载水量越小造价越高越容易出现水质波动的特性对养殖而言是不可取的。

技术实现要素：

为了解决现有技术的工厂化养殖系中的养殖水池只满足了水体承载量的考虑，只是把水池当成了一个可以用于水生动物养殖的容器，而将养殖过程中产生污染物提交给其它辅助性的如排污、固液分离、污水处理系统来完成，从而无法发挥水环境的自净功能及养殖过程中污水处理功能的问题，本发明提供了一种自动混合水池系统。

一种自动混合水池系统，其特征在于：它包括：水池、曝气系统；所述的水池呈u字型，所述的水池底部设有曝气系统；所述的曝气系统包括曝气装置、主路导气管、导气管、气泵；所述的主路导气管设置在水池的纵向中心线位置，与水池走向一致的曝气管道并与水池底部做可拆式固定；所述的曝气装置设置在主路导气管上；所述的路导气管、导气管、气泵依次连接；

进一步的，所述的水池宽在1至10米之间；长度大于2米；水池深在0.5至4米之间；

进一步的，所述的气泵采用旋涡式风机；

进一步的，所述的气泵采用旋涡式风机。

进一步的，所述的曝气装置为口径20毫米的中空管沿管壁纵向直线钻上小于1毫米间距小于100毫米的微孔，在曝气管每1米间隔的断面接上三通气管用于外接支路导气管，支路导气管应大于20毫米；

进一步的，所述的曝气装置为纳米微孔曝气管、微孔曝气石。

进一步的，曝气装置，它包括：管道接口、喷射管、进流管口、出流管口；所述的管道接口设置在底部，呈三通状；所述的喷射管经法兰连接在管道接口的上部；所述的喷射管上部设有管口，所述的管口直径小于喷射管的直径；所述的喷射管的外部设有喷射腔；所述的喷射腔呈葫芦状，顶部设有出流管口；所述的出流管口的直径小于喷射腔的内径；所述的进流管口设置在喷射腔的左右两侧；所述的进流管口呈扁平状，向下弯曲。

本发明采用u字型水池加上一字形中间曝气装置，目的是将水池中间部水体水位通过气力提升的作用高出池壁的水体水位，实现养殖水池中形成二股方向相反的的水体上下环流系统。由于养殖水池水体每一个断面都可以独立完成二个上下环流水体从而解决了水池可以无限放大的可能，大体量的载水量又保证了水质的稳定性可以大幅度降低基础设施的投资造价以及后期生产成本的大幅度下降。由于中间持续不断的气力作用实现环流水体稳定运行，稳定的环流水体将带动水池中的所有颗粒物作有规律的有氧运动解决了颗粒物的沉降腐烂可能，使之成为水生生物的饵料，因此本发明的采用中间一字形曝气装置将一个作用力实现了二大功能：一、可持续不断向水体补充足够氧气，二、利用了气力提升水位加上液体水平流动的特性完成水体的有规律无死角循环运动；不间断的匀速混合与水平流动，将养殖过中的所投放颗粒物及代谢物通过污水生化处理技术实现无害化循环往复使用；利用一套简单装置替代现有技术需要分列的养殖、排污、治污三套复杂系统，使养殖与治污在同一水体内实现，完成了水池内部人造海洋生态环境的稳定，保证了生态的自我维护与修复功能。

附图说明

图1为本发明一种自动混合水池系统的主视图；

图2为本发明一种自动混合水池系统的曝气装置的主视图；

图3为本发明一种自动混合水池系统的曝气装置的a-a剖视图。

具体实施方式

实施例1：

请参见附图1，一种自动混合水池系统，它包括：水池1、曝气系统2；

所述的水池1呈u字型，采用所有可以盛水的无毒、无害的材料，单个水池型的大小可以因地制宜，水池宽在1至10米之间；

所述的水池1长度大于2米理论上可以无限长，根据实际情况及操作方便建义在50至100米之间。水池深在0.5至4米之间，水池越深增氧效果及混流效果越好具体应当根据所养殖的生物决定池深；

所述的水池1底部设有曝气系统2；

所述的曝气系统2包括曝气装置21、主路导气管22、导气管23、气泵24；

所述的主路导气管22设置在水池1的纵向中心线位置，与水池走向一致的曝气管道并与水池底部做可拆式固定；

所述的曝气装置21设置在主路导气管22上；

所述的路导气管22、导气管23、气泵24依次连接；

所述的气泵24采用旋涡式风机(风机没有特别要求)，功率配置是水池深在1米以内、水池面积每一平方米气泵风机功率为10w，水池深度每增加1米气泵风机功率增1w；

所述的曝气装置21可采用目前市场上通用的纳米微孔曝气管、微孔曝气石、或者采口径20毫米的中空管沿管壁纵向直线钻上小于1毫米间距小于100毫米的微孔，然后在曝气管每1米左右的断面接上三通气管用于外接支路导气管，支路导气管应大于20毫米。根据水池的宽度合理安装单管或多管并排的曝气管，如果是多管并排每排曝气管之间的间距在100毫米左右；

使用时，水池中注满水，气泵风机向主路导气管送气、通过支路导气管将大量的带氧空气由曝气管向上喷气，为水体不断补氧的同时产生强大的向上推力从而带动底部的水体向水池表面喷射；水池底层中心部分的水体由于气力的作用不断向上部运动；由于液体在无动力作用下只能作水平流动的特性，水池底层部水体只能由水池壁向水池中心部不断作水平补充流动从而又形池壁水位不断下降；水池中心上层水体部位由于气力提升水体的作用液面不断高于水池壁的水体液面，无动力作用下水往低处流又是自然特性，水池中心上层水体高出池壁部分形成二股水流分别向水池壁不断流动；水池两侧由于底部水体不断向水池中心流动池壁上部水体因重力的作用不断向池底部作自然流动。由此整个水池在任何一个断面都形成两个方向相反的得到大量氧气补充的环流水体。

两个方向相反的环流水体将带动水体中所有颗粒物与水体一起作富氧环流运动，从而保证水体中的颗粒物不会在任何一个地方停留也就不会沉降，利用污水生化处理技术处于悬浮状态的颗粒物在有氧状态下将分别成为各种水生生物的营养源，即养殖生物的代谢物是低等水生动物的饵料、低等水生动物的代谢物是微生物的营养源、微生物及其代谢物又是养殖动物的生物饵料，彻底打通了海洋生态环境中的食物链。从而完成水生态的自然循环与净化保证了无任何污染的产生。

水池整个纵向水体由于气力提升力不可能一致，水池纵向的水体液面也就自然存在高低落差，纵向液面的落差又自然形成纵向水体的相互交叉流动，纵向的交叉流动加上水生生物的自由游动从而使整个水体得到充分混合，保证了整池水体相对一致性及稳定性。

采用本发明装置只要确定合理的养殖密度、合理的饵料投放就能实现养殖全过程中零换水、零排污、零用药、零风险，是对水产养殖业革命性的贡献。

本发明采用u字型水池加上一字形中间曝气装置，目的是将水池中间部水体水位通过气力提升的作用高出池壁的水体水位，实现养殖水池中形成二股方向相反的的水体上下环流系统。由于养殖水池水体每一个断面都可以独立完成二个上下环流水体从而解决了水池可以无限放大的可能，大体量的载水量又保证了水质的稳定性可以大幅度降低基础设施的投资造价以及后期生产成本的大幅度下降。由于中间持续不断的气力作用实现环流水体稳定运行，稳定的环流水体将带动水池中的所有颗粒物作有规律的有氧运动解决了颗粒物的沉降腐烂可能，使之成为水生生物的饵料，因此本发明的采用中间一字形曝气装置将一个作用力实现了二大功能：一、可持续不断向水体补充足够氧气，二、利用了气力提升水位加上液体水平流动的特性完成水体的有规律无死角循环运动；不间断的匀速混合与水平流动，将养殖过中的所投放颗粒物及代谢物通过污水生化处理技术实现无害化循环往复使用；利用一套简单装置替代现有技术需要分列的养殖、排污、治污三套复杂系统，使养殖与治污在同一水体内实现，完成了水池内部人造海洋生态环境的稳定，保证了生态的自我维护与修复功能。

实施例2：

请参见附图1-3，曝气装置，它包括：管道接口211、喷射管212、进流管口213、出流管口214；

所述的管道接口211设置在底部，呈三通状；

所述的喷射管212经法兰连接在管道接口211的上部；

所述的喷射管212上部设有管口2121，所述的管口2121直径小于喷射管212的直径；

所述的喷射管212的外部设有喷射腔2122；

所述的喷射腔2122呈葫芦状，顶部设有出流管口214；

所述的出流管口214的直径小于喷射腔2122的内径；

所述的进流管口213设置在喷射腔2122的左右两侧；

所述的进流管口213呈扁平状，向下弯曲。

使用时，曝气装置安装在主路导气管22上，管道接口211与主路导气管22相连通，进流管口213设置在主路导气管22的左右两侧，在主路导气管22中通入有压力的气体后，由出流管口214喷出，同时带动水流由进流管口213进入，并由出流管口214喷射流出。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。