工厂化高密度水产养殖系统的制作方法

本发明涉及智能水产养殖技术，尤其涉及工厂化高密度水产养殖系统。

背景技术：

我国的农业由农、林、牧、副、渔组成，按照这一排序，渔业原来排在最后，但随着近年来渔业的不断发展，渔业在农业中的比例已经上升到10％左右，仅次于林业，国内对鱼类等水产品的需求不断上升，鱼肉是人类补充动物蛋白的最佳选择，消化吸收率极高。同时，鱼肉中的胆固醇含量很低，相对于其他肉类来说更有益身体健康。但我国的捕捞量却逐年下降，如何满足市场不断上升的需求？养殖产业的大发展就是解决水产需求量不断增长的主要途径，我国目前是世界上唯一一个养殖量大于捕捞量的国家。然而，我国水产养殖发展在追求数量与增长速度的过程中，也因为占用、消耗大量资源造成了生态失衡和环境恶化。在这种背景下，水产养殖业向工厂化的发展势在必行。工厂化养殖，又称为设施渔业，它是指在室内水池中采用先进的机械和电子设备控制养殖水体的温度、光照、溶解氧、ph值、投饵量等因素，进行高密度、高产量的养殖方式，工厂化养殖已成为当前世界水产养殖业的前沿产业。

在工厂化高密度水产养殖过程中，养殖池水质环境的好坏是其成功的最关键因素。现有的工厂化高密度水产养殖，一般都采用了水处理系统，一方面，养殖池定期底部排污，将污水进行固液分离后，分离后的液体经过水处理系统处理后，重新排入养殖池内；另一方面，养殖池设置回水机构将养殖池内的水导出后，该回水通过水处理系统处理后再重新注入养殖池内。以保证养殖池的水质环境。

其中，养殖池底部排污是间隔一段时间定期进行的，而养殖池回水的水处理是一直在进行的，水处理系统大多时间是净化处理平时从养殖池回水机构排出的回水。

现有的养殖池回水方式主要包括：

1、养殖池表面回水。通过设置溢流阀，将养殖池内超过预定高度的水导出，然后将这部分水进行水处理后，重新注入养殖池内。养殖池表面回水的优点是，可以通过调节溢流阀调节养殖池内水面的高度，使得多个养殖池的水面高度基本一致；另外可以将水表面的油污排出，使得养殖池看上去干净、清澈。但是缺点是绝大部分的残饵与粪便还在养殖池内，而残饵与粪便又是工厂化养殖水体的主要污染源，也就是说养殖池内的实际水质环境并不是非常的好。

2、底部回水的方式。通过在养殖池底部设置带有控制阀的排水管，短时间定时排水，然后将排出的水进行水处理后，重新注入养殖池内。养殖池底部回水的优点是，带走相当一部分的残饵与粪便，使得养殖池内的残饵与粪便减少，利于水质环境的改善。但是其缺点是带有残饵与粪便的回水直接进入水处理系统，大大增加了水处理系统的负荷，水处理系统实际水处理效率低。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种工厂化高密度水产养殖系统，以满足高密度水产养殖对水质环境的高要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种工厂化高密度水产养殖系统，包括两个以上养殖池、至少一组养殖池回水机构、至少一个对养殖池的污水进行处理的水处理系统；

所述水处理系统至少包括污水处理区固液分离装置、微滤机组、清水池、生物处理池、沉淀池、杀菌处理、增氧装置，对来自所述养殖池的污水进行水质净化处理，所述水处理系统的出水口接入各个养殖池；

所述养殖池回水机构与水处理系统的微滤机组之间通过管路连通，将养殖池回水机构排出的回水输送到水处理系统；

所述养殖池还通过底部排污管道与水处理系统的污水处理区固液分离装置连通，将养殖池底部排污管道排出的污水输送到水处理系统。

优选的，所述养殖池回水机构包括与各养殖池的底部连通的竖流沉淀器、设置在各养殖池内的水面溢流器；水面溢流器、竖流沉淀器均与水处理系统的微滤机组连通。进一步，所述的竖流沉淀器包括外筒体和内筒体，所述内筒体悬空设置，内筒体下部开口，内筒体下部与外筒体连通；与各养殖池底部连通的进水管穿过外筒体后与内筒体连通，所述进水管上设置有进水阀；外筒体的底部设置有固体排污口，固体排污口与带有控制阀的排污管连通；外筒体的上部设置有溢流口，所述溢流口的高度高于进水管进水口的高度。更进一步，为了减小进水对竖流沉淀器内部水的冲击影响，所述进水管的进水角度设置为向上倾斜。

优选的，所述清水池、生物处理池、沉淀池、杀菌处理装置、增氧装置依次连接。

优选的，所述微滤机组、污水处理区固液分离装置分别通过管路与清水池连通。

优选的，该水处理系统包含水温调节装置，该水温调节装置与清水池连接，对清水池内的水温进行调节。

优选的，该水处理系统还包含蛋白质分离装置，所述蛋白质分离装置与清水池连接。

优选的，该工厂化高密度水产养殖系统还包含风机，所述风机与生物处理池、污水处理区固液分离装置、各个养殖池连接。

优选的，所述生物处理池、竖流沉淀器、微滤机组排出的污水经管道流入污水处理区固液分离装置。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

与原有技术相比，原来养殖池内的残饵和排泄物主要是通过底部排污水排出，在底部排污时，对沉淀在养殖池底部的残饵和排泄物扰动非常大，残饵和排泄物在养殖池内的水体中分解产生氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮，消耗溶解氧，且这些固体颗粒物在排出时被撞击成小颗粒而加速溶解。一部分随着污水排出，大大增加了循环水后处理的负荷；另一部分留在养殖池内，导致养殖池内的水质环境变差。最后导致需要更高的成本来去除。而本发明一是通过设置水面溢流器和竖流沉淀器一直排水，水处理系统将处理好的水循环导入养殖池的方式，使得养殖池内的水处于一个慢速流动的状态，减慢养殖池内残饵和排泄物的沉淀速度；二是将通过利用带有进水阀的进水管一直排水，将养殖池底部带有残饵和排泄物的污水(残饵和排泄物的尚未完全沉淀)从养殖池导入竖流沉淀器，使得大部分的残饵和排泄物随着回水一起进入竖流沉淀器，保证养殖池内的水质环境，另外利用竖流沉淀器将残饵和排泄物沉淀，仅仅有微量的残饵和排泄物随着溢流水进入水处理系统，降低了水处理系统的负荷，提高了水处理系统的工作效率。实现低成本、高效率的净化水质，适合工厂化高密度水产养殖。

本发明的水处理系统至少包括污水处理区固液分离装置、微滤机组、清水池、生物处理池、沉淀池、杀菌处理、增氧装置，对来自养殖池的污水进行水质净化处理，与现有的水处理系统布局不同，结构更加合理。该工厂化高密度水产养殖系统通过全方位的水质净化环节，满足水产类生长对水质的需要，使得可以在室内环境通过循环水进行高密度的水产养殖，整个系统具有良好的节水和保护环境的作用。

附图说明

图1是本发明一较佳实施方式工厂化高密度水产养殖系统结构图。

图2是本发明一较佳实施方式的竖流沉淀器的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明一较佳实施方式涉及一种工厂化高密度水产养殖系统，如图1所示，包含鱼池系统组(两个以上养殖池)100、一组养殖池回水机构和一个水处理系统；以及循环水泵、流量控制阀等。

水处理系统分别通过管路与鱼池系统组100的各个养殖池连通，将处理后的干净水导入各个养殖池内。

在本实施例中，水处理系统主要包括污水处理区固液分离装置201、微滤机组202、清水池203、水泵204、生物处理池205、沉淀池206、杀菌处理207、增氧装置208、水温调节装置209、蛋白质分离210、风机212。

杀菌处理207可以包括以下之一或其组合：紫外线灯、悬挂式紫外线消毒器、和/或浸入式紫外线消毒器。增氧装置208增加水质中的含氧量。通过水温调节装置209，可以保障清水池的水温在寒冷季节维持在合适的温度，并且通过多种渠道加热，可以在保障温度的同时，最大程度上降低能耗。

养殖池通过底部排污管道与水处理系统的污水处理区固液分离装置连通，将养殖池底部排污管道排出的污水输送到水处理系统。污水处理区固液分离装置201排出的残渣通过高温发酵可以作为有机肥料使用。污水处理区固液分离装置201通过水源区(起到补水的作用)211与清水池203连通，通过污水处理区固液分离装置201分离后的污水，经过水源区211后进入清水池203。在清水池的水位下降后，也可以由水源区211通过补水管路为清水池补水。通过该方式可以确保水始终为新鲜的活水，且保障清水池中的水量始终能够满足各养殖池所需。

微滤机组202通过管路与清水池203连通。水温调节装置209与清水池203连接，对清水池内的水温进行调节。蛋白质分离装置210与清水池203连接。

清水池203、水泵204、生物处理池205、沉淀池206、杀菌处理装置207、增氧装置208依次连接。

风机212选用罗茨风机，罗茨风机分别与生物处理池205、污水处理区固液分离装置201、各个养殖池连接，进行送风。

另外，实时监控室213通过对清水池203的取样进行分析，及时了解水质的溶解氧含量、ph值、盐度、温度等参数，以便进行及时调节。

养殖池回水机构与水处理系统的微滤机组202之间通过管路连通，将养殖池回水机构排出的回水输送到水处理系统；在本实施例中，养殖池回水机构包括与各养殖池的底部连通的竖流沉淀器320、设置在各养殖池内的水面溢流器310；水面溢流器310、竖流沉淀器320均与水处理系统的微滤机组连通。水面溢流器310将养殖池内超过预定高度的水导出，使得多个养殖池的水面高度基本一致；另外可以将水表面的油污(饲料产生)排出。

生物处理池205、竖流沉淀器320、微滤机组202排出的污水经管道流入污水处理区固液分离装置201。

参见图2，竖流沉淀器320包括外筒体321和内筒体322，内筒体322悬空设置，内筒体322下部开口，内筒体下部与外筒体连通，内筒体下端与外筒体底部之间的距离大约为外筒体高度的三分之一。在外筒体321和内筒体322之间界定出一沉淀区域326；与各养殖池底部连通的进水管323穿过外筒体后与内筒体连通，进水管323上设置有进水阀；外筒体的底部设置有固体排污口324，固体排污口与带有控制阀的排污管连通；外筒体的上部设置有溢流口325，溢流口325的高度高于进水管进水口的高度。为了减小进水对竖流沉淀器内部水的冲击影响，进水管的进水角度设置为向上倾斜，倾斜角度为0-30度。

先通过调节进水管323上的进水阀调节进水量，各养殖池底部的污水从进水管323流入竖流沉淀器320的内筒体322，当竖流沉淀器320的水面处于进水口和溢流口之间后，关小进水管323上的进水阀，使养殖池底部或下部的污水慢速进入竖流沉淀器320，此时，由于内筒体的保护，且进水角度向上倾斜，刚进入内筒体322的污水在内筒体322内是沿进水角度向上排放，排放速度也不快，因此，进入内筒体322的污水并不会对沉淀区域326的已有水造成较大波动，不会影响已经沉淀在外筒体底部的残饵和排泄物，有效的避免了这些固体颗粒物在排出时被撞击成小颗粒而加速溶解。

通过设置水面溢流器310和竖流沉淀器320一直排水，水处理系统将处理好的水循环导入养殖池的方式，使得养殖池内的水处于一个慢速流动的状态，减慢养殖池内残饵和排泄物的沉淀速度。养殖池底部带有残饵和排泄物的污水(残饵和排泄物的尚未完全沉淀)从养殖池导入竖流沉淀器，使得大部分的残饵和排泄物在完全沉淀在养殖池之前，随着回水一起进入竖流沉淀器，将残饵和粪便等有机物汇聚在竖流沉淀器底部，集中排出，保证养殖池内的水质环境，另外利用竖流沉淀器将残饵和排泄物沉淀，仅仅有微量的残饵和排泄物随着溢流水进入水处理系统，降低了水处理系统的负荷，提高了水处理系统的工作效率。

本发明先通过保持养殖池内水的流动，减缓沉淀速度，再通过将养殖池内的水在沉淀之前导出到竖流沉淀器中，在养殖池外进行沉淀，通过溢流沉淀的方式，既将大量固体残渣排出，又减小水处理系统的负担，提高水处理系统的效率，养殖出来的鱼类，完全可以达到绿色水产品的要求，提高了产品价值，增加了养殖收益。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。