一种低成本塘基淡水鱼虾循环水养殖系统的制作方法

本实用新型涉及循环水养殖技术领域，特别涉及一种低成本塘基淡水鱼虾循环水养殖系统。

背景技术：

现代循环水养殖是水产养殖行业的新型养殖模式，它利用循环水处理系统对养殖水体进行循环处理。使养殖水体中的多投的饲料、鱼虾的粪便等有机物得以及时分离，以免有机物在水中分解成对鱼虾有毒的氨、亚硝酸盐等物质。另一方面，通过相应的设备，对水体中的溶氧、温度等指标针对性地处理，使水质稳定在一个科学合理的范围之内。这样不仅可以做到零污染、零排放、同时也可以通过提高养殖密度的方式来增加养殖户的经济效益。

但是目前国内循环水养殖遇到了诸多问题，如循环水养殖系统的某些技术仍停留在理论阶段，而实际应用方面会遇到很多现实的问题，经济效益未能达到理想。

循环水养殖系统前期投入成本过高，也是目前循环水养殖推广的难点之一；较为典型的是恒温成本，如果循环水养殖总水量达到1000方，至少需要10台空气能热泵，仅空气能热泵一项的前期投入成本就要20万元以上。

系统运行的效率低下，导致成本过高，最终经济效益低下或无盈利。部分循环水养殖系统设计者，沿用多年前的技术，或将污水处理的设备或工艺带入到循环水养殖中，生搬硬套，大量使用较细的管道和弯头等配件，增加了运行所需的电耗成本。还有水产养殖户使用风机来作为水产增氧的主要设备，但风机本身的增氧效率较低，也造成了电耗成本的大量增加。也有人使用液氧与纳米曝气盘等设备对养殖水体进行增氧，可以达到较高的溶氧支持高密度的养殖，但这种方式中，纯氧的利用率极低，造成纯氧的大量浪费。上述几种不合理的设计不同程度地造成运行成本过高。

系统的可控性不强。有些循环水养殖方案中，主张与外塘结合对循环水养殖的水体进行交换和处理。如在专利“一种集约化池塘内循环水养殖系统”中，整个系统仍然是处于外塘中进行。而外塘在气温变化、暴雨、水源污染等情况发生时，水质会剧烈波动，会对鱼虾造成应激，进而导致其发病率高甚至大量鱼虾死亡，给水产养殖户带来严重的经济损失，这种方式的可控性不强，需要优化和改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低成本塘基淡水鱼虾循环水养殖系统，本系统能够降低循环水养殖的成本，提高效益且兼具环保性、可控性。

本实用新型的技术方案为：一种低成本塘基淡水鱼虾循环水养殖系统，包括循环水处理系统、土塘生态过滤系统和保温大棚，所述循环水处理系统和土塘生态系统均位于保温大棚内，所述土塘生态过滤系统包括土塘和集污池，土塘底部覆盖土工膜和透明保温膜，集污池分别与土塘和循环水处理系统连接，土塘还与循环水处理系统连接。其中，直接利用现有的土塘进行改造可降低成本，土塘在冬天可利用地温进行保温，以节省系统保温成本，集污池里浓缩后的养殖废水中含有大量的有机物，可在集污池中进行发酵后作为绿肥销售。不仅可实现环保零排放的目的，也可增加水产养殖场的经济效益。

所述土塘生态过滤系统的土塘包括依次设置的生态养殖区、二次沉淀区和种植过滤区，种植过滤区的出水口还设有第一水泵，第一水泵将种植过滤区的水送向循环水处理系统，种植过滤区上设有用于定植的漂浮泡沫板。其中，循环水处理系统的污水可进入生态养殖区，生态养殖区内养殖有花白鲢、罗非鱼、螺类等滤食性水生动物，以有机悬浮物为食，对水质要求低，适应性强，不仅可以提高系统饲料的营养转化率，也可增加系统的整体收益。种植过滤区的水面上设置有定植用的漂浮泡沫板，漂浮泡沫板上种植有强吸肥能力的的水生植物，如空心菜、象草等，这些水生植物的根系没于水面之下，水生植物应定期进行收割，这些水生植物可通过发达的根吸收水中已经溶解的氨、亚硝酸盐等物质，通过不断生长，以植物本身的形式将这些无机氮转化固定，再通过人工定期收割，可很大程度上将水中的无机氮从水中分离出来，不仅可有效地降低生物过滤系统的负担，而且还可通过销售蔬菜的形式增加养殖场的经济效益，同时，水生植物发达的根系也可作为水产益生菌的附着载体。

保温大棚包括透光棚和不透光棚，所述循环水处理系统上方设置不透光棚，土塘生态过滤系统上方设置透光棚，保温大棚上还设有水帘降温装置。其中，夏天则可通过保温大棚的水帘降温装置进行系统降温，可以大幅降低循环水养殖系统的保温成本。保温大棚能够防止气温突然变化时外界气温对循环水系统水体温度的影响，同时防止下雨时雨水对循环水养殖水体的影响，降低水产养殖的发病率。同时阳光可以穿过透光棚，使水生植物能进行光合作用。

所述水帘降温装置包括从大棚侧面的水帘进风口和位于大棚最高处的排气装置。采用水帘降温装置可大幅降低恒温装置的运行成本。

所述二次沉淀区的池底设有集污井，集污井通过管道连接到集污池，管道上设有阀门。其中，二次沉淀区的水流缓慢，有机物逐渐沉入水底，可定期人工打开阀门，使沉淀于集污井中的有机悬浮物进入集污池再处理，可以更彻底地分离系统水体中有机悬浮物的数量。

所述循环水处理系统包括养殖池、旋流沉淀池、微滤机和生物过滤池，所述养殖池、旋流沉淀池、微滤机和生物过滤池依次连接形成循环，微滤机的排污口连接土塘生态过滤系统，微滤机与生物过滤池之间还设有循环水泵、恒温装置和增氧装置。其中，养殖水池的出水口与旋流沉淀池的进水口连接，旋流沉淀池的出水口与微滤机的进水口连接，微滤机的出水口与生物过滤池的进水口连接，整个循环水处理系统在生物过滤池的出水口设置水泵，其余位置利用高度差实现水的自流，减少水泵的设置，降低能耗，可以最大程度地减少压力管道的使用量，从而减少系统对水泵扬程的要求，最大程度地节省电耗。微滤机排出的污水集中于集污池中。

所述养殖池和旋流沉淀池的结构相同，均为上部圆柱状，下部倒圆锥状的结构，养殖池的出水口位于底部的圆锥顶点处，进水方向为池壁内侧上的切线方向，旋流沉淀池的出水口位于底部的圆锥顶点处，旋流沉淀池的出水口连接微滤机的进水口，微滤机的出水口与生物过滤池的进水口连接。其中，采用此结构和进水方式，更利于水中的鱼虾粪便、多投入水中的饵料第一时间集中至位于池底中心处的出水管排出，防止这些有机物在水中分解成可溶性的氨、亚硝酸盐、硫化氢等对鱼虾有害的物质。

所述循环水泵并联地设有至少两台，其中一台循环水泵的管路上设有恒温装置，另一台循环水泵的管路上设有增氧装置，循环水泵采用潜水式轴流水泵。其中，恒温装置和增氧装置各自串联在管路上，从恒温装置和增氧装置流出的水高于养殖池的池壁，水自流回到养殖池，完成养殖水的循环。恒温装置可以使循环水体的温度保持在设定的温度范围内，避免水温波动使鱼虾产生应激，有利于鱼虾的生长。增氧装置能够保持水体的高溶氧状态，增氧装置可采用纯氧增氧装置，能够降低电耗，避免传统溶氧方式对氧气的大量浪费。采用多台循环水泵，可有效降低循环水泵故障所带来的系统风险。

所述旋流沉淀池上部的池壁上设有若干台造浪泵，相邻的造浪泵在池壁中等距分布，造浪泵的出水方向均为切线方向且所有造浪泵的方向均为顺时针方向或均为逆时针方向。其中，造浪泵对旋流沉淀池内的水流进行加强，使旋流沉淀池内的水旋流更剧烈，污物更易于集中在出水口处。设置旋流沉淀池一方面加强了集污效果，另一方面是为了避免在一级养殖池中产生过于剧烈的旋流，造成鱼虾运动过量，而导致饲料转化率低下的情况。选用的造浪泵功率小，例如，常用的造浪泵的功率为25瓦，一个一级沉淀池使用3台造浪泵，总功率仅75瓦，在保证旋流分离效果的情况下，能够尽可能地降低系统的能耗。

所述生物过滤池采用生物滤料堆积，生物过滤池中定向培养水产益生菌。其中，生物过滤池通过堆放生物滤料来培养水产益生菌，生物滤料可采用陶环、毛刷、塑料生物球、多孔悬浮填料、火山石、珊瑚石、蚝壳等具有多孔的表面的物品，多孔表面适宜于水产益生菌的附着和繁殖，多种填料的使用可以使水产益生菌的生长环境多样化，使细菌的生长和繁殖周期更短。水产益生菌包括但不限于枯草杆菌、芽孢杆菌、酵母菌、硝化细菌、反硝化细菌等。水产益生菌一方面可以及时有效地分解水中的有机悬浮物，另一方面可以将一部分可溶性的氨氮和亚硝酸盐等物质转化为无毒的硝酸盐等物质。流进生物过滤池的水经过了微滤机和低能耗高效溶氧装置分离水中悬浮物，避免了有机悬浮物在生物滤料上堆积和附着，可以减少清洗生物滤料的频率。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

本低成本塘基淡水鱼虾循环水养殖系统，对现有的土塘进行改造，形成生态养殖区、二级沉淀区和种植过滤区，减少前期投入成本，旋流沉淀池中设置造浪泵以提高分离有机悬浮物的效果，微滤机进一步过滤有机悬浮物，并排入到集污池中，生物过滤池中的水产益生菌进一步优化养殖水体，达到低成本、高效益和环保的效果。

附图说明

图1为本低成本塘基淡水鱼虾循环水养殖系统的结构示意图。

其中，图中所示，1为养殖池、2为旋流沉淀池、3为微滤机、4为生态养殖区、5为二级沉淀区、6为集污池、7为种植过滤区、8为循环水泵、9为恒温装置、10为增氧装置、11为生物过滤池。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种低成本塘基淡水鱼虾循环水养殖系统，如图1所示，包括循环水处理系统、土塘生态过滤系统和保温大棚，所述循环水处理系统和土塘生态系统均位于保温大棚内，所述土塘生态过滤系统包括土塘和集污池6，土塘底部覆盖土工膜和透明保温膜，集污池分别与土塘和循环水处理系统连接，土塘还与循环水处理系统连接。直接利用现有的土塘进行改造可降低成本，土塘在冬天可利用地温进行保温，以节省系统保温成本，集污池里浓缩后的养殖废水中含有大量的有机物，可在集污池中进行发酵后作为绿肥销售。不仅可实现环保零排放的目的，也可增加水产养殖场的经济效益。

土塘生态过滤系统的土塘包括依次设置的生态养殖区4、二次沉淀区5和种植过滤区7，种植过滤区的出水口还设有第一水泵，第一水泵将种植过滤区的水送向循环水处理系统，种植过滤区上设有用于定植的漂浮泡沫板。其中，循环水处理系统的污水可进入生态养殖区，生态养殖区内养殖有花白鲢、罗非鱼、螺类等滤食性水生动物，以有机悬浮物为食，对水质要求低，适应性强，不仅可以提高系统饲料的营养转化率，也可增加系统的整体收益。种植过滤区的水面上设置有定植用的漂浮泡沫板，漂浮泡沫板上种植有强吸肥能力的的水生植物，如空心菜、象草等，这些水生植物的根系没于水面之下，水生植物应定期进行收割，这些水生植物可通过发达的根吸收水中已经溶解的氨、亚硝酸盐等物质，通过不断生长，以植物本身的形式将这些无机氮转化固定，再通过人工定期收割，可很大程度上将水中的无机氮从水中分离出来，不仅可有效地降低生物过滤系统的负担，而且还可通过销售蔬菜的形式增加养殖场的经济效益，同时，水生植物发达的根系也可作为水产益生菌的附着载体。

保温大棚包括透光棚和不透光棚，所述循环水处理系统上方设置不透光棚，土塘生态过滤系统上方设置透光棚，保温大棚上还设有水帘降温装置。其中，夏天则可通过保温大棚的水帘降温装置进行系统降温，可以大幅降低循环水养殖系统的保温成本。保温大棚能够防止气温突然变化时外界气温对循环水系统水体温度的影响，同时防止下雨时雨水对循环水养殖水体的影响，降低水产养殖的发病率。同时阳光可以穿过透光棚，使水生植物能进行光合作用。

水帘降温装置包括从大棚侧面的水帘进风口和位于大棚最高处的排气装置。采用水帘降温装置可大幅降低恒温装置的运行成本。

二次沉淀区的池底设有集污井，集污井通过管道连接到集污池，管道上设有阀门。其中，二次沉淀区的水流缓慢，有机物逐渐沉入水底，可定期人工打开阀门，使沉淀于集污井中的有机悬浮物进入集污池再处理，可以更彻底地分离系统水体中有机悬浮物的数量。

循环水处理系统包括养殖池1、旋流沉淀池2、微滤机3和生物过滤池11，所述养殖池、旋流沉淀池、微滤机和生物过滤池依次连接形成循环，微滤机的排污口连接土塘生态过滤系统，微滤机与生物过滤池之间还设有循环水泵8、恒温装置9和增氧装置10。其中，养殖水池的出水口与旋流沉淀池的进水口连接，旋流沉淀池的出水口与微滤机的进水口连接，微滤机的出水口与生物过滤池的进水口连接，整个循环水处理系统在生物过滤池的出水口设置水泵，其余位置利用高度差实现水的自流，减少水泵的设置，降低能耗，可以最大程度地减少压力管道的使用量，从而减少系统对水泵扬程的要求，最大程度地节省电耗。微滤机排出的污水集中于集污池中。

养殖池和旋流沉淀池的结构相同，均为上部圆柱状，下部倒圆锥状的结构，养殖池的出水口位于底部的圆锥顶点处，进水方向为池壁内侧上的切线方向，旋流沉淀池的出水口位于底部的圆锥顶点处，旋流沉淀池的出水口连接微滤机的进水口，微滤机的出水口与生物过滤池的进水口连接。其中，采用此结构和进水方式，更利于水中的鱼虾粪便、多投入水中的饵料第一时间集中至位于池底中心处的出水管排出，防止这些有机物在水中分解成可溶性的氨、亚硝酸盐、硫化氢等对鱼虾有害的物质。

微滤机采用滚筒式微滤机，微滤机的进水采用自流形式，微滤机的水泵设于滚筒后方，微滤机采用广州蓝灵水产科技有限公司生产的wl30自动滚筒微滤机，其中，采用此结构，可以有效避免鱼虾粪便等有机物被微滤机的水泵打碎成更细小的有机悬浮颗粒，而影响过滤效果，可以大大提高微滤机的一次性过滤效率。微滤机可以首先将通过滚筒的鱼虾粪便、残余的饵料等有机悬浮物截流并第一时间通过自动反冲洗排出水体之外，使用微滤机可以实现自动化、节省大量电能和人工。

循环水泵并联地设有至少两台，其中一台循环水泵的管路上设有恒温装置，另一台循环水泵的管路上设有增氧装置，循环水泵采用潜水式轴流水泵。其中，恒温装置和增氧装置各自串联在管路上，从恒温装置和增氧装置流出的水高于养殖池的池壁，水自流回到养殖池，完成养殖水的循环。恒温装置可以使循环水体的温度保持在设定的温度范围内，避免水温波动使鱼虾产生应激，有利于鱼虾的生长。增氧装置能够保持水体的高溶氧状态，增氧装置可采用纯氧增氧装置，能够降低电耗，避免传统溶氧方式对氧气的大量浪费。采用多台循环水泵，可有效降低循环水泵故障所带来的系统风险。

增氧装置采用专利(201820743663.6)公开的一种低能耗高效溶氧装置，该装置与液氧瓶配套使用，可使循环水养殖水体的溶氧达到高水平，以满足高密度养殖情况下，大量鱼虾对水中溶氧的需求，同时可以大幅降低料比，节省饲料成本。该低能耗高效溶氧装置还有气浮分离作用，在微滤机过滤掉大颗粒的有机悬浮物后，细小颗粒的有机悬浮物在通过低能耗高效溶氧装置时，由于气浮作用，以泡沫的形式被排出，进入集污池，可以提高系统对水中有机悬浮物的一次性过滤效果，可以大大降低后续生物过滤池的负载。低能耗高效溶氧装置还有脱除水中二氧化碳的作用，随着养殖密度的提高，鱼虾呼吸所排出的二氧化碳溶解于水中，通过低能耗高效溶氧装置，水中的高浓度二氧化碳会从水中析出，可以有效控制水体的ph值，避免水质在长期运行后酸化，酸化后养殖水会对水质的硬度、碱度等指标有负面影响。低能耗高效溶氧装置和恒温设备是并联关系，目的是避免主循环的所有水都流经这两台设备，由于系统水流循环能起到良好的混合作用。因此，这两台设备并联设置便可满足整个系统溶氧或恒温的需要。如果这两台设备串联，反而会对水流造成更大的阻力，二者并联安装，可有效降低管道阻力，节省了系统能耗。

旋流沉淀池上部的池壁上设有若干台造浪泵，相邻的造浪泵在池壁中等距分布，造浪泵的出水方向均为切线方向且所有造浪泵的方向均为顺时针方向或均为逆时针方向。其中，造浪泵对旋流沉淀池内的水流进行加强，使旋流沉淀池内的水旋流更剧烈，污物更易于集中在出水口处。设置旋流沉淀池一方面加强了集污效果，另一方面是为了避免在一级养殖池中产生过于剧烈的旋流，造成鱼虾运动过量，而导致饲料转化率低下的情况。选用的造浪泵功率小，例如，常用的造浪泵的功率为25瓦，一个一级沉淀池使用3台造浪泵，总功率仅75瓦，在保证旋流分离效果的情况下，能够尽可能地降低系统的能耗。

生物过滤池采用生物滤料堆积，生物过滤池中定向培养水产益生菌。其中，生物过滤池通过堆放生物滤料来培养水产益生菌，生物滤料可采用陶环、毛刷、塑料生物球、多孔悬浮填料、火山石、珊瑚石、蚝壳等具有多孔的表面的物品，多孔表面适宜于水产益生菌的附着和繁殖，多种填料的使用可以使水产益生菌的生长环境多样化，使细菌的生长和繁殖周期更短。水产益生菌包括但不限于枯草杆菌、芽孢杆菌、酵母菌、硝化细菌、反硝化细菌等。水产益生菌一方面可以及时有效地分解水中的有机悬浮物，另一方面可以将一部分可溶性的氨氮和亚硝酸盐等物质转化为无毒的硝酸盐等物质。流进生物过滤池的水经过了微滤机和低能耗高效溶氧装置分离水中悬浮物，避免了有机悬浮物在生物滤料上堆积和附着，可以减少清洗生物滤料的频率。

如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。