一种用于设施渔业的集群式循环水处理方法与流程

本发明涉及设施渔业养殖领域，具体涉及一种用于设施渔业的集群式循环水处理方法。

背景技术：

1、在设施渔业水产养殖过程中，现有的工厂化循环水养殖模式是通过循环水处理系统来调节养殖水体，存在建设投资成本高，水处理能耗高，管理水平要求高等弊端；集装箱和流水槽等养殖模式是通过从池塘大量换新水，养殖尾水再排放到池塘净化的方法进行流水养殖，存在需要配备大面积净化池塘，养殖设施水体受池塘水质(氨氮、亚盐、病害等)影响极大，养殖能耗较大等弊端。

2、主要的原因在于养殖水体中的废渣(饲料残渣和鱼粪便等)没有及时过滤，长时间的累积和发酵，对水质造成极大的破坏。

3、另外，对于微滤机等设备过滤的出来的残渣，一般是作为垃圾料处理，对环境造成不利影响。

4、因此，有必要设计一种新的水处理设备。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于设施渔业的集群式循环水处理方法，能对渔业养殖设施中水体进行循环处理，达到养殖设施内水体的浑浊度降低、悬浮物减少的目的且能对养殖水体进行净化处理，而且一个净化器处理多个养殖箱，处理效率高。

2、更进一步，通过发酵箱的投入，能实现废渣的资源化利用。

3、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

4、一种用于设施渔业的集群式循环水处理方法，采用一个循环水净化器对n个养殖箱中的水进行循环处理；n≥2；

5、循环水净化器通过n组输入输出管路与n个养殖箱对应对接；

6、所述的处理包括过滤、循环补水和排渣；

7、处理过程为：在循环补水过程中，在控制器的控制下，使得循环水净化器交替工作在虹吸进水过滤模式和反冲洗排污模式；

8、模式1：虹吸进水过滤模式：

9、此时进水阀打开，排污阀关闭；由于循环水净化器的水位低于养殖箱的水位，养殖箱里的水经过进水管进入净化器外壳内的污水区；过滤后的水再进入净水区，再泵入养殖箱内进行循环，过滤机构用于过滤水中的废渣，废渣包括饲料残渣以及鱼类粪便；废渣在净化器外壳的底部沉积；

10、模式2：反冲洗排污模式

11、此时进水阀关闭，排污阀打开；净化器外壳底部沉积的废渣在水重力的作用下通过排污管排出，排污完成后关闭排污阀；再打开进水阀进入虹吸进水过滤模式；通过定时器控制排污管的开启时间，如排污5秒，或根据液位监控是否排污完成。循环水净化器的输出管路上设有二次过滤器。

12、二次过滤器为石英砂过滤器、活性炭过滤器、超滤膜过滤器和反渗透膜过滤器中的至少一种。

13、循环补水为持续工作，或间歇性工作。间歇性工作是工作一段时间后，间歇一段时间再继续工作。

14、水循环处理过程中，增加曝气，以增加循环水中的溶氧量。

15、水循环处理过程中，增加紫外处理或臭氧处理步骤。

16、通过远程监控养殖现场的水质，现场的水质数据通过通信模块上传的服务器端。

17、水循环处理过程中，对循环水实施调温(是指制冷或制热，如加入太阳能换热，或电加热的方式加热，或夏天与井水换热实现降温)。

18、循环水净化器的出水经喷洒机构后进入养殖箱。通过增加水与空气的接触，增加水的含氧量。

19、采用传感器监控养殖箱中的水质指标。

20、循环水净化器底部设有格栅板(19)或斜管沉淀机构。用于防止废渣翻腾。过滤机构为过滤桶，过滤桶内设有用于硝化菌附着的多孔球。用于对水中氨氮亚盐进行降解。

21、进一步，废渣集中进行发酵喷洒到鱼塘或养殖箱中作为某些鱼类(如雄鱼)的饲料，实现废渣的资源化利用。

22、方法对应的装置为：一种设施渔业集群式循环水净化装置，包括净化器外壳(2)和设置在净化器外壳内的过滤机构；净化器外壳底部设有带有排污阀的排污机构，用于将净化器外壳底部累积的废渣排出；净化器外壳(2)上设有n组循环水输入输出机构用于与n个养殖箱对接；n为自然数且n≥2；每一组循环水输入输出机构包括一个污水输入口和一个净水输出口；

23、过滤机构用于将进入进入净化器外壳内的水进行过滤后再通过液泵输出。过滤机构设置在净化器外壳内，将净化器外壳内的空腔分为上部的净水区(4)和下部的污水区(5)；进水机构为带进水阀(12)的进水管(11)；进水机构用于将待净化的水导入净化器外壳内；出水机构包括液泵(7)和与液泵相连的出水管(6)；出水机构用于将净水区内的净水导出；排污机构包括设置在净化器外壳底部的排污管(9)和设置在排污管上的排污阀(10)；还包括控制器，所述的进水阀和排污阀均受控于控制器；液泵一般是长时间保持工作，可以手动控制，也可以由控制器控制，控制器为mcu或单片机等。

24、n组循环水输入输出机构部分工作或全部参与工作；参与工作的循环水输入输出机构在控制器的控制下同步工作。

25、所述的过滤机构为过滤桶。

26、净化器外壳内设有用于增加水体中溶氧的曝气管或曝气盘。

27、曝气管或曝气盘与空压机或氧气罐对接。

28、过滤桶内设有硝化多孔球。

29、净化器外壳的内腔底部设有格栅板(19)或斜管沉淀机构。用于防止废渣翻腾。

30、还包括水质监测设备。用于监测水质指标，如溶氧，ph值，cod值，氨氮值，浊度值等。

31、该方法对应的系统为一种设施渔业集群式循环水净化系统，包括一个净化器与n个养殖箱；净化器为权利要求1-9中任一项所述的设施渔业集群式循环水净化装置；n个养殖箱通过进水管路与净化器上的n个净水输出口对应对接；n个所述养殖箱通过出水管与净化器上的n个污水输入口对应对接。

32、循环水净化器的输出管路上设有二次过滤器。二次过滤器为石英砂过滤器、活性炭过滤器、超滤膜过滤器和反渗透膜过滤器中的至少一种。

33、通过远程监控养殖现场的水质，现场的水质数据通过通信模块上传的服务器端。

34、净化器外壳内设有液位传感器用于监测液位，液位传感器与控制器连接。净化器外壳为方筒形或圆筒形。曝气管，用以增加水流溶氧值；曝气管和滤膜之间加入硝化多孔球，对水中氨氮亚盐进行降解。

35、进一步，废渣集中进行发酵喷洒到鱼塘或养殖箱中作为某些鱼类(如雄鱼)的饲料。

36、本发明的有益效果是：

37、首先，循环水净化器具有以下效果：

38、1、对废渣及时、快速的过滤净化：

39、本系统可以循环对养殖箱中的污水进行净化，收集过滤后的杂质，并利用虹吸作用将养殖箱中的污水快速吸入循环水净化器中；

40、养殖箱中的水经过出水管流入到污水区中，污水穿过过滤部上的滤孔进入到净水区中；在此过程中，污水被过滤，其中的杂质留在下方的污水区中；进水泵将净水区中的水经过进水管路泵入养殖箱中；重复以上过程，以对养殖箱中的污水进行循环过滤；

41、2.具有反冲洗自洁功能

42、当污水区底部堆积了一定量的杂质时，关闭出水阀，打开排污阀；污水区中的水顺着排污管流出，在此过程中污水带动堆积在污水区中的杂质流出排污管，在不消耗额外能源的前提下实现了反洗虹自洁，设计巧妙。

43、3、能耗极低

44、现有的水处理设备，需要微滤机，提升水的动力等，功耗至少要1个千瓦，本设备，只需要一个液泵的能耗的(控制部分的能耗可以忽略不计)，具有节能环保的效果，而且运行成本极低，具有巨大的经济效益，适合推广实施。

45、4.自动化运行

46、本系统通过控制模块对排污阀、进水泵以及出水阀进行控制，使得系统可以自动化运行；

47、控制模块打开排污阀，关闭进水阀(此时进水泵可以关闭也可以维持开启)，污水区中的水带动沉积在集污仓的杂质流出净化器。控制模块关闭排污阀，打开进水阀，由于之前净化器中的一部分水已经通过排污管流出，净化器的水位下降，因此在虹吸作用下，养殖箱中的水会迅速回流至净化器中，直至两者中的水位大致齐平。

48、5.具有曝气(增加溶氧)、杀菌、降低氨氮、调温等附加的功能

49、通过曝气管、曝气盘等可以增加曝气，增加溶氧；

50、采用紫外线或臭氧可以杀菌；采用硝化菌可以降低氨氮，通过换热设备可以实现温度调节。

51、这种循环水净化器功能丰富，易于实施。

52、进一步可以使得溶氧增高、氨氮亚盐减少、水体消毒杀菌、残饵粪便及时排出等效果。

53、另外，采用发酵装置(现有成熟技术)及喷洒装置，能实现废渣的资源化利用，避免废渣对环境造成二次污染，不但有利于环保，而且能变废为宝，减少了饲料的用量，且发酵后的饲料对鱼类生长更有利，具有经济效益。