一种低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统的制作方法

1.本发明涉及循环水养殖净水技术领域，具体涉及一种低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统。


背景技术：

2.循环水养殖模式已成为水产养殖行业的发展趋势，养殖废水经过物理沉降、生物过滤、杀菌消毒等一系列净水处理后，可以有效降低水体中的污染物含量，再循环回流到养殖池中，实现水的重复利用。循环水养殖对减少养殖污水排放、提高水资源利用率具有重要作用。
3.循环水养殖废水中的污染物主要来源于饵料残渣、养殖动物产生的排泄物、生物体上脱落的碎屑残骸等，其导致水体中无机氮浓度高、c/n比较低。养殖废水净化，包括水体中的固体颗粒物、氨氮等污染物的低耗高效脱除，是循环水养殖中的关键环节之一。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，该系统可以实现低耗高效净化水质并循环利用养殖水体，强化回收固体废弃物，同时提高养殖池的空间利用率。本发明系统可以连续稳定运行，解决了低成本、低耗高效去除污染物净化水质的问题，也解决了固体废弃物回收的问题，同时提高了养殖池的空间利用率。
5.本发明采用以下技术方案实现：
6.一种低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，包括养殖池、设于养殖池内的生物过滤器以及设于养殖池底部的集污排污装置；所述的生物过滤器内设有填料、曝气头和气提装置；所述曝气头位于生物过滤器底部，其另一端连接有空气泵；所述气提装置包括设置于生物过滤器内的气提管以及设于气提管上部的气提出水管，且气提出水管的高度高于养殖池水面。
7.上述技术方案中，进一步地，所述生物过滤器通过支撑架固定在养殖池底部。
8.进一步地，所述养殖池一般为圆形，其底部呈漏斗形；所述生物过滤器位于养殖池中心处，以提高养殖池的空间利用率。
9.进一步地，所述生物过滤器呈圆筒式，其底部呈倒圆锥形；所述生物过滤器底部斜度不小于养殖池的底部斜度，以利于固体颗粒物随环形涡流向养殖池底部中心沉淀集积。
10.进一步地，生物过滤器包括同轴设置的外圆柱空筒和内圆柱空筒，二者的直径比2:1～6:1；外圆柱空筒的高度高于养殖池水面高度，内圆柱空筒的高度低于养殖池水面高度；外圆柱空筒底部设计为滤网，内外圆柱空筒侧壁及内圆柱空筒底部均密封。
11.进一步地，所述填料为亲水性悬浮填料。
12.进一步地，所述气提管位于水下部分高度与位于水上部分的高度之比为3:1～5:1，所述气提出水管的末端出水口呈斜向下方向，以利于出水带动养殖水体形成环形涡流。
13.本发明中，每个养殖池中心处配置一个圆筒式生物过滤器，提高养殖池的空间利
用率和净水效率。气提装置是一种低能耗的提水并带动水体流动的装置，有利于养殖池水体形成旋转涡流，强化推动水体中的固体颗粒物向池底中心沉淀富集进入集污排污装置，集污排污装置定期或按需回收污泥。养殖水体通过生物过滤器底部滤网过滤、内部生物过滤净化水质，经曝气增氧后气提回流到养殖池中实现循环。
14.本发明具有如下优势与效果：
15.1.本发明兼具气提曝气增氧并带动水体循环流动、环形涡流沉淀集污去除、生物过滤水体净化等综合功能。净水装置集中在养殖池内部中央，占地小，结构紧凑，设备简单，经济成本低，且提高了养殖池的空间利用率。
16.2.本发明中每个养殖池中央配置一个以生物过滤器为主的净水装置，提高了净水效率。将生物过滤器设计成同轴内外圆柱空筒状，延长了水体与填料的接触路径，可以通过充分的硝化作用去除水中氨氮，进一步保证净化效果，提高净化效率。
17.3.本发明利用气提作用提升水体并使其回流到养殖池形成循环，并可直接利用曝气气源，无需设置常规水泵，达到节电节能的效果。
18.4.本发明利用气提出水管末端出水口的斜向下方向使提升的水体回流到养殖池的同时形成一定的推动力，带动养殖池中的水体缓慢旋转形成环形涡流，强化推动沉淀集污回收。
附图说明
19.图1是本发明低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统的剖面结构示意图。
20.图2是本发明低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统的俯视图。
具体实施方式
21.如图1为本发明的一种低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，包括养殖池1、生物过滤器2、气提装置(包括气提管9和气提出水管10)和集污排污装置4。
22.所述生物过滤器2通过支撑架5固定在养殖池1内部，生物过滤器2内设置填料6。所述气提出水管10连接在气提管9上部，曝气头7连接空气泵8后设置在气提管9底部。所述气提管9设置在生物过滤器2内部。所述集污排污装置4设置在养殖池1底部中心位置。
23.所述养殖池1一般为圆形，底部呈漏斗形，每个养殖池1中心处配置一个生物过滤器2，以提高养殖池1的空间利用率。
24.所述生物过滤器2呈圆筒式，底部呈倒圆锥形，生物过滤器2底部斜度不小于养殖池1的底部斜度，以利于固体颗粒物随环形涡流向养殖池底部中心沉淀集积。
25.所述生物过滤器2包括同轴设置的外圆柱空筒和内圆柱空筒，二者的直径比以2:1～6:1为宜，外圆柱空筒的高度高于养殖池1水面高度，内圆柱空筒的高度低于养殖池1水面高度；内外圆柱空筒底部连接在一起，外圆柱空筒底部设计为滤网3，内外圆柱空筒侧壁及内圆柱空筒底部均密封。养殖水体在生物过滤器2内依次完成微滤、生物过滤和曝气增氧。
26.所述填料6为亲水性悬浮填料。
27.所述气提出水管10连接在气提管9高出养殖池1水面的上部，气提管9位于水下部分与位于水上部分高度之比以3:1～5:1为宜，气提出水管10的末端出水口呈斜向下方向，以利于出水带动养殖水体形成环形涡流。
28.水体中的固体颗粒物随环形涡流沉淀富集进入集污排污装置4，集污排污装置4定期或按需回收污泥。养殖水体通过生物过滤器2底部的滤网3微滤去除固体颗粒物，随后进入生物过滤器2的外圆柱空筒，自下而上经过填料6生物过滤后进入内圆柱空筒，填料6为亲水性悬浮填料，是生物膜附着生长和发生硝化反应去除氨氮的重要场所。内圆柱空筒内的水体流经曝气头7附近增氧后利用气提作用沿气提管9上升至气提出水管10，气提出水管10末端的出水口斜向下，在水平面内呈切向出水，引导水体回流到养殖池1中的同时形成一定的推动力(如图2)，带动养殖池中的水体形成环形涡流，以此实现循环水养殖水体的净化和循环。


技术特征：
1.一种低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，其特征在于，包括养殖池(1)、设于养殖池(1)内的生物过滤器(2)以及设于养殖池(1)底部的集污排污装置(4)；所述的生物过滤器(2)内设有填料(6)、曝气头(7)和气提装置；所述曝气头(7)位于生物过滤器(2)底部，其另一端连接有空气泵(8)；所述气提装置包括设置于生物过滤器(2)内的气提管(9)以及设于气提管(9)上部的气提出水管(10)，且气提出水管(10)的高度高于养殖池(1)水面。2.根据权利要求1所述的低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，其特征在于，所述生物过滤器(2)通过支撑架(5)固定在养殖池(1)底部。3.根据权利要求1所述的低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，其特征在于，所述养殖池(1)为圆形，其底部呈漏斗形；所述生物过滤器(2)位于养殖池(1)中心处，以提高养殖池(1)的空间利用率。4.根据权利要求3所述的低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，其特征在于，所述生物过滤器(2)呈圆筒式，底部呈倒圆锥形；所述生物过滤器(2)底部斜度不小于养殖池(1)的底部斜度。5.根据权利要求1所述的低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，其特征在于，生物过滤器(2)包括同轴设置的外圆柱空筒和内圆柱空筒，二者的直径比2:1～6:1；外圆柱空筒的高度高于养殖池(1)水面高度，内圆柱空筒的高度低于养殖池(1)水面高度；外圆柱空筒底部设计为滤网(3)，内外圆柱空筒侧壁及内圆柱空筒底部均密封。6.根据权利要求1所述的低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，其特征在于，所述填料(6)为亲水性悬浮填料。7.根据权利要求1所述的低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，其特征在于，所述气提管(9)位于水下部分与位于水上部分的高度之比为3:1～5:1，所述气提出水管(10)的末端出水口呈斜向下方向，以利于出水带动养殖水体形成环形涡流。

技术总结
本发明公开了一种低能耗高效原位气提式循环水净化养殖系统，该系统包括养殖池、设于养殖池内的生物过滤器以及设于养殖池底部的集污排污装置；所述的生物过滤器内设有填料、曝气头和气提装置；所述曝气头位于生物过滤器底部，其另一端连接有空气泵；所述气提装置包括设于生物过滤器内的气提管以及设于气提管上部的气提出水管，且气提出水管的高度高于养殖池水面。本发明系统兼具气提曝气增氧并带动水体循环流动、环形涡流沉淀集污去除、生物过滤水体净化等综合功能。该系统结构紧凑、占地面积小、可以连续稳定运行，解决了低成本、低耗高效去除污染物净化水质并循环水体的问题，也解决了固体废弃物回收的问题，同时提高了养殖池的空间利用率。池的空间利用率。池的空间利用率。


技术研发人员：朱松明 张乐平 刘刚 张亚东 代明允 叶章颖
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/10/23