一种拟生态维生水循环系统及其水处理方法与流程

1.本发明属于水产养殖技术领域，涉及一种拟生态维生水循环系统及其水处理方法。


背景技术：

2.随着人口、都市、产业需要，民生、工业用水需求大增，为了维持可持续发展理念，那么水资源有效利用与循环使用技术是对于当前环境保护重要的模式。水产养殖用水已经涌现了不少的技术，一般用水水处理等级可分初级处理、二级处理及三级处理；而去除污染水采用物理、化学及生物等三种方式。
3.水产养殖用水过程中会产生：油脂与固体物(悬浮和溶解性固体)、有机物、致病菌及营养盐(氮、磷元素)等有害物质；而养殖循环用水一般设计思路为“回收-处理-再利用”，降解移除有害物质，从而使水体水质达到可再利用的养殖用水标准。
4.目前的大多数水处理方式为臭氧杀菌及紫外线杀菌等高功率电器，虽然得到了良好的水质，所需要的是大量用电；水处理过滤介质，石英砂等属于工业产品，虽然得到了有效的调节，但需要养殖成本增加；以薄膜为例子，一般使用0.1～10μm孔径的高分子薄膜制作，成本高；投入使用时，薄膜容易阻塞，降低过滤速度，出水量不稳定等都有很大的影响。


技术实现要素：

5.本发明是针对现有技术的不足，提供一种拟生态维生水循环系统及其水处理方法，进行对水质的管理与控制，维持稳定的养殖环境，以减少病菌及病毒感染，保持水处理出水率及提升养殖的高活存率。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.一种拟生态维生水循环系统，包括养殖池分层处理系统、沉淀分离系统及过滤系统，所述养殖池分层处理系统包括养殖池，所述养殖池自上而下依次设置有面水集槽、中层水收集槽和底水集槽，中层水收集槽通过管道与过滤系统连接，面水集槽与底水集槽通过管道连接汇合后与沉淀分离系统连接，所述底水集槽内有漏管，漏管两侧突起，管面面向水面截面镂空，并全部接在底水出水口处。
8.进一步的，所述面水集槽位于池壁顶端下方1-2cm位置，面水集槽上均匀分布有通孔，通孔的孔径为1-2cm。
9.进一步的，所述中层水收集槽的出水口设置有滤网，中层水收集槽内装有填料混合物，填料混合物优选为贝壳、石榴石、细砂土壤的混合物。
10.进一步的，所述沉淀分离系统包括悬浮固体过滤装置及溶解性固体分离装置，所述悬浮固体过滤装置设置在溶解性固体分离装置上端，所述悬浮固体过滤装置通过水泵与面水集槽及底水集槽汇合的管道连接，悬浮固体过滤装置内设有封闭的过滤网兜，封闭的过滤网兜内部形成一过滤净水腔，过滤网兜底端外侧承接有向外凸起的集污腔，所述集污腔下端设置有排污口，所述溶解性固体分离装置与过滤净水腔连通，溶解性固体分离装置
下端连接有一水泵。
11.所述过滤系统包括依次连接的第一处理池、第二处理池以及第三处理池，所述第一处理池分别与沉淀分离系统和中层水收集槽连接，所述第二处理池与第一处理池通过管道连接，所述第三处理池通过管道与第二处理池连接，第三处理池通过管道与养殖池顶端连接，所述养殖池、第一处理池及第三处理池内均设置有曝气系统。
12.进一步的，所述第一处理池内装载有填充料，填充料为无烟煤和石榴石，第二处理池内装载有填充料，填充料为稻杆和石灰石，第三处理池内装载有填充料，填充料为贝壳和木炭。
13.本发明的另一目的是提供一种拟生态维生水循环系统的水处理方法，包括以下步骤：
14.①
将养殖池内的中层水体通过中层水收集槽输送到过滤系统的第一处理池；同时将面水集槽收集到的养殖池的面水，以及底水集槽收集到的养殖池的底水通过水泵泵入到沉淀分离系统中的悬浮固体过滤装置进行过滤，水体进入到悬浮固体过滤装置后，在过滤网兜的作用下，水体中饲料等不可溶解的残留物质被隔离在过滤网兜外部，在重力和水流的作用下掉落到集污腔内；过滤后的水重力流向溶解性固体分离装置进行固体分离，同时启动水泵向溶解性固体分离装置内泵入气体，通过泵入的气体打击射流水体造成光泡沫等形成顶端物质，顶端物质会上升到悬浮固体过滤装置的过滤网兜下端位置，在过滤网兜作用下分离的物质进入到集污腔；
15.②
经过溶解性固体分离装置过滤的水体，与中层水收集槽收集到的养殖池的中层水汇合至第一处理池，经过烟煤和石榴石填充料的过滤后，无烟煤和石榴石的填料配置组合能够进一步去除悬浮固体物以及少量固态有机物，经第一处理池处理的水体流向第二处理池，第二处理池内装载有稻杆和石灰石的填充物，稻杆和石灰石的填料配置组合在接触曝气作用下发生硝化作用时，会释放出氢离子而降低水体的碱度与ph值；经第二处理池处理的水流向第三处理池，第三处理池内装载有贝壳和木炭的填充料，贝壳和木炭的填料配置组合去除氮、磷、溶解性有机物，作为水质净化、消除臭味或脱色等作用，经过贝壳和木炭等过滤层进行处理后经管道回流养殖池，完成一个循环。
16.步骤
②
中，所述经过溶解性固体分离装置过滤的水体，与中层水收集槽收集到的养殖池的中层水，采取高低水位方式汇合至第一处理池。
17.步骤
②
中，所述养殖池与第一处理池、第三处理池内的曝气系统同时工作，以去除水体中的有机物质、bod，同时为养殖池供氧。
18.相较现有技术，本发明具有以下优点：
19.1、本发明采用高低水位、水重力等方式，减少与控制泵的数量运用；
20.2、养殖池水体分三层、两路设计，一路为中层水设管道到过滤系统；另一路为面水和底水由动力泵流向沉淀分离系统中的悬浮固体过滤，过滤后的水重力流向溶解性固体分离，最后到过滤系统，其中分别经无烟煤和石榴石、稻杆和石灰石、贝壳和木炭等填料过滤层进行处理后经管道回流养殖池，采用自然物质作为过滤填料，有效降低过滤净化成本。
附图说明
21.图1是本发明所述拟生态维生水循环系统的结构示意图；
22.图2是图1所示漏管的结构示意图。
具体实施方式
23.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
24.如图1所示，一种拟生态维生水循环系统，包括养殖池分层处理系统1、沉淀分离系统2及过滤系统3，所述养殖池分层处理系统1包括养殖池11，所述养殖池11自上而下依次设置有面水集槽12、中层水收集槽13和底水集槽14，所述面水集槽12位于池壁顶端下方约1-2cm位置，面水集槽12上均匀分布有通孔，通孔的孔径为1-2cm；所述中层水收集槽13内装有填料混合物，填料混合物优选为贝壳、石榴石、细砂土壤的混合物，中层水收集槽13通过管道与过滤系统3连接，中层水收集槽13的出水口设置有滤网，用于过滤掉水中的杂质，所述底水集槽14内有漏管141，如图2所示，所述漏管141两侧突起，管面面向水面截面镂空，并全部接在底水出水口处，此结构可以抽吸停留于养殖池底部的悬浮固体物，面水集槽12与底水集槽14通过管道连接汇合后与沉淀分离系统2连接。
25.所述沉淀分离系统2包括悬浮固体过滤装置21及溶解性固体分离装置22，所述悬浮固体过滤装置21设置在溶解性固体分离装置22上端，所述悬浮固体过滤装置21通过水泵与面水集槽12及底水集槽14汇合的管道连接，悬浮固体过滤装置21内设有封闭的过滤网兜24，封闭的过滤网兜24内部形成一过滤净水腔25，过滤网兜24用于过滤停留在面水部分的饲料等不可溶解的残留物质，过滤网兜24底端外侧承接有向外凸起的集污腔26，集污腔26用于收集过滤网兜24过滤出来的杂质，水体进入到悬浮固体过滤装置21后，在过滤网兜24的作用下，水体中饲料等不可溶解的残留物质被隔离在过滤网兜24外部，在重力和水流的作用下掉落到集污腔26内；所述集污腔26下端设置有排污口，方便杂质排出；所述溶解性固体分离装置22与过滤净水腔25连通，经过过滤净水腔25过滤后的水体进入到溶解性固体分离装置22内，溶解性固体分离装置22用于分解溶解于水体中的油脂以及有机物等物质；溶解性固体分离装置22下端连接有一水泵23，水泵23用于向溶解性固体分离装置22内泵入气体，通过泵入的气体打击射流水体造成光泡沫等形成顶端物质，顶端物质会上升到悬浮固体过滤装置21的过滤网兜24下端位置，在过滤网兜24作用下分离的物质进入到集污腔26，通过水泵23将溶解性固体分离装置22顶端物质推向集污腔。
26.所述过滤系统3包括依次连接的第一处理池31、第二处理池32以及第三处理池33，所述第一处理池31采取高低水位方式分别与溶解性固体分离装置22和中层水收集槽13连接，第一处理池31内装载有填充料，填充料优选为无烟煤和石榴石，无烟煤和石榴石的填料配置组合能够进一步去除悬浮固体物以及少量固态有机物，所述第二处理池32与第一处理池31通过管道连接，经第一处理池31处理的水体流向第二处理池32，第二处理池32内装载有填充料，填充料优选稻杆和石灰石，稻杆和石灰石的填料配置组合能够在接触曝气作用下发生硝化作用时，会释放出氢离子而降低水体的碱度与ph值；所述第三处理池33通过管道与第二处理池32连接，经第二处理池32处理的水流向第三处理池33，第三处理池33内装载有填充料，填充料优选贝壳和木炭，贝壳和木炭的填料配置组合能够去除氮、磷、溶解性有机物(以bod为主)，作为水质净化、消除臭味或脱色等作用，第三处理池33通过管道与养殖池11顶端连接。
27.所述养殖池11、第一处理池31及第三处理池33内均设置有曝气系统4，曝气系统4主要功能为去除有机物质、bod以及为养殖池供氧，第二处理池32内不设置曝气系统原因是填料问题，因为稻杆如果长时间曝气会散开，导致失效，所以曝气系统采取不曝气、静置等手段。
28.该拟生态维生水循环系统的水处理方法，包括以下步骤：
29.1、将养殖池11内的中层水体通过中层水收集槽13输送到过滤系统3的第一处理池31；同时将面水集槽12收集到的养殖池11的面水，以及底水集槽14收集到的养殖池11的底水通过水泵泵入到沉淀分离系统2中的悬浮固体过滤装置21进行过滤，水体进入到悬浮固体过滤装置21后，在过滤网兜24的作用下，水体中饲料等不可溶解的残留物质被隔离在过滤网兜24外部，在重力和水流的作用下掉落到集污腔26内；过滤后的水重力流向溶解性固体分离装置22进行固体分离，同时启动水泵23向溶解性固体分离装置22内泵入气体，通过泵入的气体打击射流水体造成光泡沫等形成顶端物质，顶端物质会上升到悬浮固体过滤装置21的过滤网兜24下端位置，在过滤网兜24作用下分离的物质进入到集污腔26；
30.2、经过溶解性固体分离装置22过滤的水体，与中层水收集槽13收集到的养殖池11的中层水，采取高低水位方式汇合至第一处理池31，经过烟煤和石榴石填充料的过滤后，无烟煤和石榴石的填料配置组合能够进一步去除悬浮固体物以及少量固态有机物，经第一处理池31处理的水体流向第二处理池32，第二处理池32内装载有稻杆和石灰石的填充物，稻杆和石灰石的填料配置组合在接触曝气作用下发生硝化作用时，会释放出氢离子而降低水体的碱度与ph值；经第二处理池32处理的水流向第三处理池33，第三处理池33内装载有贝壳和木炭的填充料，贝壳和木炭的填料配置组合去除氮、磷、溶解性有机物(以bod为主)，作为水质净化、消除臭味或脱色等作用，经过贝壳和木炭等过滤层进行处理后经管道回流养殖池11，完成一个循环，与此同时，养殖池11与第一处理池31、第三处理池33内的曝气系统同时工作，以去除有机物质、bod，同时为养殖池11供氧。
31.经过上述方法处理的水体，经检测，处理后的水质质量数据如下：
[0032][0033]
从上表可以看出，经过本系统处理过的水体，水体中的有机物、酸碱污染、油脂与固体物等均有大幅的下降，另外水体中的色度(cm)、臭度和浊度(ntu)均有大幅的改善，由此可见，本系统具有良好的水处理效果。
[0034]
本发明选用分水层的处理方法，养殖池分三层，即面水、中层水、底水，两路线水处理方式即面水和底水和中层水，有效提升处理效率；整体方案尽量减少泵的使用，减少用电量，采用自然物质作为过滤填料，有效降低过滤净化成本，同时能够有效减少病菌及病毒感染，保持水处理出水率及提升养殖的高活存率。
[0035]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。