專利名稱：一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)領域，更具體的說涉及一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)。
背景技術：
當前國內外研發(fā)應用的工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的工藝雖然多種多樣，但是其普遍的設計原理都是通過設置水處理系統(tǒng)的各功能單元，盡可能地降解去除養(yǎng)殖污水中的有機物質、無機氮和磷以純凈水質，并通過設置的滅菌設施盡可能地殺滅循環(huán)水中存在的微生物，進而實現對養(yǎng)殖病害的防控。由于現有循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)沒有實現對養(yǎng)殖水體中的有機物質、無機氮和磷等廢棄營養(yǎng)物質進行轉化循環(huán)再利用，而僅僅重在盡可能地脫氮除磷。如此，現有循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)普遍存在設備設施投資大及耗能運行成本高的缺點，嚴重影響了循環(huán)水養(yǎng)殖技術的大面積推廣應用，短期內難以為我國廣大的水產養(yǎng)殖者所接受。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，以解決現有技術未對有機物質、無機氮和磷等廢棄營養(yǎng)物質進行轉換循環(huán)利用，從而具有設備設施投資大、耗能運行成本高的問題。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其中，包括養(yǎng)殖池、增氧設備、生物膜產生設施、自動反沖一級過濾器、 自動反沖二級過濾器以及移動床生物膜反應器，該養(yǎng)殖池具有污水出口和循環(huán)水入口，該生物膜產生設施設置在養(yǎng)殖池中用于形成生物膜，該增氧設備與養(yǎng)殖池相連以提高養(yǎng)殖池中溶解氧的含量，該自動反沖一級過濾器、自動反沖二級過濾器、移動床生物膜反應器依次相連，該自動反沖一級過濾器的入口與污水出口相連通，該移動床生物膜反應器的出口與循環(huán)水入口相連通，該自動反沖一級過濾器用于物理過濾篩除Imm以上的懸浮固體物質，該自動反沖二級過濾器用于物理過濾篩除0.1mm以上的懸浮固體物質。進一步，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)還包括污泥壓濾處理器，該污泥壓濾處理器接收自動反沖一級過濾器和自動反沖二級過濾器所濾除的懸浮固體物質并進行壓濾處理，該污泥壓濾處理器還通過回流管路將壓濾處理的液體部分回流至自動反沖一級過濾器的入口。進一步，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)還包括砂濾池和紫外殺菌器，該砂濾池和紫外殺菌器依次設置在水源地和自動反沖二級過濾器之間，該砂濾池濾除1_以上的懸浮固體物質。進一步，該生物膜產生設施為生物膜凈水柵，該生物膜凈水柵以一定密度設置在養(yǎng)殖池中并用于形成生物膜。采用上述結構后，本發(fā)明涉及一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其通過設置自動反沖一級過濾器和自動反沖二級過濾器，如此可以去除養(yǎng)殖污水中的懸浮固體物質；再者移動床生物膜反應器對污水的處理，如此可以降解轉化無機氮中對養(yǎng)殖動物有毒害影響的氨氮、亞硝酸鹽氮，去除部份的無機磷，使養(yǎng)殖污水轉化為安全的養(yǎng)殖用水；通過在養(yǎng)殖池內設置生物膜產生設施，其可以促進微生物群落的發(fā)展，充分利用水中N和P，形成適宜產量的生物絮團，既可作為養(yǎng)殖魚、蝦、貝類等養(yǎng)殖動物的補充飼料，又能降低循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的廢物(N和P)處理負荷，從而可以簡化水處理系統(tǒng)中的處理單元結構與數量，實現投資成本與能耗降低、運行成本節(jié)約和養(yǎng)殖效益提高。


圖1為本發(fā)明涉及一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的結構示意圖。圖中:
循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100
養(yǎng)殖池I增氧設備2
生物膜產生設施3自動反沖一級過濾器4
自動反沖二級過濾器5移動床生物膜反應器6
污泥壓濾處理器7水源地81
砂濾池82紫外殺菌器83。
具體實施例方式為了進一步解釋本發(fā)明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡述。
`一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100，包括養(yǎng)殖池1、增氧設備2、生物膜產生設施3、自動反沖一級過濾器4、自動反沖二級過濾器5以及移動床生物膜反應器6。該養(yǎng)殖池I具有污水出口和循環(huán)水入口，該生物膜產生設施3設置在養(yǎng)殖池I中用于形成生物膜，該生物膜產生設施3可以為現有技術中的技術手段，比如其可以為本申請人之前獲得實用新型ZL201120032516.6，即生物膜凈水柵，該生物膜凈水柵以一定密度設置在養(yǎng)殖池I中并用于形成生物膜，具體是通過利用具有巨大比表面積呈輻射狀排列的大量糙面尼龍絲條的設置而增加生態(tài)位，大量吸附聚集微生物形成生物膜，進一步，生物膜上微生物充分利用消耗水中N和P，獲得種群生長并形成適宜產量的生物絮團，一方面作為養(yǎng)殖魚、蝦、貝類等養(yǎng)殖動物的補充飼料，另一方面又能降低循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100的廢物(N和P)處理負荷，即起到降解部分有機物質及利用消耗無機N和P的功效。該增氧設備2與養(yǎng)殖池I相連以提高養(yǎng)殖池I中溶解氧的含量，該自動反沖一級過濾器4、自動反沖二級過濾器5、移動床生物膜反應器6依次相連，該自動反沖一級過濾器4的入口與污水出口相連通，該移動床生物膜反應器6的出口與循環(huán)水入口相連通，該自動反沖一級過濾器4用于物理過濾篩除Imm以上的懸浮固體物質，該自動反沖二級過濾器5用于物理過濾篩除0.1mm以上的懸浮固體物質。如圖1所示，當養(yǎng)殖池I的養(yǎng)殖污水從污水出口流出后，將先通過管路進入自動反沖一級過濾器4進行粗篩，主要是通過物理過濾篩除Imm以上的懸浮固體物質；然后再經管道進入自動反沖二級過濾器5進行細篩，主要是通過物理過濾篩除0.1mm以上的懸浮固體物質，從而實現對魚、蝦、貝類等養(yǎng)殖動物的糞便、殘餌等顆粒物進行高效截留過濾。過濾的出水再進入移動床生物膜反應器6(即MBBR)，MBBR工藝上兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，反應器內的生物載體具有較高的比表面積，可以保證在流化狀態(tài)下仍然有大量微生物附著，載體可以大大提高生物量和水氣生物的接觸面積，為水氣微生物提供良好的反應條件。經過移動床生物膜反應器6的處理，可高效降解氨氮、亞硝酸鹽氮等對養(yǎng)殖魚蝦有毒害的物質，出水可達到安全養(yǎng)殖用水的要求，然后再經管道流回養(yǎng)殖池I。為了實現零污染排放及循環(huán)利用資源，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100還包括污泥壓濾處理器7，該污泥壓濾處理器7接收自動反沖一級過濾器4和自動反沖二級過濾器5所濾除的懸浮固體物質并進行壓濾處理，該污泥壓濾處理器7還通過回流管路將壓濾處理的液體部分回流至自動反沖一級過濾器4的入·口 ；而利用污泥壓濾處理器7壓制成泥餅后，則可作為有機肥提供于種植業(yè)利用。在為整個系統(tǒng)進行少量補水或首次進水時，從水源地81取水經管道首先進入砂濾池82，濾除約Imm以上的懸浮固體物質，后再通過設置的紫外滅菌器83殺滅水中存在的微生物，以殺滅外來水源地的水源水可能帶入系統(tǒng)的病害微生物，然后再進入自動反沖二級過濾器5。與現有技術相比，本發(fā)明至少具有如下有益效果:
一、該生物膜產生設施3用于使微生物附著并聚集形成生物膜，在池塘水產養(yǎng)殖期間，由于增氧設備2的開機使用，使氣、水、生物膜得到充分混滲并接觸交換，使得微生物能很好地利用水中廢棄的有機物質、無機氮和磷等，進行良好的新陳代謝，保持良好的活性，獲得良好生長，使水體維持豐度較高的微生物(細菌、藻類及一些原生動物等)群落；同時，由于生態(tài)位的高度多樣化，促使微生物多樣性顯著增加，從而實現對池塘微生態(tài)平衡的有效調控。其具有如下優(yōu)點:
⑴由于生物膜上大量微生物對水中廢棄的有機物質、無機氮和磷等的利用，降低了水中N、P濃度，大幅度減少了循環(huán)水水處理系統(tǒng)的廢物處理負荷，有利于降低系統(tǒng)設備設施投資及耗能運行成本。⑵生物膜上的許多細菌所分泌的多糖類物質可吸附聚集水中的殘餌、有機碎屑等，從而可與生物膜上的細菌、藻類及原生動物等共同形成大量的生物絮團，而生物絮團是可被養(yǎng)殖魚、蝦、貝類等養(yǎng)殖動物攝食的優(yōu)質飼料，從而實現了飼料及水中污染物營養(yǎng)物質的二次再利用，提高了飼料利用率，節(jié)約了養(yǎng)殖飼料；并且有利于生物膜在養(yǎng)殖期間的不斷更新，促進微生物良好生長。⑶微生物多樣性增加可遏制病原微生物種群爆發(fā)性生長，實現對養(yǎng)殖病害的生態(tài)防控。二、本發(fā)明應用生態(tài)調控防病的方法，通過在循環(huán)水系統(tǒng)的養(yǎng)殖池I中設置一定密度的生物膜凈水柵，促進養(yǎng)殖水體中生物膜上微生物群落多樣性發(fā)展，競爭遏制養(yǎng)殖水體中的寄生蟲與病原菌等病原生物，及應用循環(huán)水處理系統(tǒng)中的物理過濾與生物處理等綜合手段，降低寄生蟲與病原菌等的存活率和感染力，達到生態(tài)防治循環(huán)水養(yǎng)殖魚、蝦、貝類等養(yǎng)殖動物病害的效果。本發(fā)明屬于國內外首創(chuàng)，具有顯著的創(chuàng)新性。三、本發(fā)明重點突破了高效低耗國產循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100的構建及生態(tài)病害防控技術，降低當前循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100的建造成本約30%和下降生產成本約30%，生產綠色水產品。從而滿足市場與養(yǎng)殖業(yè)迫切需要可經濟運行的魚、蝦、貝類等養(yǎng)殖動物循環(huán)水養(yǎng)殖技術的廣泛需求，使廣大養(yǎng)殖者可承受應用并獲得良好的經濟效益，同時，也滿足廣大人民群眾對綠色水產品的渴求。此外，本項目的實施將突破當前國內外普遍應用的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100的工藝模式，在國際上首次開創(chuàng)應用循環(huán)水系統(tǒng)中養(yǎng)殖水體微生物(細菌、藻類等)人工操縱凈水增產技術與水處理系統(tǒng)高效低耗水處理技術有機結合，構建低投入低運行成本的高效低耗循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100生態(tài)模式，該生態(tài)模式將是個重大技術創(chuàng)新，它將大幅度降低當前循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100的高投入高運行成本，促進循環(huán)水養(yǎng)殖業(yè)的整體行業(yè)技術進步與技術普及應用推廣，并大力推動水產養(yǎng)殖業(yè)的行業(yè)科技進步與可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，本發(fā)明通過建立一種保持微生物(細菌、藻類等)群落良好生長，基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)100，實現高效低碳節(jié)能與生態(tài)防病，降低系統(tǒng)的廢物處理負荷，從而簡化水處理系統(tǒng)中的處理單元結構與數量，實現系統(tǒng)的設備設施投資成本與能耗降低、運行成本節(jié)約和養(yǎng)殖效益提高等特點，使我國廣大水產養(yǎng)殖者易于接受應用，促進循環(huán)水養(yǎng)殖技術的規(guī)模推廣應用。

上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產品形態(tài)和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權利要求
1.一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，包括養(yǎng)殖池、增氧設備、生物膜產生設施、自動反沖一級過濾器、自動反沖二級過濾器以及移動床生物膜反應器，該養(yǎng)殖池具有污水出口和循環(huán)水入口，該生物膜產生設施設置在養(yǎng)殖池中用于形成生物膜，該增氧設備與養(yǎng)殖池相連以提高養(yǎng)殖池中溶解氧的含量，該自動反沖一級過濾器、自動反沖二級過濾器、移動床生物膜反應器依次相連，該自動反沖一級過濾器的入口與污水出口相連通，該移動床生物膜反應器的出口與循環(huán)水入口相連通，該自動反沖一級過濾器用于物理過濾篩除Imm以上的懸浮固體物質，該自動反沖二級過濾器用于物理過濾篩除0.1mm以上的懸浮固體物質。
2.如權利要求1所述的一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)還包括污泥壓濾處理器，該污泥壓濾處理器接收自動反沖一級過濾器和自動反沖二級過濾器所濾除的懸浮固體物質并進行壓濾處理，該污泥壓濾處理器還通過回流管路將壓濾處理的液體部分回流至自動反沖一級過濾器的入口。
3.如權利要求1所述的一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)還包括砂濾池和紫外殺菌器，該砂濾池和紫外殺菌器依次設置在水源地和自動反沖二級過濾器之間，該砂濾池濾除Imm以上的懸浮固體物質。
4.如權利要求1所述的一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于，該生物膜產生設施為 生物膜凈水柵，該生物膜凈水柵以一定密度設置在養(yǎng)殖池中并用于形成生物膜。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于微生態(tài)平衡調控的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括養(yǎng)殖池、增氧設備、生物膜產生設施、自動反沖一級過濾器、自動反沖二級過濾器以及移動床生物膜反應器，該生物膜產生設施設置在養(yǎng)殖池中用于形成生物膜，該增氧設備與養(yǎng)殖池相連以提高養(yǎng)殖池中溶解氧的含量，該自動反沖一級過濾器、自動反沖二級過濾器、移動床生物膜反應器依次相連，該自動反沖一級過濾器的入口與污水出口相連通，該移動床生物膜反應器的出口與循環(huán)水入口相連通，該自動反沖一級過濾器用于物理過濾篩除1mm以上的懸浮固體物質，該自動反沖二級過濾器用于物理過濾篩除0.1mm以上的懸浮固體物質。本發(fā)明實現投資成本與能耗降低、運行成本節(jié)約和養(yǎng)殖效益提高。
文檔編號A01K63/00GK103238552SQ20131014115
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月23日 優(yōu)先權日2013年4月23日
發(fā)明者江興龍 申請人:集美大學