基于氣提循環的工廠化對蝦養殖系統和方法與流程

本發明涉及基于氣提循環的工廠化對蝦養殖系統和方法，屬于工廠化對蝦養殖技術領域。

背景技術：

對蝦養殖業是中國水產養殖業的支柱之一。長期以來中國對蝦養殖產量維持在100萬噸以上，穩居世界第一。中國對蝦養殖主要生產模式為池塘養殖，生產方式傳統粗放，污染養殖水域，破壞養殖生態環境，并且已日益遭受被污染環境的威脅。近年來，對蝦肝胰腺壞死癥等病害的大面積爆發導致池塘養殖對蝦的成功率逐年下降，部分主養殖區的整體成功率已低于10％，養殖戶損失慘重，極大阻礙了中國對蝦養殖業的健康發展。

由于對蝦養殖產業過度開發，不僅是國內，全世界都面臨對蝦疾病流行、水域環境污染等問題。同時，隨著人類對優質水產品的需求日益增長，傳統養殖技術和模式已經難以解決現在問題和滿足新興市場的需求。因此，傳統養殖模式的局限性需要新型養殖模式來替代，池塘養殖難以防止病害傳播，工廠化養殖被認為是對蝦養殖的未來發展方向之一。

近幾年，工廠化養蝦在我國發展迅速，養殖成活率和密度大幅度提高。然而我國現階段的工廠化對蝦養殖系統絕大多數是流水系統，水體不經過循環處理直接排放，這主要是由于循環水養殖系統的設備投入和運行成本較高，增加了生產成本。目前，工廠化循環水養蝦系統的水體循環主要依靠水泵，水泵是系統的主要耗能設備，據測算，水泵電耗約占整個生產系統電耗的60％以上。工廠化循環水養殖應用在養魚上已經較為成熟，但是對蝦和魚的生物特性有較大差異，對蝦具有相互殘殺的特性且難以利用上層水體，養殖密度比魚類低很多，采用凈化設備復雜的養魚工廠化循環水系統開展對蝦養殖成本過高，而且對蝦養殖系統內一般具有藻類，生物過濾的效率會大大降低，所以，從系統經濟性方面考慮，現有的工廠化養魚水循環系統不適用于養殖對蝦。

因此，設計低運行成本的簡易式循環水系統對工廠化對蝦養殖的推廣尤為重要，而如何根據對蝦養殖的特性，提供一種低運行成本的對蝦工廠化養殖的簡易式循環水系統成為了本領域急需解決的技術難題。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是：如何根據對蝦養殖的特性，提供一種低運行成本的簡易式對蝦養殖循環水系統，其中，改進系統水體循環的動力是降低運行成本的主要手段之一。

本發明采取以下技術方案：

一種基于氣提循環的工廠化對蝦養殖系統，包括呈矩陣狀布置的兩對養蝦池1組成的養殖池組，其中兩對養殖池中間的長條形區域是循環水處理池；所述循環水處理池包括中間的排污井4、以及其兩側依次排布的機械氣浮池2、生物濾池3，所述機械氣浮池2與生物濾池3的容積比為2:1～3:1；所述養蝦池1與機械氣浮池2連通，所述機械氣浮池2與生物濾池3連通，所述生物濾池3與養蝦池1之間設有氣提管6，氣提管6具有上下至少兩層可選擇的氣提出水口，使用中的氣提出水口的高度與液面高度差小于10cm；所述機械氣浮池2上部與排污井4通過排污堰10連接，機械氣浮池2內的懸浮顆粒物等有機污染物隨著氣浮泡沫自所述排污堰10流入所述排污井內；所述養蝦池1中心具有中心排污口8，各中心排污口8通過排污管7與地溝5連通，所述排污管7末端與立插管可拆卸地連接，所述立插管高度高于液面；所述養蝦池1外接凈水水源。

進一步的，所述養蝦池1呈四周具有圓弧倒角的矩形狀，所述養殖池側壁設有推流管9，所述推流管9的推流方向使養殖池水產生同向旋轉，從而使養殖固體廢物從所述中心排污口8排出。

進一步的，所述養蝦池1與機械氣浮池2通過池壁下部的預埋管連通；所述機械氣浮池2與生物濾池3也通過池壁下部的預埋管連通。

進一步的，氣提管6上每層氣提出水口的數量為4個。

進一步的，多個所述養殖池組聯排設置，并共用一個地溝5。

一種上述的基于氣提循環的工廠化對蝦養殖系統的養殖方法，利用氣提管6作為提水的動力從生物濾池3至養蝦池1進行提水，養蝦池1中的水在水位差的作用下自由流向機械氣浮池2，機械氣浮池2通過氣浮氣泡的表面張力附著懸浮顆粒物，泡沫通過排污堰10排入排污井4，凈化后的水自然流入生物濾池3去除氨氮，生物濾池再通過氣提管6向養蝦池1提水，形成水流循環；利用養蝦池1內的推流管9形成單方向旋轉水流，使污物排入中心排污口8，定期拔去地溝5中的立插管，使污水自地溝排出，并通過養殖池外接的凈水水源進行凈水補充。

本發明的有益效果在于：

1、本系統工藝簡單、設施簡易，能夠有效降低工廠化循環水對蝦養殖系統的設備和運行投入。

2、可對對蝦養殖水體進行物理過濾和生物過濾二級處理，有機物和氨氮去除效率高，抑制弧菌，降低對蝦病害。

3、減少系統換水和污染排放，生態效益可觀；

4、本系統的水體循環電耗僅為水泵循環系統電耗的一半，而且更能適應對蝦養殖的水循環速率，以及對蝦養殖密度的需求；

5、針對對蝦養殖水具有藻類的特性，降低生物濾池的比例，擴大機械氣浮池的比例，提高水處理效率；

6、氣提提水設置至少兩層排水管，根據對蝦生長的不同階段，對應水位的不同高度，從而采用相適應高度的出水管，從而使出水管的管口高度與水面高度盡可能相同或略高于水面5cm以下，從而提高氣提效率，降低水體循環能耗。

7、省去了循環水泵，充分改進了系統水體循環的動力，達到了降低成本和節能的效果。

附圖說明

圖1是本發明基于氣提循環的工廠化對蝦養殖系統的平面圖。

圖2是機械氣浮池的剖面圖。

圖3是養蝦池與地溝的剖面圖。

圖中，1.養蝦池，2.機械氣浮池，3.生物濾池，4.排污井，5.地溝，6.氣提管，7.排污管。8.中心排污口，9.推流管，10.排污堰。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

參見圖1-圖3，一種基于氣提循環的工廠化對蝦養殖系統，包括呈矩陣狀布置的兩對養蝦池1組成的養殖池組，其中兩對養殖池中間的長條形區域是循環水處理池；所述循環水處理池包括中間的排污井4、以及其兩側依次排布的機械氣浮池2、生物濾池3，所述機械氣浮池2與生物濾池3的容積比為2:1～3:1；所述養蝦池1與機械氣浮池2連通，所述機械氣浮池2與生物濾池3連通，所述生物濾池3與養蝦池1之間設有氣提管6，氣提管6具有上下至少兩層可選擇的氣提出水口，使用中的氣提出水口的高度與液面高度差小于10cm或者更低；所述機械氣浮池2上部與排污井4通過排污堰10連接，機械氣浮池2內的懸浮顆粒等有機污染物隨著氣浮泡沫自所述排污堰10流入所述排污井內；所述養蝦池1中心具有中心排污口8，各中心排污口8通過排污管7與地溝5連通，所述排污管7末端與立插管可拆卸地連接，所述立插管高度高于液面；所述養蝦池1外接凈水水源。

參見圖1，所述養蝦池1呈四周具有圓弧倒角的矩形狀，所述養殖池側壁設有推流管9，所述推流管9的推流方向使養殖池水產生同向旋轉，從而使養殖固體廢物從所述中心排污口8排出。

參見圖1，所述養蝦池1與機械氣浮池2通過池壁下部的預埋管連通；所述機械氣浮池2與生物濾池3也通過池壁下部的預埋管連通。

參見圖1，氣提管6上每層氣提出水口的數量為4個。

多個所述養殖池組聯排設置，并共用一個地溝5。

參見圖1-3，一種上述的基于氣提循環的工廠化對蝦養殖系統的養殖方法，利用氣提管6作為提水的動力從生物濾池3至養蝦池1進行提水，養蝦池1中的水在水位差的作用下自由流向機械氣浮池2，機械氣浮池2通過氣浮氣泡的表面張力附著懸浮顆粒物，泡沫通過排污堰10排入排污井4，凈化后的水自然流入生物濾池3去除氨氮，生物濾池再通過氣提管6向養蝦池1提水，形成水流循環；利用養蝦池1內的推流管9形成單方向旋轉水流，使污物排入中心排污口8，定期拔去地溝5中的立插管，使污水自地溝排出，并通過養殖池外接的凈水水源進行凈水補充。。

本工廠化對蝦養殖系統利用氣提技術進行水體循環，整個系統工藝沒有水泵，全部靠羅茨風機驅動，羅茨風機既作為增氧設備，又為水體循環提供動力。

水處理池與養蝦池的水位差越小，氣提效率越高，節能效果越好。為降低水位差，本工廠化養蝦系統采取模塊化整體設計，每個系統模塊由養殖池和循環水處理池組成，養殖池和循環水處理池的水位差控制在10cm以內。

蝦池的養殖水自流入機械氣浮池去除水體懸浮顆粒，再自流入硝化生物濾池去除氨氮、亞硝酸鹽氮等有害物質，最后通過氣提管提水返回養蝦池。機械氣浮池產生的泡沫通過排污堰排至排污井。氣提管共8根，分上下2排，根據對蝦不同養殖階段開啟相應的氣提管調節水位高低和循環流量。

具體實施例：

在3200m²的工廠化對蝦養殖車間內布局本工廠化養蝦系統6套，每套有養蝦池4口，每口對蝦養殖池尺寸10米×10米，池深1.8米，水深1.5米，池底坡降1:50。整個車間配備5.5kW的羅茨風機1臺，采用氣提技術作為養殖水體的循環動力，同時為水體增氧。

氣提管共8根，分上下2排，每根氣提管提水量為10m²/h，每口養蝦池的水體循環量為40m²/h。養殖前期水位110cm，開啟下排氣提管，養殖后期水位150cm，開啟上排氣提管。

養蝦池內水流旋轉，加速池內養殖固體廢物向中心排污口的聚集，每天通過中心排污口和排污管定時排污至地溝。蝦池的養殖水自流入機械氣浮池去除水體懸浮顆粒等有機物，再自流入硝化生物濾池去除氨氮、亞硝酸鹽氮等有害物質，最后通過氣提管提水返回養蝦池循環利用。機械氣浮池產生的泡沫通過排污堰排至排污井。

本工廠化養殖系統的對蝦養殖密度一般能達到4kg/m²，每kg的耗電成本約為2元。

以上是本發明的優選實施例，本領域的普通技術人員還可以進行各種變換或改進，在不脫離本發明的總的構思的前提下，這些變換和改進都應當屬于本發明要求保護的范圍之內。