一种内循环鱼池及循环水处理工艺

1.一种内循环鱼池，包括中心鱼池(15)，其特征在于，所述中心鱼池(15)的形状为八角形或者圆形；还包括沉淀系统和内循环系统，其结构为：
当中心鱼池(15)为八角形时，其形状为具有四个切角的八角形，在中心鱼池的一个切角位置上设置沉淀系统；当中心鱼池(15)为圆形时，在中心鱼池(15)外切矩形的一个边角上设置沉淀系统；
沉淀系统的结构包括位于中心鱼池(15)外侧的侧排水池和竖流沉淀器，侧排水池的一边与中心鱼池外壁连为一体，与在中心鱼池(15)外壁上靠近水面的位置安装拦鱼网栅A；拦鱼网栅A的外侧为侧排水池；拦鱼网栅A为中心鱼池的出水口和侧排水池的进水口；
侧排水池通过栏鱼网栅A与中心鱼池(15)连通；侧排水池上部与侧排水管连接，侧排水管另一端连接到外部的集中水处理系统；
中心鱼池(15)底部设置底出水管(10)，底出水管(10)的一端位于中央鱼池(15)底部的中心位置，另一端连接到竖流沉淀器(11)的下部；竖流沉淀器(11)底部收集沉淀物的部位连接底排污管(13)；竖流沉淀器(11)上部设置底排水管(12)，底排水管(12)的一端连接到竖流沉淀器上部，另一端连接到外部的集中水处理系统；底排水管(12)的中心位置比中心鱼池水面(19)低10～20cm；
中心鱼池(15)为八角形时，在其余三个切角上设置内循环系统；当中心鱼池(15)为圆形时，在中心鱼池(15)外切矩形的其余三个边角上设置内循环系统；所述内循环系统包括：
在中心鱼池(15)外壁的外侧设置内循环进水池(14)、高位池(5)和移动床生物滤器(3)；内循环进水池(14)的一边以及高位池(5)的一边分别与中心鱼池(15)外壁连为一体，移动床生物滤器(3)位于内循环进水池(14)和高位池(5)之间；
中心鱼池(15)外壁上靠近中心鱼池(15)底部的位置上安装栏鱼网栅B；中心鱼池(15)通过拦鱼网栅B与内循环进水池(14)连通；拦鱼网栅B为中心鱼池(15)的出水口和内循环进水池的进水口；
内循环进水池(14)与移动床生物滤器(3)之间以气提泵(2)相连，气提泵连接到移动床生物滤器进水口；所述移动床生物滤器进水口的位置高于中心鱼池水面(19)；
移动床生物滤器(3)以联通管连接到高位池的下部，高位池水面(20)位置高于中心鱼池水面位置10～30cm；
高位池(5)通过进水管(6)与中心鱼池(15)连通，且进水管(6)的位置低于中心鱼池水面(19)。
2.权利要求1所述内循环鱼池，其特征在于，所述的中心鱼池(15)蓄水深度为2～3m，所述拦鱼网栅B(1)的中心位置与中心鱼池(15)底部的距离为15～20cm；所述移动床生物滤器进水口中心位置及高位池水面(20)位置高于中心鱼池水面(19)15～20cm。
3.权利要求1或2所述内循环鱼池，其特征在于，所述联通管(4)的中心与高位池水面(20)距离为2～3m。
4.权利要求1或2所述内循环鱼池，其特征在于，所述进水管(6)的中心位置位于中心鱼池水面(19)以下40～50cm。
5.权利要求1所述内循环鱼池，其特征在于，所述拦鱼网栅A(7)的中心位置与中心鱼池水面(19)距离为20～30cm。
6.权利要求1或5所述内循环鱼池，其特征在于，所述侧排水管(9)与侧排水池(8)连接的部位位于拦鱼网栅A(7)对侧，其中心位置比拦鱼网栅A(7)的中心位置高5～15cm。
7.权利要求1所述内循环鱼池，其特征在于，竖流沉淀器(11)的结构包括竖流沉淀器外壁(1101)、位于竖流沉淀器内部中心的指管状套筒(1102)和水管，所述的指管状套筒(1102)上下两端开口，指管状套筒(1102)顶部高于底排水管5～10cm；所述的水管为矩尺型，包括由弯头(1105)连接的水平管(1104)和竖直管(1106)，水平管(1104)与竖直管(1106)之间的夹角为85～95度；竖直管(1106)的另一端伸入指管状套筒(1102)中心，水平管(1104)的另一端穿过竖流沉淀器外壁(1101)，与底出水管(10)相连。
8.权利要求1～7任一项所述内循环鱼池的循环水处理工艺，其特征在于，包括沉淀处理和内循环处理：
沉淀处理：
中心鱼池(15)底部中央的水通过底出水管(10)流入竖流沉淀器(11)，经过沉淀分离后，固体的污物和脏水通过底排污管(13)流出；过滤净化后的水经底排水管(12)进入到外部的集中水处理系统，经处理后流回中心鱼池(15)；
中心鱼池(15)上层的水通过拦鱼网栅A(7)流入侧排水池(8)，并通过位于侧排水池(8)另一侧的侧排水管(9)进入到外部的集中水处理系统，经处理后流回中心鱼池(15)；
内循环处理：
中心鱼池(15)内的水经拦鱼网栅B(1)流入内循环进水池内，再通过气提泵(2)将水从内循环进水池(14)中抽出送入移动床生物滤器(3)，经过过滤后，水由联通管(4)流入高位池(5)，再经过进水管(6)流回中心鱼池(15)，实现内循环。
9.权利要求8所述的循环水处理工艺，其特征在于，所述的外部的集中水处理系统的工艺包括：物理过滤、生物过滤、脱气、杀菌及增氧。

一种内循环鱼池及循环水处理工艺\n技术领域\n[0001] 本发明涉及水产养殖技术领域，具体为一种内循环鱼池及鱼池循环水的处理工艺。\n背景技术\n[0002] 流水鱼池常见有圆形、椭圆形、长方形、方形切角、八边形等，不同的鱼池池形各有利弊。圆形池造价较高，水交换和排污染效果好，单位水量生产量高，但操作不太方便、土地利用率低；长方形池造价较低、土地利用率高、操作方便，但水交换和排污不太理想；长方形切角和八边形池造价较低、水交换和排污良好、操作方便，但土地利用率低。\n[0003] 鱼池作为养鱼的生境，在工业化封闭循环水养殖中，其功能则不尽于此，尚具有：\n及时去除残饵、粪便等有机物的集污排污功能；及时将低溶解氧含量的水体排出或及时增氧；及时将高二氧化碳、高氨氮含量的水体排至相关水处理设备或及时去除；便于分级、捕捞、投喂等操作的功能。\n[0004] 鱼池的设计应将与养殖鱼体紧邻的水流静滞区降低至最小。在养殖游泳性鱼类的鱼池中，通过水体流动和鱼的游动相结合，在与鱼体紧邻的水流静滞区域形成良好流态，提供充足溶氧，并将氨氮、二氧化碳等代谢产物及时扩散到鱼池水体中。\n[0005] 根据鱼类行为学，鱼类主要可分为游泳性鱼类与底栖性鱼类，前者喜流水，后者喜静水或低速流水。工厂化高密度循环水养殖主要是通过提高水体交换速率，提供充足氧气、良好水质情况并去除代谢产物，实现高密度、高效益、生态环保的养殖目标；由于游泳性鱼类具有喜流水、流线型体形等天然优势，非常适于作为集约化高密度循环水养殖的对象[0006] 目前国内外主要的循环水养殖中水处理工艺流程有两种，如下图，即集中式工艺流程与分散式养殖工艺流程。目前集中式工艺流程在国内外占主流地位，集中式循环水系统工艺流程一般为：鱼池—总回水管—微滤机—流化砂床—脱气—杀菌—增氧—供水管—鱼池。其特点是：流程为单线程、所有水体都一一经过各水处理单元、各水处理单元成线性排列、水处理区域集中、鱼池成排、操作方便、自动化程度高；缺点是水体循环量大、运行能耗高、运行成本高、系统以套为运行使用单元。分散式工艺流程是一个鱼池配备整套水处理单元系统或者配备关键水处理单元，一般系统中仅有一个鱼池。其特点是：每个鱼池有单独的水处理系统，可在颗粒有机物破碎之前快速高效的去除颗粒有机物，独立性、灵活性和疾病可控性强。缺点是：设备数量多、设备投资大、土地利用率低、管路线路设置复杂、操作管理不便。\n[0007] 现有工厂化循环水高密度养殖中普遍采用圆形鱼池或切角鱼池，存在着土地面积利用率低、有效养殖水体较小、分级捕捞操作复杂、劳动强度大等缺点。\n发明内容\n[0008] 本发明旨在提供一种养殖的内循环的养殖池，同时可进行推流、增氧、脱气、固体过滤、生物过滤等水处理。\n[0009] 本发明技术方案为，一种内循环鱼池，包括中心鱼池，所述中心鱼池的形状为八角形或者圆形，蓄水深度为2～3m；还包括沉淀系统和内循环系统，其结构为：\n[0010] 当中心鱼池为八角形时，其形状为具有四个切角的八角形，在中心鱼池的一个切角位置上设置沉淀系统；当中心鱼池为圆形时，在中心鱼池外切矩形的一个边角上设置沉淀系统；\n[0011] 沉淀系统的结构包括位于中心鱼池外侧的侧排水池和竖流沉淀器，侧排水池的一边与中心鱼池外壁连为一体，与在中心鱼池外壁上靠近水面的位置安装拦鱼网栅A，优选的，拦鱼网栅A的中心位置与中心鱼池水面距离为20～30cm；拦鱼网栅A的外侧为侧排水池；拦鱼网栅A为中心鱼池的出水口和侧排水池的进水口；\n[0012] 侧排水池通过栏鱼网栅A与中心鱼池连通；侧排水池上部与侧排水管连接，侧排水管另一端连接到外部的集中水处理系统；优选的，所述侧排水管与侧排水池连接的部位位于拦鱼网栅A对侧，其中心位置比拦鱼网栅A的中心位置高5～15cm；\n[0013] 中心鱼池底部设置底出水管，底出水管的一端位于中央鱼池底部的中心位置，另一端连接到竖流沉淀器的下部；竖流沉淀器底部收集沉淀物的部位连接底排污管；竖流沉淀器上部与底排水管的一端连接，底排水管的另一端连接到外部的集中水处理系统；底排水管的中心位置比中心鱼池水面(19)低10～20cm；\n[0014] 竖流沉淀器的结构包括竖流沉淀器外壁、位于竖流沉淀器内部中心的指管状套筒和水管，所述的指管状套筒上下两端开口，指管状套筒的顶部比底排水管顶部高5～10cm；\n所述的水管为矩尺型，包括由弯头连接的水平管和竖直管，水平管与竖直管之间的夹角为\n85～95度；竖直管的另一端伸入指管状套筒中心，水平管的另一端穿过竖流沉淀器外壁，与底出水管相连。\n[0015] 中心鱼池为八角形时，在其余三个切角上设置内循环系统；当中心鱼池为圆形时，在中心鱼池外切矩形的其余三个边角上设置内循环系统；所述内循环系统包括：\n[0016] 在中心鱼池外壁的外侧设置内循环水池、高位池和移动床生物滤器；内循环水池的一边以及高位池的一边分别与中心鱼池外壁连为一体，移动床生物滤器位于内循环进水池和高位池之间；\n[0017] 中心鱼池外壁上靠近中心鱼池底部的位置上安装栏鱼网栅B；中心鱼池通过拦鱼网栅B与内循环进水池连通；拦鱼网栅B为中心鱼池的出水口和内循环进水池的进水口；\n优选的，所述拦鱼网栅B的中心位置与中心鱼池底部的距离为15～20cm；\n[0018] 内循环进水池与移动床生物滤器之间以气提泵相连，气提泵连接到移动床生物滤器进水口；所述移动床生物滤器进水口的位置高于中心鱼池水面；\n[0019] 移动床生物滤器以联通管连接到高位池的下部，优选的，联通管的中心与高位池水面距离为2～3m，高位池水面位置高于中心鱼池水面位置10～30cm；\n[0020] 优选的，移动床生物滤器进水口中心位置及高位池的水面位置高于中心鱼池水面\n15～20cm；\n[0021] 高位池通过进水管与中心鱼池连通，且进水管的位置低于中心鱼池的水面；优选的，进水管中心位置比中心鱼池水面低40～50cm。\n[0022] 所述内循环鱼池的循环水处理工艺包括：\n[0023] 沉淀处理：\n[0024] 鱼池底部中央的水通过底出水管流入竖流沉淀器，经过沉淀分离后，固体的污物和脏水通过底排污管流出；过滤净化后的水经底排水管12进入到外部的集中水处理系统，经处理后流回鱼池；\n[0025] 鱼池上层的水通过拦鱼网栅B流入侧排水池，并通过位于侧排水池另一侧的侧排水管进入到外部的集中水处理系统，经处理后流回鱼池；\n[0026] 所述的外部的集中水处理系统的工艺包括：物理过滤、生物过滤、脱气、杀菌及增氧；\n[0027] 内循环处理：\n[0028] 鱼池内的水经拦鱼网栅B流入水池内，再通过气提泵将水从水池中抽出送入移动床生物滤器，经过过滤后，水由联通管流入高位池，再经过进水管流回鱼池，实现内循环。\n[0029] 本发明涉及一种利用圆形或切角鱼池的边角落配置气提装置、物理过滤或生物过滤装置，从而促进残饵与粪便的集污排污新型鱼池，特别是指一种同时可进行推流、增氧、脱气、固体过滤、生物过滤等水处理的用于养殖鱼类的养殖鱼池。该装置主要应用于工厂化、集约化循环水养殖系统的鱼池，也可以用于其他养殖领域。\n[0030] 本装置具有制作简单、排污方便、投资低、能耗低、不需要反冲洗、免维修、氨氮处理能力高等优点。它能够在进行硝化作用去除非离子氨的同时去除养殖系统中大量的固体颗粒有机物。\n[0031] 本发明技术方案的特点在于：\n[0032] 1)本装置充分利用鱼池的边角等空置区域落配置气提装置、物理过滤或生物过滤装置；集推流、增氧、脱气、固体过滤、生物过滤等多种功能于鱼池设计中；通过设置气提泵、移动床生物滤器、竖流沉淀器等，完善并强化鱼池水处理功能，有增氧、脱气、物理过滤和生物过滤功能；在提高土地利用率的同时降低了水体循环速率；通过减轻水处理系统的处理负荷量，降低水体循环速率与循环水泵运行能耗；\n[0033] 2)常规鱼池曝气相比，本鱼池通过气提曝气的上升动力流转变为与水流方向一致的推流作用力，使破坏粪便形态与水体流态的作用力转变为改进流态的推流作用力，不会破坏粪便形态与水体流态，且通过形成推流作用，及时快速排出粪便；能够简便、高效收集和排出残饵粪便等颗粒有机物；\n[0034] 3)与单线性水处理工艺流程相比，本工艺流程具有内循环功能，可大大降低水体循环速率，降低水泵能耗，减轻水处理系统的处理负荷量；\n[0035] 4)本发明工艺流程集成集中式与分散式水处理工艺流程的优点于一体，形成具有一定内循环水处理能力的鱼池系统，每个鱼池具有一定的独立性与灵活性；对断水、水处理设备故障、检修等复杂工况适应性、平稳性更好。\n[0036] 5)本发明适用于大多鱼类成鱼或亲鱼养殖，尤其适用于游泳性鱼类的高密度集约化养殖；也可用于其他相关水产养殖领域。\n附图说明\n[0037] 图1为循环水养殖中水处理工艺流程：集中式工艺流程与分散式养殖工艺流程，其中箭头为水流方向。\n[0038] 图2为本发明内循环式水处理工艺流程，其中箭头为水流方向。\n[0039] 图3为本发明实施例1内循环式鱼池的结构示意图\n[0040] 图4为本发明实施例1内循环鱼池竖流沉淀器及底出水管的结构示意图[0041] 图5为本发明实施例1内循环鱼池的内循环系统结构示意图\n[0042] 图6为本发明实施例2内循环式鱼池的结构示意图\n[0043] 1—拦鱼网栅B，2—气提泵，3—移动床生物滤器，4—联通管，5—高位池，6—进水管，7—拦鱼网栅A，8—侧排水池，9—侧排水管，10—底出水管，11—竖流沉淀器，1101—竖流沉淀器外壁，1102—指管状套筒，12—底排水管，13—底排污管，14—内循环进水池，15—中心鱼池；171—外壁长边a，172—外壁长边b，173—外壁长边c，174—外壁长边d，181—外壁短边a，182—外壁短边b，183—外壁短边c，184—外壁短边d，19—中心鱼池水面，20—高位池水面\n具体实施方式\n[0044] 实施例1\n[0045] 现有技术中，集中式和分散式养殖的水处理工艺流程如图1。分散式水处理工艺为，单个鱼池内的水抽出，依次经过物理过滤、生物过滤、脱气、杀菌及增氧处理后回到鱼池内。\n[0046] 集中式水处理工艺为：多个鱼池(鱼池I、II、II)中的水抽出后集中在一起，依次经过物理过滤、生物过滤、脱气、杀菌及增氧处理后回到各个鱼池内。\n[0047] 本发明的内循环鱼池为：\n[0048] 如图3所示，内循环鱼池(鱼池I)的结构包括中心鱼池15，中心鱼池的形状为具有四个切角的八角形，其相邻的边分别为依次连接的外壁长边a、外壁短边a、外壁长边b、外壁短边b、外壁长边c、外壁短边c、外壁长边d、外壁短边d，切角的位置在短边上。中心鱼池的蓄水深度2～3米(即中心鱼池水面与中心鱼池底部距离为2～3米)。\n[0049] 在其中的一个切角的位置上设置沉淀系统，包括位于中心鱼池外壁短边a的外侧的侧排水池和竖流沉淀器11：在中心鱼池外壁短边a181上安装拦鱼网栅A7，拦鱼网栅A的直径10～20cm，其中心位置位于中心鱼池水面以下20～30cm，在鱼池外壁短边a的外侧设置侧排水池8；侧排水池底部位置与中心鱼池底部位于同一水平面上，形状优选为直角三角形，其斜边与外壁短边a连为一体，与中心鱼池之间以拦鱼网栅A相连通，且该斜边的长度为外壁短边长度的1/3～2/3，侧排水池的一个直角边与相邻的外壁长边a连为一体；\n拦鱼网栅A为中心鱼池的出水口和侧排水池的进水口；\n[0050] 侧排水管9的一端连接到侧排水池8的上部，位置在拦鱼网栅A对侧，其中心位置比拦鱼网栅A的中心位置高5～15cm；侧排水管另一端连接到外部的集中水处理系统，进行物理过滤、生物过滤、脱气、杀菌及增氧等处理；\n[0051] 中心鱼池底部设置底出水管，底出水管10的一端位于中央鱼池底部的中心位置，另一端连接到竖流沉淀器的下部；竖流沉淀器底部收集沉淀的位置连接底排污管13，竖流沉淀器上部连接底排水管12；底排水管的另一端连接到外部的集中水处理系统；底排水管的中心位置比中心鱼池水面(19)低10～20cm；\n[0052] 如图4所示，竖流沉淀器11的结构包括竖流沉淀器外壁1101、位于竖流沉淀器内部中心的指管状套筒1102和水管，所述的指管状套筒两端开口，指管状套筒顶部比底排水管的顶部高5～10cm；所述的水管为矩尺型，包括由弯头1105连接的水平管1104和竖直管1106，水平管与竖直管之间的夹角为85～95度，优选为90度；竖直管的另一端伸入指管状套筒内，位置低于指管状套筒顶部；水平管的另一端穿过竖流沉淀器外壁，与底出水管\n10相连。\n[0053] 中心鱼池水面位置比竖流沉淀器底排水管12的中心位置高约10～20cm，通过水压实现排污；如图4所示，中心鱼池底部的水从底排水管进入水管，先流经水平管1104，穿过竖流沉淀器外壁，到竖流沉淀器中心后通过弯头1105进入竖直管1106实现向上进水，进水先向上进入指套状套筒1102，然后向下流出指套状套筒，从竖流沉淀器外壁和指套状套筒之间向上流动，从而实现沉淀分离作用。上层的清水从底排水管12流出竖流沉淀器，进入到外部的集中水处理系统，进行物理过滤、生物过滤、脱气、杀菌及增氧等处理；固体的污物(如粪便和残饵)和脏水通过底排污管13流出另行处理。\n[0054] 中心鱼池上层的水通过拦鱼网栅A7流入侧排水池8，并通过位于侧排水池另一侧的侧排水管9进入到外部的集中水处理系统，进行物理过滤、生物过滤、脱气、杀菌及增氧等处理。\n[0055] 鱼池上下层水质有差别，中上层水质较清，流入侧排水池内可自行沉淀固体污物，沉淀后的水再通过侧排水管进入外部的集中水处理系统加以净化；底层的水中粪便、饲料残渣等固体污物较多，因此用竖流沉淀器分离，固体污物和脏水经底排污管排放，分离后的水再进入外部的集中水处理系统加以净化。\n[0056] 如图5所示，在中心鱼池的另一个边角设置内循环系统：在外壁短边b上靠近中心鱼池底部的位置安装拦鱼网栅B1，在中心鱼池外壁短边b的外侧设置内循环进水池14、高位池5和移动床生物滤器3。\n[0057] 内循环进水池和高位池的形状为直角三角形，其斜边与外壁短边b连为一体；移动床生物滤器位于内循环进水池和高位池之间。内循环进水池和高位池底部与与中心鱼池底部位于同一水平面上。\n[0058] 拦鱼网栅B直径10～30cm，其中心位置距中心鱼池底部30～40cm；中心鱼池通过拦鱼网栅B与内循环进水池14连通；拦鱼网栅B为中心鱼池的出水口和内循环进水池的进水口；内循环进水池与移动床生物滤器之间设置气提泵2，气提泵连接到移动床生物滤器进水口；移动床生物滤器以联通管4以连接到高位池下部，联通管的中心与高位池水面距离为2～3m；高位池通过进水管6与中心鱼池连通，进水管的中心位置低于中心鱼池水面40～50cm。高位池水面位置和移动床生物滤器进水口移动床生物滤器的位置比中心鱼池水面位置高15～20cm。\n[0059] 脱气和增氧主要由是气提泵与移动床生物滤器完成：气提泵的气提作用通过曝气实现，移动床生物滤器的生物滤料运动通过曝气实现，通过曝气可实现脱气和增氧。\n[0060] 中心鱼池内的水经拦鱼网栅B流入内循环进水池14内，再通过气提泵将水从内循环进水池中抽出送入移动床生物滤器，经过过滤后，水由联通管流入高位池进行脱气和增氧，再经过进水管流回中心鱼池，完成内循环以实现生物过滤、脱气和增氧。\n[0061] 根据需要，可以在另外两个边角设置同样的内循环系统。\n[0062] 鱼池I中的水，通过内循环系统，实现生物过滤、脱气和增氧；经过沉淀系统竖流沉淀处理后排出的水，与其他多个与之并联的鱼池(鱼池II、鱼池III等)中排出的水一同进入外部的集中水处理系统，进一步物理过滤、生物过滤、脱气、杀菌和增氧后再流回各鱼池内，如图2所示。\n[0063] 通过上述方案，充分利用鱼池的边角等空置区域，设置气提泵、移动床生物滤器、竖流沉淀器等，完善并强化鱼池水处理功能，使之具有增氧、脱气、物理过滤和生物过滤功能，通过减轻水处理系统的处理负荷量，在提高土地利用率的同时降低了水体循环速率与循环水泵运行能耗。采用本发明的装置和方法，能耗比传统工艺降低20％。\n[0064] 气提泵将曝气的上升动力流转变为与水流方向一致的推流作用力，使破坏粪便形态与水体流态的作用力转变为改进流态的推流作用力，及时快速排出粪便；能够简便、高效收集和排出残饵粪便等颗粒有机物。\n[0065] 上述装置和工艺流程集成集中式与分散式水处理工艺流程的优点于一体，形成具有一定内循环水处理能力的鱼池系统，每个鱼池具有一定的独立性与灵活性。\n[0066] 实施例2\n[0067] 如图6所示，中心鱼池为圆形，中心鱼池外切的矩形具有四个边角。在其中一个边角上设置沉淀系统，沉淀系统的结构和工作原理同实施例1。\n[0068] 在其余三个边角上设置内循环系统，内循环系统的结构及工作原理同实施例1。