专利名称：节能型工厂化循环水刺参保苗工艺方法
技术领域：
本发明涉及刺参工厂化养殖技术领域，尤其涉及一种节能型工厂化循环水刺参保苗工艺方法。
背景技术：
刺参养殖作为中国水产养殖的朝阳产业和北方地区养殖结构调整的重要优良水产品种，经济效益高，发展潜力大。虽然中国在刺参养殖研究已取得了长足的进步，人工育苗和人工增殖工作已走在世界前列，人工养殖也在蓬勃发展。2004年仅山东省鲜海参产量达5. 7万吨，海参养殖总产值70亿元以上，比上年增长30%，占全省海上养殖总产值的1/3，成为全国重要的海参养殖基地。然而，近年来刺参稚苗的冬季保苗技术，仍然存在着能 耗大、成本高的问题，成为该行业发展的主要限制性因素之一，因此解决当前冬季保苗过程中的节能减排问题已然成为一种迫切的社会需求和市场需求。刺参的生物学特性刺参喜欢生活在岩礁底的浅海中，在海底匍匐，行动缓慢，10分钟可运动I米。喜欢在海藻丰富的地方。摄食摄时将有机碎片，藻类及原生动物等，连同泥沙一起带入。摄食最高值出现在2-3月份，最低为8月份。生长温度幼参生长的最适温度为19-20度，适温范围为15-23度，5-15cm的海参生长温度为10-15度。繁殖海参在水温15-17度时开始产卵，产卵盛期水温17-20度。随着我国刺参人工育苗技术的提高,人工养殖和增殖产业不断发展,而养殖和增殖放流都需要大量的优质参苗。在刺参人工育苗过程中，到10月中旬至11月上旬，其稚参大部分个体体长已达到Icm左右和变色参，即由原来的半透明变为棕褐色、赤褐色或淡绿色，这时虽然参苗已达到出池规格，但苗种的规格有很多还很小，个体差异也较大，用此苗种进行养殖和增殖放流，往往会因为冬季温度较低和规格较小，造成养殖成活率和增殖回捕率过低。为进一步提高刺参苗种出池规格和增养殖的成活率，进行室内越冬保苗，可有效的提高刺参苗种对环境的适应能力，增加养殖苗种成活率。我国北方现在采用的冬季刺参保苗方式主要是车间养殖、塑料大棚养殖加保温措施等方式，通过采取锅炉海水加热、地下海水、电厂余热、太阳能等手段来提高冬季室内温度和养殖水的水温，达到刺参幼苗的养殖水环境的要求。锅炉海水加热和不断的换水排放环节浪费了大量的能耗，造成了养殖成本的提高和大量养殖废水的污染。由于这些原因，传统的刺参保苗每天的换水量仅为总养殖水体的30 40%，主要是能耗大换不起，因为锅炉升温的成本太高；而节能的循环水养殖可以最大程度避免热量的流失，故而可以加大换水量，提高水的新鲜度，加快参苗的生长速度，大大提高了经济效益，在保证饵料不流失的情况下，每天的换水量可以达到200%以上，而且比传统刺参保苗工艺，节水90%以上，节能50%以上。可现如今，国内外还没有一种利用循环水技术来实现刺参越冬保苗的工艺与设施
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于提供一种节能型工厂化循环水刺参保苗工艺方法，它是一套工厂化、集约化的养殖模式，主要是由一套专门针对刺参越冬保苗构建的循环水系统处理工艺方法和配套的循环水养殖系统设施单元组成，该工艺方法和配套设施的特征是建立一种新型的刺参保苗循环水水处理工艺方法，让原来室内流水养殖的废水通过水处理系统，进行物理过滤和生物过滤，来消除或减少废水中的氨氮和亚硝酸盐等有害物质，通过调整养殖水的盐度、温度、PH值、溶解氧等各项指标，使原先废弃排放的水90%以上水的循环再利用，从而节约用水，减少排放污染和节省加热水温的能耗，降低养殖成本。
本发明采用如下技术方案步骤是(一 )车间内各养殖池I中的水通过排水口和中央排水沟11中的循环水回水总管子自流至涡流式分离池2;( 二)由涡流式分离池，涡旋分离出较重的残饵粪便，出水至弧形筛固液分离装置3 ;弧形筛用于分离体积较大的残饵粪便、杂质等，出水自流入缓冲调节池(泵池)4 ;(三)缓冲调节池用于安装循环水泵(潜水泵)，由循环泵提水至综合反应净化(气浮池)5 ;通过气浮的方式分离较轻的物质，将固液分离器无法分离的悬浮物及胶质蛋白等细小杂质分离出去，通过水位差自流入生物净化6 ;在这里氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质通过硝化反应都将得到有效的去除，再流入到脱气池7 ；(四)脱气池兼生物滤池，在脱气的过程中同时进行末级生物过滤，用于驱除水中的残余二氧化碳和氮气等有害气体，然后自流入紫外线消毒池8 ；(五)由紫外线消毒池内置紫外线消毒模块，对循环水进行消毒处理后，自流进入水质调整池(增氧)9 ；(六)在调整池中用气浮(增氧)机进行充氧，使水中的总气体水平和水质接近和优于新鲜的自然海水、分离水中的残余杂质等，最后回流到养殖池中，形成全封闭的循环水养殖系统。此外，本发明还具有如下特点在循环水系统中，还设置了循环水水质在线检测系统10，主要实时检测溶氧(DO)、温度⑴、氧化还原电位(ORP)和PH值，并通过自动控制装置对循环水系统进行调控。本发明优点(I)节能型工厂化循环水养殖系统工艺简明合理；(2)节能减排，减少养殖成本；(3)单位水体的养殖密度高，生长速度快；(4)配套养殖设施与设备造价低，能耗省；(5)可新建或在原海参养殖车间的基础上，进行设施改造，节省建设成本；(6)可随时提供各规格的海参幼苗、稚参。
图I循环水刺参保苗工艺流程2是本发明循环水车间的平面布置图；图3是图2的C-C剖视图；图4是图2的A-A剖视图；图5是图2的B-B剖视图。图中符号说明海参保苗池I ;涡流式分离池2 ;弧形筛分离池3 ;潜水泵池4(缓冲池);气浮分离池5 ;生物滤池6 ;脱气池兼第二级生物滤池7 ;紫外线消毒井8 ;循环水水质调整池9 ;循环水水质在线检测装置10 ;中央排水沟11。
具体实施例方式如图1-4所示，本具体实施方式
采用以下技术方案它是由室内养殖池I、涡流式分离池2、弧形筛3、缓冲调节池(泵池)4、综合反应净化池(气浮)5、生物净化池6、脱气池7、紫外线消毒8、水质调整池(增氧)9、循环水水质在线检测系统10、中央排水沟11组成；其工艺流程是车间内各养殖池I中的水通过排水口和中央排水沟11中的循环水回水总管子自流至涡流式分离池2 ;由涡流式分离池，涡旋分离出较重的残饵粪便，(因为海参饵料是以海泥为载体，回水中含有较多的泥沙，故设置涡流式分离池，同时还可以回收部分海泥降低饵料成本)，然后出水至弧形筛固液分离装置3 ;弧形筛用于分离体积较大的残饵粪便、杂质等，出水自流入缓冲调节池(泵池)4 ;缓冲调节池用于安装循环水泵(潜水泵)，由循环泵提水至综合反应净化池(气浮)5 ;通过气浮的方式分离较轻的物质，将固液分离 器无法分离的悬浮物及胶质蛋白等细小杂质分离出去，通过水位差自流入生物净化6;在这里氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质通过硝化反应都将得到有效的去除，再流入到脱气池7 ;脱气池兼生物滤池，在脱气的过程中同时进行末级生物过滤，用于驱除水中的残余二氧化碳和氮气等有害气体，然后自流入紫外线消毒池8 ;由紫外线消毒池内置紫外线消毒模块，对循环水进行消毒处理后，自流进入水质调整池(增氧)9 ;在调整池中安装一台气浮(增氧)机进行增氧，使水中的总气体水平和水质接近和优于新鲜的自然海水、分离水中的残余杂质等，最后回流到养殖池中，形成全封闭的循环水养殖系统。此外，在循环水系统中，还设置了循环水水质在线检测系统10，主要实时检测溶氧(D0)、温度(T)、氧化还原电位(ORP)和PH值，并通过相应的控制装置对循环水系统进行调控。技术保障措施为了保障循环水养殖系统中养殖池水的净化效果，本发明根据循环系统养殖水体总量(以1000立方水体为标准循环系统单元)，给出了其系统主要装备和设施的技术参数和达到的养殖水主要技术指标(I)、循环水处理流量100m3/h (含回流水量)，最大200m3/h (含回流水量)。(2)、养殖密度5kg/m3。(3)、系统生物承载量> 4000kg。(4)、系统每昼夜新水添加量根据排污量确定,一般小于总水量的15%。(5)、每20 30个海参保苗池为一套循环水处理系统较为适宜。注每小时依次换水、加水4 8个池子，每个池子换水时间为10 15min，换水率50%，每天换水二至四次(或连续小水量循环换水)，换水率达100 200%以上。养殖水处理后主要水质指标盐度不低于27 37%。；水温控制在17°C -20 °C ；溶解氧5 8mg/L ；PH值海水养殖为7. 5-8. 5 ；氨氮和亚硝酸盐氨氮O. lmg/L以下；亚硝酸盐0·1-0. 2mg/L 以下；
硫化氢0·O lmg/L 以下；本发明使循环系统内养殖水达到刺参保苗的水环境要求。本发明构建了一种适用于刺参越冬保苗的一种工厂化循环水工艺方法。本发明循环水系统中采用了一种无动力涡流式集中分离装置对养殖污水中的大颗粒杂质(泥沙、残饵、粪便等)进行物理过滤。 本发明提供一种刺参残饵中海泥的回收再利用的方法。本发明特点是车间内各养殖池I中的水通过排水口和中央排水沟11循环水回水总管子自流至涡流式分离池2 ;由涡流式分离池，涡旋分离出较重的残饵粪便，出水至弧形筛固液分离装置3 ;弧形筛用于分离体积较大的残饵粪便、杂质等，出水自流入缓冲调节池·(泵池)4 ;缓冲调节池用于安装循环水泵(潜水泵)，由循环泵提水至综合反应净化(气浮池)5 ;通过气浮的方式分离较轻的物质，将固液分离器无法分离的悬浮物及胶质蛋白等细小杂质分离出去，通过水位差自流入生物净化6 ;在这里氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质通过硝化反应都将得到有效的去除，再流入到脱气池7 ;脱气池兼生物滤池，在脱气的过程中同时进行末级生物过滤，用于驱除水中的残余二氧化碳和氮气等有害气体，然后自流入紫外线消毒池8 ;由紫外线消毒池内置紫外线消毒模块，对循环水进行消毒处理后，自流进入水质调整池(增氧)9 ;在调整池中用气浮(增氧)机进行充氧，使水中的总气体水平和水质接近和优于新鲜的自然海水、分离水中的残余杂质等，最后回流到养殖池中，形成全封闭的循环水养殖系统。此外，在循环水系统中，还设置了循环水水质在线检测系统10，主要实时检测溶氧(D0)、温度(T)、氧化还原电位(ORP)和PH值，并通过自动控制装置对循环水系统进行调控。本发明工作原理循环水系统的核心技术主要是生物净化技术，其原理是由于养殖水中因投饲引起的残饵、未消化吸收的营养成分和代谢排泄物等，会使养殖水中的氨氮含量超过一定指标，直接对养殖刺参和养殖鱼类造成极大的危害，但养殖水中又含有很多种有益菌，它对氨氮有生物分解的作用，可降低水中氨氮的数量，利用细菌把含氮有机化合物转化为硝酸盐的过程为生物过滤。其生物脱除氨氮的基本原理是细菌将氨态氮转化成亚硝态氮进而转化成硝态氮的过程叫硝化作用。参与硝化作用有两类细菌，亚硝化细菌将非离子氨氧化成亚硝酸盐获得能量，硝化细菌将亚硝酸盐氧化成硝酸盐。生物过滤的主要目的是将氨转化成亚硝酸盐并最终转化成对养殖刺参参苗等影响极小的硝酸盐。本发明采用生物膜接触氧化法污水的生物膜处理法是一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。因此，将养殖水在养殖池和水处理系统中不断的循环,就可以对养殖池中的水环境起到高效的净化作用，减少了排放，节约了能耗。最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.节能型工厂化循环水刺参保苗工艺方法，其特征在于，步骤是 (一)车间内各养殖池(I)中的水通过排水口和中央排水沟(11)中的循环水回水总管子自流至涡流式分离池(2); (二)由涡流式分离池，涡旋分离出较重的残饵粪便，出水至弧形筛固液分离装置(3)；弧形筛用于分离体积较大的残饵粪便、杂质等，出水自流入缓冲调节池(4)； (三)缓冲调节池用于安装循环水泵，由循环泵提水至综合反应净化(5);通过气浮的方式分离水中较轻的物质，将固液分离装置无法分离的悬浮物及胶质蛋白等细小杂质分离出去，通过水位差自流入生物净化￠);在这里氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质通过硝化反应都将得到有效的去除，再流入到脱气池(7)； (四)脱气池兼生物滤池，在脱气的过程中同时进行末级生物过滤，用于驱除水中的残 余二氧化碳和氮气等有害气体，然后自流入紫外线消毒池(8)； (五)由紫外线消毒池内置紫外线消毒模块，对循环水进行消毒处理后，自流进入水质调整池(9)； (六)在调整池中用气浮机进行充氧，使水中的总气体水平和水质接近和优于新鲜的自然海水、分离水中的残余杂质等，最后回流到养殖池中，形成全封闭的循环水养殖系统。
2.根据权利要求I所述的一种节能型工厂化循环水刺参保苗设施及系统工艺方法，其特征在于构建了一种适用于刺参越冬保苗的一种工厂化循环水工艺方法。
3.根据权利要求I所述的一种节能型工厂化循环水刺参保苗设施及系统工艺方法，其特征在于循环水系统中采用了一种无动力涡流式集中分离装置对养殖污水中的大颗粒杂质(泥沙、残饵、粪便等)进行物理过滤。
4.根据权利要求I所述的一种节能型工厂化循环水刺参保苗设施及系统工艺方法，其特征在于刺参残饵中海泥的回收再利用的方法。
全文摘要
本发明公开了一种节能型工厂化循环水刺参保苗的工艺方法，涉及刺参工厂化养殖技术领域。特征是车间内每个养殖池水通过循环水回水管路自流至涡流式分离池，分离出水中较重的残饵、粪便、泥沙等；出水至弧形筛固液分离装置，进一步分离出颗粒较大的杂质等；再由缓冲调节池中的循环泵提水至综合反应净化池，通过气浮的方式分离较轻的悬浮物及胶质蛋白等细小杂质；然后流入生物净化池和脱气池，使氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质通过硝化反应得到有效的去除，并去除残余二氧化碳和氮气等有害气体；然后经过紫外线杀菌消毒和曝气充氧，最后回流到养殖池中；形成全封闭的循环水养殖系统。是一种节能减排和降低养殖成本的工艺方法。
文档编号A01K61/00GK102948380SQ201110243808
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者黄滨, 王秉心, 梁友, 关长涛, 高淳仁, 周游 申请人:中国水产科学研究院黄海水产研究所