专利名称：高新水产养殖用生物膜净水栅及生物膜净水栅原位水处理技术
技术领域：
本发明有关一种水产养殖水处理设施，特别是指一种水产养殖专用生物膜净水栅及生物膜净水栅原位水处理的方法。
背景技术：
目前的养殖模式多以投饵为主，残饵、粪便、N、P等富营养因子排入水体，使养殖水体中氨氮、亚硝酸盐氮、化学需氧量(COD)，生化需氧量(BOD)等严重超标，对养殖动物产生应激、增加了养殖动物如鱼虾的病害发生率和降低了产量。因此，改善水产养殖水环境为养殖业生产中亟待解决的问题。现有的水产养殖水处理系统必须在池塘养殖水体外，再占用一定面积的土地专门建设水处理系统，通常至少需要建三个处理单元池沉淀池、生物滤池、沙(或其他物理过滤材料)滤池等，一是占地大及需要相应配套的水处理设施多，致使投资大；二是日常运行成本高，由于一些水处理设施及为了形成处理单元池与养殖水体之间的水循环流动等都需要用电耗能。因此绝大多数的水产养殖业者难以接受该类技术进行生产性的应用，这也导致目前我国的水产养殖污水95 %以上为未经污水处理而直接排污，使池塘水产养殖已成为我国主要的污染源之一，引发日益严重的大面积内陆江河与近岸海域富营养化污染问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种投资与运行成本低，具有节水减排、节能、环保、低碳、安全，操作简便、易推广等优点的水产养殖专用生物膜净水栅及生物膜净水栅原位水处理方法。为实现上述目的，本发明的解决方案是一种水产养殖专用生物膜净水栅，其中该生物膜净水栅是由至少两根绳索系结若干条线性立体弹性填料构成，线性立体弹性填料构成微生物群落的载体，从而形成生物膜。所述各线性立体弹性填料是在一基线上缠绕若干呈放射状的弹性线材而形成。所述若干条线性立体弹性填料与两根绳索呈垂直状态。所述两根绳索之间系结呈倾斜设置的线性立体弹性填料。一种利用生物膜净水栅进行水产养殖原位水处理的方法步骤1 依池塘的尺寸制作生物膜净水栅；步骤2 直接将生物膜净水栅设置于养殖池塘；步骤3 将生物膜净水栅垂直悬挂于池塘水面下及离池底具有一段距离处。所述步骤3中生物膜净水栅垂直悬挂于池塘水面下约IOcm处。所述步骤3中的若干个生物膜净水栅均勻分布于整个池塘。所述步骤3中的若干个生物膜净水栅分布于池塘的局部区域。所述步骤3中的若干个生物膜净水栅在每亩养殖水面中设置3-5组，各组生物
3膜净水栅之间的间隔为40-80cm，每组生物膜净水栅中线性立体弹性填料之间的间隔为 20-30cmo采用上述方案后，本发明相对于现有技术，具有如下优势1、原位水处理。本专利直接将生物膜净水栅设置于养殖池塘，通过线性立体弹性填料上形成的生物膜，对养殖过程中产生的污染物进行转化与降解，从而无需在池塘外再占用一定面积的土地专门建设水处理系统。节约了土地及大量投资成本。同时在一定程度上，增加了池塘的生态位，有利于养殖动物的良好生长。2、运行免维护且不需要耗能源，无日常运行成本。净水栅设置于养殖池塘后，由于仅占池塘水体1-2%左右的体积，可充分利用养殖水体的溶解氧等完成其功能。因此，可充分利用养殖池塘原有配置的增氧设施，而无需另外添置增氧等耗能设施。同时，由于结构简单，设置稳定，安装后可不需要日常维护。而现有的水处理系统则都是需要耗能，甚至是高耗能系统，需要一定的日常运行成本及日常维护管理。3、设置水层不同。本专利将生物膜净水栅垂直悬挂于池塘水面下约IOcm及离池底一定距离处，可避免阳光直接照射对尼龙材料的老化损坏，极大延长净水栅使用寿命。同时，避免净水栅若设置在水面可能影响池塘水体的水流转动及水交换。而在水处理系统中， 都是把线性立体弹性填料悬挂于从池塘水面至池底的空间。4、原位净水处理效率高。生物膜净水栅因使用了具有巨大比表面积的线性立体弹性填料，一般仅设置占池塘水体1-2%左右的体积，就有良好净水效果，实现养殖过程中基本不换水，达到节水减排80%以上。显著低于现有开发的其他养殖池塘净水装置中通常生物膜载体需要占池塘水体3-15%以上的体积，表明生物膜净水栅的原位净水处理效率更
尚ο
图1为本发明净水栅结构示意图；图IA为图1的局部放大图；图2为本发明净水栅另一结构示意图；图3为本发明净水栅池塘内设置平面示意图；图4为本发明净水栅池塘安装剖面示意图。
具体实施例方式如图1、2并配合图3、4所示，本发明揭示了一种水产养殖专用生物膜净水栅及生物膜净水栅原位水处理的方法，该生物膜净水栅C是由至少两根绳索如尼龙绳1系结若干条线性立体弹性填料2构成，该线性立体弹性填料2是在一基线21上缠绕若干呈放射状的弹性线材弹性线材22而构成，立体弹性填料2构成微生物群落的载体，从而形成生物膜。如图1所示的生物膜净水栅C结构，其中的若干条线性立体弹性填料2与两根尼龙绳1呈垂直状态；而如图2所示的生物膜净水栅C结构，两根尼龙绳1之间系结呈倾斜设置的线性立体弹性填料2同样可以构成生物膜净水栅C。结合图3、4所示，本发明的生物膜净水栅C在具体实施于养殖池塘的方法是1、首先依池塘A的尺寸制作生物膜净水栅C，此处以池塘A的宽度与水面深度为基准进行制作，每组净水栅中的尼龙绳1不局限于两根，可为多根，尼龙绳1主要起到支撑与稳定线性立体弹性填料2的作用，所以尼龙绳1的设置是因应池塘A尺寸而灵活选择，主要是要确保净水栅在池塘A水体中保持有效的稳定形态，从而有利于池塘A中土著微生物附着于线性立体弹性填料2形成生物膜。2、原位水处理，直接将生物膜净水栅C设置于养殖池塘A，通过线性立体弹性填料 2上生物膜(微生物群落)的形成，对水中养殖污染物(主要针对对养殖动物毒性大的氨氮和亚硝酸盐氮)进行转化，降解为对养殖动物基本无毒的硝酸盐氮，同时也一定程度降低水中COD(化学需氧量)及BOD(生化需氧量)浓度。3、设置水层，将生物膜净水栅C垂直悬挂于池塘A水面B下约IOcm及离池底A2 一定距离处(见图4所示)，即将生物膜净水栅C周缘的尼龙绳1通过木桩3及砖块4而固定于池塘A的池壁Al与池底A2上实现定位。可避免阳光直接照射对尼龙绳1尼龙材料的老化损坏，极大延长生物膜净水栅C使用寿命。同时，避免生物膜净水栅C若设置在水面可能影响池塘A水体的水流转动及水交换。当然，若干个生物膜净水栅C可均勻分布于整个池塘A、亦可设置于池塘A的局部区域，为方便养殖者对池塘A养殖生产的日常管理操作，仅需要将生物膜净水栅C集中设置于池塘A局部区域(见图幻，通常每亩养殖水面，仅设置3-5组，一般各组生物膜净水栅C之间的间隔约40-80cm，每组生物膜净水栅C中线性立体弹性填料2之间的间隔约20-30cm。 原位净水栅就可以达到良好净水效果。由于在池塘A水体中设置了若干组的生物膜净水栅C，使水体中的生态位显著增加，即增加池塘A的生态位，从而增加了水中生物及养殖动物的栖息场所，减少了养殖动物的游动能量消耗；同时，也显著增加了养殖动物的安全感，有利于降低不利环境因子对养殖动物的应激程度，有利于养殖动物的良好生长。下表为2010. 6-2011. 1月，池塘鳗鱼养殖生物膜净水栅应用实例数据池塘水质因子情况表
权利要求
1.一种水产养殖专用生物膜净水栅，其特征在于该生物膜净水栅是由至少两根绳索系结若干条线性立体弹性填料构成，线性立体弹性填料构成微生物群落的载体，从而形成生物膜。
2.如权利要求1所述的水产养殖专用生物膜净水栅，其特征在于各线性立体弹性填料是在一基线上缠绕若干呈放射状的弹性线材而形成。
3.如权利要求1或2所述的水产养殖专用生物膜净水栅，其特征在于若干条线性立体弹性填料与两根绳索呈垂直状态。
4.如权利要求1或2所述的水产养殖专用生物膜净水栅，其特征在于两根绳索之间系结呈倾斜设置的线性立体弹性填料。
5.一种利用生物膜净水栅进行水产养殖原位水处理的方法步骤1 依池塘的尺寸制作生物膜净水栅；步骤2 直接将生物膜净水栅设置于养殖池塘；步骤3 将生物膜净水栅垂直悬挂于池塘水面下及离池底具有一段距离处。
6.如权利要求5所述的利用生物膜净水栅进行水产养殖原位水处理的方法，其特征在于所述步骤3中生物膜净水栅垂直悬挂于池塘水面下约IOcm处。
7.如权利要求5所述的利用生物膜净水栅进行水产养殖原位水处理的方法，其特征在于步骤3中的若干个生物膜净水栅均勻分布于整个池塘。
8.如权利要求5所述的利用生物膜净水栅进行水产养殖原位水处理的方法，其特征在于步骤3中的若干个生物膜净水栅分布于池塘的局部区域。
9.如权利要求5所述的利用生物膜净水栅进行水产养殖原位水处理的方法，其特征在于步骤3中的若干个生物膜净水栅在每亩养殖水面中设置3-5组，各组生物膜净水栅之间的间隔为40-80cm，每组生物膜净水栅中线性立体弹性填料之间的间隔为20-30cm。
全文摘要
本发明公开了水产养殖专用生物膜净水栅及生物膜净水栅原位水处理方法，主要是依池塘的尺寸制作生物膜净水栅，该生物膜净水栅是由至少两根绳索系结若干条线性立体弹性填料构成，线性立体弹性填料构成微生物群落的载体，从而形成生物膜；直接将生物膜净水栅设置于养殖池塘；将生物膜净水栅垂直悬挂于池塘水面下及离池底具有一段距离处。本发明基于池塘(包括土池和水泥池)养殖水环境的特点，应用生物修复技术与生态学原理，将生物膜应用于养殖水体的原位修复，实现大幅度降低养殖污染物对养殖动物和水环境产生的影响，实现节水减排、节能增效与养殖动物良好生长。
文档编号C02F3/10GK102165934SQ20111003352
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者江兴龙 申请人:集美大学
