跑道养殖系统中集污池废水资源化利用循环处理系统
技术领域
该发明属于污水处理
技术领域
，尤其涉及跑道养殖系统中集污池废水资源化利用循环处理系统。背景技术
随着野生渔业资源的日益枯竭以及消费者对鱼类品质要求的不断提高，流水养鱼这种不仅能够提高渔业产量又能改善鱼肉品质的生态养殖模式正越来越受到人们的关注。池塘内循环流水养殖由美国奥本大学设计，简称“跑道养殖”，于2013年通过美国大豆出口协会引入我国，其技术原理是通过对传统养殖池塘进行工程化改造，建立养殖集中区（流水槽）和水质净化区（套养滤食性鱼、虾、贝类或种植水生植物）两大功能区域，利用推水、曝气设备和吸污装置使池塘养殖水体流动且饲料残饵和粪便集中清除，实现养殖水体的循环利用。与传统养殖池塘相比，池塘内循环流水养殖技术具有水资源利用效率高，养殖水体水质好，整个投喂管理和捕捞仅在水槽内进行即可。由于其清洁、安全、方便的生产符合生态保护理念，近年来在我国各地得到普遍应用，是有效解决当前水产养殖问题的新型养殖模式之一。据不完全统计，截至2020年底，全国已建成的池塘内循环流水养殖系统就有3000条以上，推广面积近2000公顷。
但是在跑道养殖中还是存在不少的难点，其中就涉及集污池内废水的处理，即跑道养殖系统中集污池内的污水处理，集污池内的污水主要包含有鱼粪便、鱼饲料和较少的淤泥等大量固体颗粒物，其体积占比达60%以上，只有将集污池内的污水进行合理的处理，才能真正意义上达到养殖废水零排放、残饵粪便资源化利用、养殖鱼类品质好、病害少、效益高的目的。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明的目的在于提供跑道养殖系统中集污池废水资源化利用循环处理系统，用以对跑道养殖系统中集污池内的污水进行处理，以达到养殖废水零排放、残饵粪便资源化利用、养殖鱼类品质好、病害少、效益高的目的。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
跑道养殖系统中集污池废水资源化利用循环处理系统，包括安装架，所述安装架包括上部矩形框架以及设置在矩形框架四角处的立柱，还包括顺次连接的第一污水泵、分离处理机构和净水机构，以及设置在分离处理机构下方的传送带机构；
所述分离处理机构包括至少两个并排设置在矩形框架长度方向上的水处理分离单元，所述水处理分离单元包括分离腔室、污水进水管、滤板、密封柱、液压杆、第二污水泵、加热线圈和滑台，所述分离腔室位于加热线圈的内部，所述分离腔室的一端设有与之一体化连接的端盖，所述端盖的中部设有连接孔，所述污水进水管的一端穿过连接孔位于分离腔室的内部，所述滤板的中部与污水进水管位于分离腔室内的端部外侧固定连接，所述滤板的边缘与分离腔室的内表面滑动接触，所述污水进水管的另一端固定于矩形框架的一宽度侧面上，且在端部上设有控制阀，所述密封柱设置于分离腔室的另一端内部，且和分离腔室的内壁滑动连接，所述液压杆固定于矩形框架另一宽度侧面的外侧，且液压杆的输出端与密封柱的中部固定连接，所述第二污水泵设置于水处理分离单元的下方，且第二污水泵的进水端通过软管与端盖连接，且与分离腔室的内部连通，所述矩形框架位于宽度一侧的下方均设有横梁，所述横梁的两端分别固定于立柱上，所述滑台位于分离腔室的正下方，且两端分别固定于横梁上，所述滑台的滑块上设有连接板，所述连接板的一端与滑块固定连接，所述连接板的另一端与分离腔室的外侧面中部固定连接；所述第二污水泵的出水端通过软管与净水机构连接，所述第一污水泵的出水端与污水进水管的一端连接。
本技术方案的工作原理为：
污水进入原理：首先通过滑台带动分离腔室的运动，使滤板位于分离腔室的端板处，然后用过第一污水泵将池塘内的污水抽入分离腔室的内部，直至污水填充满分离腔室的内部容积。
固液分离原理：控制系统控制滑台向端板的方向移动，同时控制液压杆向端板的方向同步伸出，即在运动的过程中，会使分离腔室内的容积减小，即通过压缩容积的方式是污水中的水挤压通过过滤板，排入使端板和滤板之间容积内，污水中的固体混合物不能通过滤板则会留存在分离腔室靠近密封柱的一侧，待到分离腔室运动至指定位置，则实现了污水中的固液分离。
分离液体排出和处理原理：控制系统打开第二抽水泵，使第二抽水泵对分离腔室的内部进行抽吸，则可将分离出来的污水抽出至净水机构内部，然后通过进水机构的工作对污水进行处理，处理之后的水直接排放入池塘内部进行循环使用。
混合物固化及排出原理：待到分离腔室内的污水抽出结束之后，控制系统控制滑台和液压杆复位，此时分离腔室内留存的大部分为淤泥和鱼粪便的固体混合物，然后通过打开加热线圈，加热线圈利用电磁感应的原理对分离腔室进行加热，分离腔室受热后将热量传递至其内部，对内部的淤泥和鱼粪便混合物进行加热，待到混合物内的水分被蒸发，则混合物将会固化，固化过程结束后，关闭加热线圈，然后控制系统通过控制滑台运动，使分离腔室朝向端盖一方运动，在运动过程中，由于滤板不会位移，则滤板将会把内部固化后的混合物从分离腔室的另一端顶出，并掉落至传送带机构上进行转运，然后控制系统控制滑台复位，即可进行下一个污水处理循环。
进一步限定，所述第二污水泵的下方还设有化肥发酵剂添加机构，所述化肥发酵剂添加机构包括箱体，所述箱体内装有稀释之后的发酵剂液体，所述箱体的外侧设有水泵，所述水泵的进水端位于箱体内，水泵的出水端与软管连接。
综上，化肥发酵剂添加机构的工作原理及有益效果如下：
水泵将化肥发酵剂液体输送至滤板和端盖之间，然后滑台带动分离腔室复位时，在挤压的作用下将会使化肥发酵剂液体被挤压至滤板和密封柱之间与污水中分离的淤泥和鱼粪便等杂质混合，这样的好出在于，加热线圈将分离后的混合物固化后，经过一段时间的发酵，淤泥和鱼粪便的混合物可以作为化肥使用。
进一步限定，所述密封柱上设有搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌棒、限位弹簧、端头和旋转电机，至少3根所述搅拌棒的一端穿过密封柱位于分离腔室的内部，位于外侧的另一端设有端头，所述限位弹簧套接与搅拌棒上，且位于端头和密封柱之间，所述限位弹簧的一端与密封柱固定连接，所述旋转电机固定设置在液压杆的输出轴端部，所述旋转电机的输出轴与密封柱的中部固定连接，所述旋转电机可带动密封柱在分离腔室的内部旋转。
综上，搅拌机构的工作原理和有益效果如下：
旋转电机带动密封柱在分离腔室内旋转，即带动搅拌棒在分离腔室内旋转，即可将化肥发酵剂液体与内部的淤泥和鱼粪便充分混合，提升了混合效果和后期的发酵效果，限位弹簧的作用是，当分离腔室移动，使滤板和搅拌棒接触时，搅拌棒能够向后伸缩，避免干涉损坏。
进一步限定，至少3根搅拌棒均匀分布在密封柱上，且旋转电机不与搅拌棒的伸缩发生干涉，其有益之处在于，多根均匀分布的搅拌棒能提升搅拌效果。
进一步限定，所述分离处理机构和传送带机构之间设有切分机构，所述切分机构包括对称设置的纵梁，所述纵梁的两端滑动连接于立柱上，所述纵梁靠近矩形框架中心的一侧面上均设有安装板，所述安装板的一侧与纵梁转动连接，所述安装板的下表面上均设有切刀，所述切刀与安装板垂直设置，且切刀的刀刃向下设置，所述纵梁上表面的两端均设有直线电机，所述直线电机的固定在矩形框架上，且直线电机的输出端竖直向下与纵梁固定连接，所述横梁的上表面中部均设有卷扬机，所述卷扬机的拉绳与安装板的中部固定连接。
综上，切分机构的工作原理及有益效果如下：
当分离腔室内的混合物固化后被排出时，掉落至安装板的上表面，此时卷扬机的拉绳处于松弛较长的状态，所以在混合物的重力作用下，安装板将会翻转，使固体混合物掉落至传送带机构上，然后控制系统控制卷扬机工作，将安装板拉动旋转至水平状态，然后直线电机向下伸出，带动纵梁向下移动，即安装板向下移动，即切刀会与固体混合物接触，将固体混合物切碎，切刀分布的形状可根据实际需求进行设置，切刀起到一个将大块固体混合物切碎的目的，便于后续的运输，然后直线电机和卷扬机复位即可开始下一轮循环。
进一步限定，对称设置的纵梁两端部均设有水平的限位板，所述限位板固定于安装板的上方，其有益之处在于，限位板的设置可以保证安装板上的切刀在切割时处于水平状态，保证切刀的切割效果。
进一步限定，相邻所述切刀之间呈矩形分布，其有益之处在于，将固体混合物切成矩形块，便于运输。
进一步限定，四根所述立柱的下方设有移动机构，所述移动机构包括驱动机构、移动架和滚轮，所述立柱均固定连接于移动架上，所述移动架的下方连接有滚轮，所述驱动机构作用于滚轮上，其有益之处在于，便于本技术方案整体进行搬运和移动。
进一步限定，所述滤板朝向液压杆的一表面上铺设有土工布，所述土工布与滤板之间通过连接点连接，其有益之处在于，当对污水进行固液分离时，在压力的作用下，土工布将会紧贴滤板，土工布可以增强滤板的过滤效果，同时当方向注入化肥发酵剂液体时，可从土工布与滤板之间的间隙进入。
进一步限定，所述密封柱位于分离腔室内部的表面上部设有液位传感器，其有有益之处在于，和控制系统连接，便于检测分离腔室内部的注水高度，并反馈信号给控制系统，便于控制系统对第一污水泵的注水控制。
本发明的技术效果如下：
（1）安装架上设置多个水处理分离单元，且多个水处理分离单元之间独立运作，当一个水处理单元处理在工作中时，则可向另一个水处理单元中进行污水注入，这样可保证污水处理的持续性和效率性。（2）在分离腔室分离后的混合物之间加入化肥发酵剂液体，可使加热固化后的固体发酵之后作为化肥使用，同时在分离腔室挤压将化肥发酵剂液体注入混合物时，化肥发酵剂液体通过滤板进入，可对滤板上的过滤孔进行反向的冲击和清洗，保证滤板在固液分离中的过滤效果。（3）搅拌机构的设置可保证化肥发酵剂液体与内部的淤泥和鱼粪便充分混合，提升了混合效果和后期的发酵效果。（4）切分机构中的切刀与固化后的混合物接触，并将其按照切刀设置的形状和大小进行切碎，便于后续的运输。（5）本系统将池塘内的污水抽出，进行处理，将污水处理之后排放入池塘内进行使用，且将淤泥和鱼粪便的混合物加入化肥发酵剂之后，当做化肥使用，实现了一个污水处理的完整生态闭环。
附图说明
图1为本
具体实施方式
中部分系统的立体示意图。
图2为本具体实施方式中完整系统的正视图示意图。
图3为本具体实施方式中本分系统的左视图示意图。
图4为本具体实施方式中水处理分离单元的立体示意图。
图5为本具体实施方式中切分机构的立体示意图。
图6为本具体实施方式中水处理分离单元的剖视图立体示意图。
图7为本具体实施方式中跑道养殖系统的平面示意图
附图编号
矩形框架1、立柱2、横梁3、滑台4、液压杆固定座5、液压杆6、分离腔室7、污水进水管8、加热线圈9、端头10、限位弹簧11、搅拌棒12、旋转电机13、滑块14、连接板15、软管16、第二污水泵17、箱体18、控制阀19、多通阀20、密封柱21、端盖22、滤板23、第一污水泵24、净水机构25、纵梁26、卷扬机27、直线电机28、切刀29、传送带机构30、限位板31、安装板32。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
如图1、图2、图3、图4和图6所示，跑道养殖系统中集污池废水资源化利用循环处理系统，包括安装架，安装架包括上部矩形框架1以及设置在矩形框架1四角处的立柱2，还包括顺次连接的第一污水泵24、分离处理机构和净水机构25，以及设置在分离处理机构下方的传送带机构30，当然还包括对各个机构协调工作和运动的控制系统。
分离处理机构包括至少两个并排设置在矩形框架1长度方向上的水处理分离单元，在本实施例中分离处理机构为3组，且长度方向如图所示指的是矩形框架1长度较长的侧边，宽度方向指的是较短的侧边，水处理分离单元包括分离腔室7、污水进水管8、滤板23、密封柱21、液压杆6、第二污水泵17、加热线圈9和滑台4，分离腔室7位于加热线圈9的内部，即加热线圈9类似于缠绕在分离腔室7的外侧，在本实施例中分离腔室7具体为圆柱形腔体，分离腔室7的一端设有与之一体化连接的端盖22，端盖22的中部设有连接孔，污水进水管8的一端穿过连接孔位于分离腔室7的内部，滤板23的中部与污水进水管8位于分离腔室7内的端部外侧固定连接，滤板23的边缘与分离腔室7的内表面滑动接触，污水进水管8的另一端固定于矩形框架1的一宽度侧面上，且在端部上设有控制阀19，控制阀19为市面上常见的电控阀，用于控制污水进水管8的通断，密封柱21设置于分离腔室7的另一端内部，且和分离腔室7的内壁滑动连接，液压杆6通过液压杆固定座5固定于矩形框架1另一宽度侧面的外侧，且液压杆6的输出端与密封柱21的中部固定连接，第二污水泵17设置于水处理分离单元的下方，且第二污水泵17的进水端通过软管16与端盖22连接，软管16设置的目的是不于分离腔室7运动产生干涉，且与分离腔室7的内部连通，矩形框架1位于宽度一侧的下方均设有横梁3，横梁3的两端分别固定于立柱2上，滑台4位于分离腔室7的正下方，且两端分别固定于横梁3上，滑台4的滑块14上设有连接板15，连接板15的一端与滑块14固定连接，连接板15的另一端与分离腔室7的外侧面中部固定连接；第二污水泵17的出水端通过软管16与净水机构25连接，进水机构为市面上常见的污水处理一体化设备，如离子净水器，去除水中对鱼类生存有害的离子。第一污水泵24的出水端与3根污水进水管8的一端连接，第一污水泵24采用的使市面上常见的淤泥泵，且连接方式为采用一进水口多出水口的多通阀20进行连接，在本具体实施例中为一进三出的阀门，即四通阀，且四通阀处于常开状态。
优选地，滤板23朝向液压杆6的一表面上铺设有土工布，土工布与滤板23之间通过连接点连接，当对污水进行固液分离时，在压力的作用下，土工布将会紧贴滤板23，土工布可以增强滤板23的过滤效果，同时当方向注入化肥发酵剂液体时，可从土工布与滤板23之间的间隙进入，当然也可以采用过滤效果更佳的粗滤膜。密封柱21位于分离腔室7内部的表面上部设有液位传感器，其有有益之处在于，和控制系统连接，便于检测分离腔室7内部的注水高度，并反馈信号给控制系统，便于控制系统对第一污水泵24的注水控制。
在本具体实施方式中，本系统的工作原理如下：
污水进入原理：首先通过滑台4带动分离腔室7的运动，使滤板23位于分离腔室7的端板处，然后用过第一污水泵24将池塘内的污水抽入分离腔室7的内部，直至污水填充满分离腔室7的内部容积。
固液分离原理：控制系统控制滑台4向端板的方向移动，同时控制液压杆6向端板的方向同步伸出，即在运动的过程中，会使分离腔室7内的容积减小，即通过压缩容积的方式是污水中的水挤压通过过滤板23，排入使端板和滤板23之间容积内，污水中的固体混合物不能通过滤板23则会留存在分离腔室7靠近密封柱21的一侧，待到分离腔室7运动至指定位置，则实现了污水中的固液分离。
分离液体排出和处理原理：控制系统打开第二抽水泵，使第二抽水泵对分离腔室7的内部进行抽吸，则可将分离出来的污水抽出至净水机构25内部，然后通过进水机构的工作对污水进行处理，处理之后的水直接排放入池塘内部进行循环使用。
混合物固化及排出原理：待到分离腔室7内的污水抽出结束之后，控制系统控制滑台4和液压杆6复位，此时分离腔室7内留存的大部分为淤泥和鱼粪便的固体混合物，然后通过打开加热线圈9，加热线圈9利用电磁感应的原理对分离腔室7进行加热，分离腔室7受热后将热量传递至其内部，对内部的淤泥和鱼粪便混合物进行加热，待到混合物内的水分被蒸发，则混合物将会固化，固化过程结束后，关闭加热线圈9，然后控制系统通过控制滑台4运动，使分离腔室7朝向端盖22一方运动，在运动过程中，由于滤板23不会位移，则滤板23将会把内部固化后的混合物从分离腔室7的另一端顶出，并掉落至传送带机构30上进行转运，然后控制系统控制滑台4复位，即可进行下一个污水处理循环。
优选地，第二污水泵17的下方还设有化肥发酵剂添加机构，化肥发酵剂添加机构包括箱体18，箱体18内装有稀释之后的发酵剂液体，箱体18的外侧设有水泵，水泵的进水端位于箱体18内，水泵的出水端与软管16连接。水泵将化肥发酵剂液体输送至滤板23和端盖22之间，然后滑台4带动分离腔室7复位时，在挤压的作用下将会使化肥发酵剂液体被挤压至滤板23和密封柱21之间与污水中分离的淤泥和鱼粪便等杂质混合，这样的好出在于，加热线圈9将分离后的混合物固化后，经过一段时间的发酵，淤泥和鱼粪便的混合物可以作为化肥使用。
优选地，密封柱21上设有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌棒12、限位弹簧11、端头10和旋转电机13，至少3根搅拌棒12的一端穿过密封柱21位于分离腔室7的内部，位于外侧的另一端设有端头10，限位弹簧11套接与搅拌棒12上，且位于端头10和密封柱21之间，限位弹簧11的一端与密封柱21固定连接，旋转电机13固定设置在液压杆6的输出轴端部，旋转电机13的输出轴与密封柱21的中部固定连接，旋转电机13可带动密封柱21在分离腔室7的内部旋转。旋转电机13带动密封柱21在分离腔室7内旋转，即带动搅拌棒12在分离腔室7内旋转，即可将化肥发酵剂液体与内部的淤泥和鱼粪便充分混合，提升了混合效果和后期的发酵效果，限位弹簧11的作用是，当分离腔室7移动，使滤板23和搅拌棒12接触时，搅拌棒12能够向后伸缩，避免干涉损坏。
优选地，至少3根搅拌棒12均匀分布在密封柱21上，在本具体实施例中叫棒棒的数量为3根，且旋转电机13不与搅拌棒12的伸缩发生干涉，多根均匀分布的搅拌棒12能提升搅拌效果。
如图5所示，优选地，分离处理机构和传送带机构30之间设有切分机构，切分机构包括对称设置的纵梁26，纵梁26的两端滑动连接于立柱2上，纵梁26靠近矩形框架1中心的一侧面上均设有安装板32，安装板32的一侧与纵梁26转动连接，安装板32的下表面上均设有切刀29，切刀29与安装板32垂直设置，且切刀29的刀刃向下设置，纵梁26上表面的两端均设有直线电机28，直线电机28的固定在矩形框架1上，且直线电机28的输出端竖直向下与纵梁26固定连接，横梁3的上表面中部均设有卷扬机27，卷扬机27的拉绳与安装板32的中部固定连接。当分离腔室7内的混合物固化后被排出时，掉落至安装板32的上表面，此时卷扬机27的拉绳处于松弛较长的状态，所以在混合物的重力作用下，安装板32将会翻转，使固体混合物掉落至传送带机构30上，然后控制系统控制卷扬机27工作，将安装板32拉动旋转至水平状态，然后直线电机28向下伸出，带动纵梁26向下移动，即安装板32向下移动，即切刀29会与固体混合物接触，将固体混合物切碎，切刀29分布的形状可根据实际需求进行设置，切刀29起到一个将大块固体混合物切碎的目的，便于后续的运输，然后直线电机28和卷扬机27复位即可开始下一轮循环。
优选地，对称设置的纵梁26两端部均设有水平的限位板31，限位板31固定于安装板32的上方，限位板31的设置可以保证安装板32上的切刀29在切割时处于水平状态，保证切刀29的切割效果。优选地，相邻切刀29之间呈矩形分布，将固体混合物切成矩形块，便于运输。优选地，四根立柱2的下方设有移动机构，移动机构包括驱动机构、移动架和滚轮，立柱2均固定连接于移动架上，移动架的下方连接有滚轮，驱动机构作用于滚轮上，便于本技术方案整体进行搬运和移动。
显而易见的是在本具体实施例中，运动部件移动过程中需要设置传感器进行限位、运动部位的动密封等为本领域技术人员的公知常识，在本技术方案中未做过多的赘述。
如图7所示，养殖跑道的末端就是集污池，本技术方案就是对集污池内的污水进行处理，然后将处理之后得到的水进行循环使用，同时对污水中的可利用物质进行资源化处理和使用。
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
