1.本发明涉及水产养殖技术领域，具体而言，涉及一种工厂化循环水排污系统及排污方法。


背景技术：

2.工厂化循环水养殖模式是一种集约化发展模式，通过提升养殖自动化程度和养殖的成功率，实现小水体高密度养殖，降低劳动力强度，且不需占用农业、工业和住宅用地，是一种经济、高效的发展模式。随着国内经济结构的转型发展，无需大量的水产养殖水面即可产出大量的优质水产品。
3.排污装置的合理性是直接决定工厂化循环养殖成功的重要因素。现有的工厂化循环水排污装置都是在池底设置圆形或方形开口，并在开口上设置拦鱼网，或在排污口连接抽插管，通过直接打开池底底部管道阀门将集中在养殖池中中心排污口处的水体污染物排除。例如，授权公告号为cn101595855b的一项发明专利公开了一种工厂化循环水养殖系统的排水和排污装置，适用于封闭循环水系统养殖鱼、虾分别排出循环水和含大颗粒物的污水(残饵、粪便等)。该装置的养殖池中心排水管置于养殖池中心，在养殖池中心底部设有排污孔，养殖池中心排水管固定在排污孔上方，其管壁上开排水小孔，养殖池中心排水管上端接过滤帽，下端为承插式接头管件并伸至排污槽中，养殖水通过排水管流入池外水处理管网。在养殖池中心排水管底部装有排污间隙控制板，通过旋转排污间隙控制板可调节该板与池底的间隙，养殖池底部的污水通过排污间隙控制板与池底的间隙流入排污槽，流出系统外。该装置具有无能耗，自动排放养殖水，排水、排污独立进行及实用方便等特点。
4.上述发明专利公开的工厂化循环水养殖系统的排污方式集中沉淀时间较长，依赖于池底排污装置的设计，排污能力有限，需通过大量不间断地换水才能维持水质指标的相对平衡，且仅考虑了池底排污装置的实用性和方便性。
5.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是：现有的工厂化循环水养殖系统存在排污能力有限和排污效率不高的缺陷。目的在于提供一种工厂化循环水排污系统及排污方法，对排污装置及整套系统的排污流程进行优化，从而提高排污系统排污能力和排污效率。
7.本发明通过下述技术方案实现：
8.一方面，本发明提供了一种工厂化循环水排污系统，包括：水质检测装置、反馈控制平台和排污装置；所述水质检测装置包括：取水盒、输送管、反应模块和分析模块；所述排污装置包括：主排污管、分支排污管和排污泵；所述取水盒设置在所述主排污管上，所述反应模块与所述取水盒通过所述输送管连接，所述反应模块与所述分析模块连接；所述反馈控制平台分别与所述分析模块和所述排污泵通信连接；所述排污泵位于池底，所述排污泵的一端连接所述主排污管，另一端与污水处理池连通；所述分支排污管与所述主排污管连
通；多条所述分支排污管在所述主排污管的同一高度位置等间距分布。
9.与从现有技术相比，本发明从水质检测到水体排污再到水质保持实现了整套循环水排污流程的自动化控制，并且对现有工厂化车间养殖池底部的排污结构进行了结构优化，具有计划性、高效性和经济性。具体的，水质检测自动化方面，通过反馈控制平台远程信号控制取水盒取水，经反应模块对当前池水中的污染物进行化学反应，由分析模块根据化学反应前后池水的变化得出当前池水的污染程度，并分析得出排污量及排污时间，再以远程信号的方式发送给反馈控制模块，由反馈控制模块根据分析结果控制排污装置进行定量定时排污，体现了计划性和科学性。水体排污控制方面，主要由反馈控制系统以远程信号方式实现，一方面接收分析模块的控制信号和分析结果，根据控制信号和分析结果以远程信号的方式控制排污装置进行定时定量排污；另一方面，反应模块和分析模块分别实现化学反应自动进行和水体污染程度分析，减少了人工操作，体现了自动化和高效性；并且，定时定量排污避免了对池水进行长时间持续地大量换水，体现了经济性；此外，排污装置除主排污管外还增加了多组等高等间距分别的分支排污管，增大了排污管与水体的接触面积和接触长度，扩大了主排污管周围水体的排污面积，可有效提高系统的排污效果。水质保持控制方面，经过一次排污工作后，该循环水排污系统将再次对当前池水的污染程度进行自动检测，若没达到预设指标，系统将重复实施系统排污，直到达到预设标准，从而保证了水质。
10.作为对本发明的进一步描述，所述取水盒包括：上部蓄水层和底部夹层；所述输送管的一端伸入所述上部蓄水层内；所述底部夹层的底壁上开设有进水口，所述进水口与所述上部蓄水层通过管道连通；所述进水口处设置有用于控制进水口开合的旋转闭合片，所述底部夹层中设置有电机，所述电机与所述旋转闭合片电性连接，所述电机与所述反馈控制平台信号连接。
11.作为对本发明的进一步描述，所述排污装置包括电动阀，用于辅助控制排污量。所述电动阀位于所述排污泵和所述主排污管之间，所述电动阀与所述反馈控制平台信号连接。
12.作为对本发明的进一步描述，所述输送管内设置有微型泵。
13.作为对本发明的进一步描述，所述水质检测装置包括固定支架，所述取水盒通过所述固定支架设置在所述主排污管上；所述取水盒位于所述电动阀上方30cm处。
14.作为对本发明的进一步描述，所述分支排污管为长300～500mm，内径40～50mm，壁厚2～3mm的pe管。
15.作为对本发明的进一步描述，所述分支排污管的管壁上开设有多个直径为20mm的孔洞；沿长度方向上，相邻2个孔洞之间的间距为60～100mm。
16.作为对本发明的进一步描述，所述排污装置包括8条所述分支排污管，所述分支排污管位于池底上方50～100mm位置。
17.另一方面，本发明提供了一种工厂化循环水排污方法，包括：
18.步骤1：在投喂结束后，反馈控制平台向取水盒发送取水指令；
19.步骤2：所述取水盒根据所述取水指令采集待测水体，通过输送管将所述待测水体输送至反应模块；
20.步骤3：所述反应模块向所述待测水体中添加快速反应试剂，与氨氮和亚硝酸盐进行快速反应，将反应后的水体输送至分析模块；
21.步骤4：所述分析模块对反应前后的水体进行分析，得到当前池水污染度；
22.步骤5：所述分析模块根据所述当前池水污染度计算得到排污量和排污时间，并将所述排污量和所述排污时间以执行命令的形式发送给所述反馈控制平台；
23.步骤6：所述反馈控制平台根据所述执行命令控制排污泵工作；
24.步骤7：执行所述步骤2至所述步骤4，再次获取当前池水污染度；
25.步骤8：将当前池水污染度与预设指标进行对比，若当前池水污染度低于所述预设指标，则排污泵暂停工作；若当前池水污染度高于所述预设指标，则返回执行所述步骤5至所述步骤7，直至当前池水污染度低于所述预设指标。
26.作为对本发明的进一步描述，所述步骤4具体为：所述分析模块根据反应前后的水体颜色，利用分光度法分析得到当前池水中的氨氮含量和亚硝酸盐含量，根据所述氨氮含量和所述亚硝酸盐含量计算得到当前池水污染度。
27.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
28.1、本发明实施例提供的一种工厂化循环水排污系统及排污方法，可实现整套循环水排污工序无人化，提升了养殖池的排污效率；
29.2、本发明实施例提供的一种工厂化循环水排污系统及排污方法，从水质检测到排污装置控制再到水质保持实现了定时定量控制，从而避免了对池水进行长时间持续地大量换水，提高了经济效益；
30.3、本发明实施例提供的一种工厂化循环水排污系统及排污方法，增加了多组等高等间距分别的分支排污管，增大了排污管与水体的接触面积和接触长度，扩大了主排污管周围水体的排污面积，可有效提高系统的排污效果；
31.4、本发明实施例提供的一种工厂化循环水排污系统及排污方法，对养殖池水体污染程度实施循环监测和控制，可保持较高的养殖池水体质量。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本发明实施例提供的循环水排污系统及排污流程示意图；
34.图2为本发明实施例提供的养殖池部中部排污装置结构示意图；
35.图3为本发明实施例提供的主排污管和分支排污管的结构俯视图；
36.图4为本发明实施例提供的取水装置、固定支架及主排污管结构示意图。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
38.在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，
为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
39.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
40.在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
41.实施例1
42.为实现工厂化循环水养殖系统无人化高效排污，本实施例提供了一种工厂化循环水排污系统，如图1所示，包括：水质检测装置、反馈控制平台和排污装置。所述水质检测装置包括：取水盒、输送管、反应模块和分析模块；所述排污装置包括：主排污管、分支排污管和排污泵；所述取水盒设置在所述主排污管上，所述反应模块与所述取水盒通过所述输送管连接，所述反应模块与所述分析模块连接；所述反馈控制平台分别与所述分析模块和所述排污泵通信连接；所述排污泵设置在池底中部的开口处，所述排污泵的前端连接所述主排污管的一端，所述排污泵的后端与污水处理池连通；所述分支排污管的一端连接在所述主排污管的管壁上，与所述主排污管连通；多条所述分支排污管在所述主排污管的同一高度位置等间距分布。
43.具体的，该取水盒为一个尺寸为5cm*5cm*5cm的小型方盒，距离主排污管底端30cm处。如图4所示，所述取水盒包括：上部蓄水层和底部夹层；所述输送管的一端伸入所述上部蓄水层内；所述底部夹层的底壁上开设有进水口，所述进水口与所述上部蓄水层通过一条管道连通；所述进水口处设置有用于控制进水口开合的旋转闭合片，所述底部夹层中设置有电机，所述电机与所述旋转闭合片电性连接，所述电机与所述反馈控制平台信号连接。电机启动时，控制旋转闭合片打开，露出进水口，待检测的水体通过进水口，经管道进入上部蓄水层，即可取得待检测的水体，收集到的待检测水体从深入蓄水层的输水管一端口流出。当电机控制旋转闭合片关闭时，上部蓄水层和底部夹层处于密封状态，不与外界连通，而设置在底部夹层中的电机则始终处于密封状态。
44.为将取水盒固定，在主排污管上还安装有固定支架，如图4所示，取水盒通过该固定支架固定在主排污管上。
45.当上部蓄水层蓄满水后，待检测水体通过伸入蓄水层的输送管的一端流入反应模块中。为提高待测水体在输送管中的输送动力，本实施例在输送管中设置有一微型泵。
46.反应模块中装有快速反应试剂，用于检测待测水体中的氨氮含量和亚硝酸盐含量。待测水体进入反应模块后，与快速反应试剂产生化学反应，氨氮检测添加纳氏试剂反应，亚硝酸盐检测添加亚硝酸盐专用快速检测试剂。
47.反应模块与分析模块连接，反应结束后的待测水体进入分析模块，由分析模块对
反应前后的水体进行对比分析，得到当前养殖池中水体的氨氮含量和亚硝酸盐含量，并根据氨氮含量和亚硝酸盐含量分析出当前养殖池中水体污染程度，同时计算出排污量和排污时间。
48.分析模块与反馈控制平台信号连接，通过内部信号接收模块接收由分析模块发送的信号，并通过命令远程控制排污装置工作。也可通过客户端，如电脑、手机等进行远程操作，发送命令，控制排污装置工作。
49.排污装置接到命令后，启动排污泵，养殖池中的水吸入主排污管和分支排污管后进入与排污泵连通的无水处理池中。其中，排污泵一般采用1.5kw，具体型号可根据养殖池的实际大小而定。在本实施例中，主排污管选用110mmpe管，分支排污管选用长500mm，内径50mm，壁厚2mm的pe管。如图2和图3所示，分支排污管共8条，一端连接在主排污管的管壁上，与主排污管连通，并且在同一高度上沿主排污管的管壁均匀分布，相邻2条分支排污管之间形成的夹角为45
°
。每根分支排污管的管壁上，沿长度方向上开设有5个用于吸水的孔洞，每个孔洞的直径为2cm。8条分支排污管分布在主排污管上距离池底5-10cm的位置。根据养殖池的结构，分支排污管也可倾斜向上设置。
50.为了根据排污量和排污时间控制排污装置的实际排污速率，本实施例在排污泵和主排污管之间还设置有电动阀，该电动阀与反馈控制平台通信连接，辅助控制排污过程。
51.利用上述循环水排污系统进行养殖池排污，在水质检测无人化方面，通过反馈控制平台远程信号控制取水盒取水，经反应模块对当前池水中的污染物进行化学反应，由分析模块根据化学反应前后池水的变化得出当前池水的污染程度，并分析得出排污量及排污时间，再以远程信号的方式发送给反馈控制模块，由反馈控制模块根据分析结果控制排污装置进行定量定时排污，体现了计划性和科学性。水体排污控制方面，主要由反馈控制系统以远程信号方式实现，一方面接收分析模块的控制信号和分析结果，根据控制信号和分析结果以远程信号的方式控制排污装置进行定时定量排污；另一方面，反应模块和分析模块分别实现化学反应自动进行和水体污染程度自动分析，减少了人工操作，体现了自动化和高效性；并且，定时定量排污避免了对池水进行长时间持续地大量换水，体现了经济性；此外，排污装置除主排污管外还增加了多组等高等间距分别的分支排污管，增大了排污管与水体的接触面积和接触长度，扩大了主排污管周围水体的排污面积，可有效提高系统的排污效果。水质保持控制方面，经过一次排污工作后，该循环水排污系统将再次对当前池水的污染程度进行检测，若没达到预设指标，系统将重复实施系统排污，直到达到预设标准，从而保证了水质。
52.实施例2
53.本实施例提供一种与实施例1对应的种循环水排污方法，如图1所示，包括：
54.步骤1：间在投喂结束1小时后，反馈控制平台向取水盒发送取水指令。
55.步骤2：所述取水盒根据所述取水指令采集待测水体，通过输送管将所述待测水体输送至反应模块；
56.步骤3：所述反应模块向所述待测水体中添加快速反应试剂，与氨氮和亚硝酸盐进行快速反应，将反应后的水体输送至分析模块；
57.步骤4：所述分析模块根据反应前后的水体颜色，利用分光度法分析得到当前池水中的氨氮含量和亚硝酸盐含量，根据所述氨氮含量和所述亚硝酸盐含量计算得到当前池水
污染度；
58.步骤5：所述分析模块根据所述当前池水污染度计算得到排污量和排污时间，并将所述排污量和所述排污时间以执行命令的形式发送给所述反馈控制平台；
59.步骤6：所述反馈控制平台根据所述执行命令控制排污泵工作；
60.步骤7：按照所述步骤2至所述步骤4的方法再次获取当前池水污染度；
61.步骤8：将当前池污染度与预设指水标进行对比，若当前池水污染度高于所述预设指标，则排污完成；若当前池水污染度低于所述预设指标，则返回执行所述步骤5至所述步骤7，直至当前池水污染度高于所述预设指标。
62.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。