[发明专利]一种龙虾养殖尾水生态净化系统及运行方法

权利要求书

1.一种龙虾养殖尾水生态净化系统的运行方法，灌溉排水系统(1)将水源输送至龙虾养殖系统(4)的养殖单元，水质监测系统(3)的水质监测仪对水质中pH、DO、COD、NH₃-N、TN、TP进行在线监测，数据反馈至水位调节系统(2)的控制堰与水位计；水位调节系统(2)根据各养殖单元污染物阈值进行水位调节及水量调度，污染物浓度超标则进入稻田种植系统(5)进行尾水生态处理，最终实现水产养殖水循环；

所述的龙虾养殖尾水生态净化系统，包括灌溉排水系统(1)、水位调节系统(2)、水质监测系统(3)、龙虾养殖系统(4)和稻田种植系统(5)；其中，灌溉排水系统连接至龙虾养殖系统、龙虾养殖系统的出口同时连接至稻田种植系统和灌溉排水系统，水位调节系统与水质监测系统连接至龙虾养殖系统；稻田种植系统出口连接龙虾养殖系统；

所述的灌溉排水系统(1)包括进水渠(1-1)、进水泵(1-2)、压力管1(1-3)、排水泵(1-4)、压力管2(1-5)、排水渠(1-6)；

水位调节系统(2)包括一个或一个以上的控制堰和一个以上的水位计；

水质监测系统(3)包括一个或一个以上水质监测仪；

控制堰、水质监测仪的数量与养殖单元的数量匹配；

龙虾养殖系统(4)包括不同密度的养殖单元以及鱼类养殖单元(4-4)；

稻田种植系统(5)包括进水口(5-1)、畦沟(5-2)、种植单元(5-3)；

所述的控制堰的高度依据水质监测系统的反馈信号上下调节；稻田种植单元(5-3)高于龙虾养殖系统(4)平面30～50cm；

所述不同密度的龙虾养殖单元是高、中、低密度养殖单元，其中，高密度养殖单元、中密度养殖单元种植水生植物，边坡种植黑藻供龙虾生存；所述的鱼类养殖单元(4-4)及低密度养殖单元中还种植湿地植物用于水产养殖尾水生态处理；

其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)灌溉排水系统(1)的进水泵(1-2)将进水渠(1-1)中的水源抽入压力管1(1-3)中输送至龙虾养殖系统(4)的高密度养殖单元(4-1)中，水质监测系统(3)的水质监测仪1(3-1)对水质中pH、DO、COD、NH₃-N、TN、TP进行在线监测，数据反馈至水位调节系统(2)的控制堰1(2-1)与水位计1(2-5)中，水位调节计算方法如式1：

注：Z₁：高密度养殖单元(4-1)水位值，以塘底为基面，m；

H₁：高密度养殖单元(4-1)塘深度，塘底至岸面，取1.5～2.0m；

高密度养殖单元(4-1)水体实时pH值，取7.5～7.9，无量纲；

高密度养殖单元(4-1)水体实时DO浓度，取3.2～17.2mg/L；

高密度养殖单元(4-1)水体实时COD浓度，取35～105mg/L；

高密度养殖单元(4-1)水体实时NH₃-N浓度，取0.3～1.5mg/L；

高密度养殖单元(4-1)水体实时TN浓度，取2.0～3.0mg/L；

高密度养殖单元(4-1)水体实时TP浓度，取0.3～0.7mg/L；

水体相关标准阈值分别取6.0～9.0、5.0～30.0、0～200.0、0～1.0、0～5.0、0～1.0；

θ：环境容量最大允许比例，取0.3～1.0，无量纲；

若水质判定未通过则打开稻田种植系统(5)的进水口(5-1)使未达标水体进入稻田缓冲，再重新进入龙虾养殖系统(4)；

步骤2)若高密度养殖单元(4-1)水质经过判定符合相关标准，打开控制堰1(2-1)继续供水至中密度养殖单元1(4-2)，水质监测系统(3)的水质监测仪2(3-2)对水质中pH、DO、COD、NH₃-N、TN、TP进行在线监测，数据反馈至水位调节系统(2)的控制堰2(2-2)与水位计2(2-6)中，水位调节计算方法判定方法如式2；

注：Z₂：中密度养殖单元1(4-2)水位值，以塘底为基面，m；

H₂：中密度养殖单元1(4-2)塘深度，塘底至岸面，取1.2～1.5m；

中密度养殖单元1(4-2)水体实时pH值，取7.5～7.9，无量纲；

中密度养殖单元1(4-2)水体实时DO浓度，取3.2～17.2mg/L；

中密度养殖单元1(4-2)水体实时COD浓度，取35～105mg/L；

中密度养殖单元1(4-2)水体实时NH₃-N浓度，取0.3～1.5mg/L；

中密度养殖单元1(4-2)水体实时TN浓度，取2.0～3.0mg/L；

中密度养殖单元1(4-2)水体实时TP浓度，取0.3～0.7mg/L；

水体相关标准阈值分别取6.0～9.0、5.0～30.0、0～200.0、0～1.0、0～5.0、0～1.0；

β：环境容量最大允许比例，取0.3～0.8；

若水质判定未通过则打开稻田种植系统(5)的进水口(5-1)使未达标水体进入稻田种植系统(5)，水体通过稻田种植系统(5)的畦沟(5-2)进行灌溉，经过稻田种植系统(5)的种植单元(5-3)净化缓冲，再重新进入龙虾养殖系统(4)；

步骤3)若中密度养殖单元1(4-2)水质经过判定符合相关标准，打开控制堰2(2-2)继续供水至中密度养殖单元2(4-3)，水质监测系统(3)的水质监测仪3(3-3)对水质中pH、DO、COD、NH₃-N、TN、TP进行在线监测，数据反馈至水位调节系统(2)的控制堰3(2-3)与水位计3(2-7)中，水位调节计算方法判定方法如式3；

注：Z₃：中密度养殖单元2(4-3)水位值，以塘底为基面，m；

H₃：中密度养殖单元2(4-3)塘深度，塘底至岸面，取1.1～1.6m；

中密度养殖单元2(4-3)水体实时pH值，取7.5～7.9，无量纲；

中密度养殖单元2(4-3)水体实时DO浓度，取3.2～17.2mg/L；

中密度养殖单元2(4-3)水体实时COD浓度，取35～105mg/L；

中密度养殖单元2(4-3)水体实时NH₃-N浓度，取0.3～1.5mg/L；

中密度养殖单元2(4-3)水体实时TN浓度，取2.0～3.0mg/L；

中密度养殖单元2(4-3)水体实时TP浓度，取0.3～0.7mg/L；

水体相关标准阈值分别取6.0～9.0、5.0～30.0、0～200.0、0～1.0、0～5.0、0～1.0；

ε：环境容量最大允许比例，取0.3～0.8；

若水质判定未通过则打开稻田种植系统(5)的进水口(5-1)使未达标水体进入稻田种植系统(5)，水质净化工艺顺序同步骤3；

若水质判定通过则直接进入龙虾养殖系统(4)的鱼类养殖单元(4-4)，鱼类养殖单元(4-4)尾水进入龙虾养殖系统(4)的低密度养殖单元(4-5)；

步骤4)若中密度养殖单元2(4-3)水质经过判定符合相关标准，打开控制堰3(2-3)继续供水至低密度养殖单元(4-5)，水质监测系统(3)的水质监测仪4(3-4)对水质中pH、DO、COD、NH₃-N、TN、TP进行在线监测，数据反馈至水位调节系统(2)的控制堰4(2-4)与水位计4(2-8)中，水位调节计算方法如式4；

注：Z₄：低密度养殖单元(4-5)水位值，以塘底为基面，m；

H₄：低密度养殖单元(4-5)塘深度，塘底至岸面，取0.8～1.5m；

低密度养殖单元(4-5)水体实时pH值，取7.5～7.9，无量纲；

低密度养殖单元(4-5)水体实时DO浓度，取3.2～17.2mg/L；

低密度养殖单元(4-5)水体实时COD浓度，取35～105mg/L；

低密度养殖单元(4-5)水体实时NH₃-N浓度，取0.3～1.5mg/L；

低密度养殖单元(4-5)水体实时TN浓度，取2.0～3.0mg/L；

低密度养殖单元(4-5)水体实时TP浓度，取0.3～0.7mg/L；

水体相关标准阈值分别取6.0～9.0、5.0～30.0、0～200.0、0～1.0、0～5.0、0～1.0；

δ：环境容量最大允许比例，取0.5～0.8；

步骤5)龙虾养殖系统(4)中高密度养殖单元(4-1)、中密度养殖单元1(4-2)、中密度养殖单元2(4-3)、低密度养殖单元(4-5)的养殖密度计算方法如式5；

C＝ω·N/S (式5)

注：C：龙虾养殖系统(4)养殖密度，尾/m²；

ω：龙虾养殖系统(4)养殖密度指数，取0.4～1.2，无量纲；

N：龙虾养殖系统(4)常规养殖单位投放尾数，取500～1000尾；

S：龙虾养殖系统(4)各养殖单元面积，取300～800m²；

低密度养殖单元(4-5)水质经过判定符合相关标准，则启动灌溉排水系统(1)的排水泵(1-4)，尾水进入压力管2(1-5)，最终汇入排水渠(1-6)。