工厂化循环水养殖系统设计技术规范DB35／T 1862-2019.pdf

ICS 65.150 B 51 DB35 福 建 省 地 方 标 准 DB35/T 18622019 工厂化循环水养殖系统设计技术规范 Technical specification for design of industrial recirculating aquaculture system 2019-09-11发布 2019-12-11实施 福建省市场监督管理局 发 布 DB35/T 18622019 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由福建省海洋与渔业局提出并归口。本标准起草单位：厦门海洋职业技术学院、福建海洋职业技术学校、福建省水产研究所、厦门海控自动化系统工程有限公司、福建省水产技术推广总站、霞浦县钦龙水产养殖有限公司。本标准主要起草人：李林春、王晓伟、仇登高、杨永金、赵梅英、李苗苗、洪春寿。DB35/T 18622019 1 工厂化循环水养殖系统设计技术规范 1 范围 本标准规定了海水及淡水工厂化循环水养殖系统的基本要求与设计。本标准适用于新建、扩建和改建的工厂化循环水养殖系统的设计。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 50054 低压配电设计规范 SC/T 6050 水产养殖电器设备安全要求 SC/T 9101 淡水池塘养殖水排放要求 SC/T 9103 海水池塘水排放要求 国土资源部农业部关于进一步支持设施农业健康发展的通知（国土资发2014127号）3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 工厂化养殖 industrial culture 以车间形式实现水产经济动物集约化养殖的生产方式。注：又称“工业化养殖”，包括“流水式工厂化养殖”和“循环水工厂化养殖”。3.2 循环水养殖系统 recirculating aquaculture system 以养殖水体循环再利用为核心的水处理、养殖池以及给排水管道等设施所构成的可控条件下的水产养殖系统。3.3 水循环率 water circulation rate 每小时养殖池水循环的次数。注：单位为次/h。3.4 换水率 water exchange rate 循环水养殖系统内每天加入的新水体量占系统总水体量的百分比。3.5 蛋白分离器 protein separator 采用泡沫分离方式来去除养殖污水中悬浮的胶状体、纤维素、蛋白质、残饵和粪便等有机物的设备。注：又称“泡沬分离器”。DB35/T 18622019 2 3.6 漩涡型固液分离器 vortex type solid-liquid separator 利用离心分离原理，形成旋涡水流，使密度较大的悬浮颗粒物沉降到底部、清水从上部排水口流出进入下一级处理的集污装置。3.7 生物填料 biological padding 一种附着生物膜的载体，包括固定床填料和移动床填料。注：性能以比表面积（m2/m3）大小及挂膜速度等指标来衡量。4 基本要求 工厂化循环水养殖场用地应包括养殖用地和公共设施用地两部分，且各部分占比应符合国土资源部农业部关于进一步支持设施农业健康发展的通知。场区设计应功能齐全，配套设施完善，满足渔业生产的要求。5 设计 5.1 规划 5.1.1 总体布局 养殖场应合理布置生产区、办公区和生活区，各区规划的比例和相对位置合理。场区主干道、停车位等交通设施布局科学，便于生产资料和养殖产品装卸、进出。场区内进排水管道、高低压线路、燃气、通讯等管线系统应统筹考虑线路分布和主次。5.1.2 生产区布局 5.1.2.1 养殖车间 车间的朝向应根据所在地纬度和地形等因素确定。养殖车间宜单层结构，车间内应划分养殖区和水处理区，合理布局养殖池、通道、进排水管道、水处理设施等。水处理区面积应根据养殖对象、养殖密度、水循环处理量和水处理效率等因素综合确定，应满足养殖对象正常生长，占车间总面积的1325。5.1.2.2 循环水管道 循环水系统包括进水、回水及排水系统。每个养殖设施单元应设计为可单独排空和断开循环管道系统。合理布局固液分离、蛋白分离、增氧、消毒、水质在线监测等水处理设施设备。养殖池与循环水处理系统间的落差可为0.6 m1.4 m，一级提水后利用系统内高程差实现养殖水的梯级自流，降低系统的运行能耗。5.1.3 办公区布局 办公区包括消毒间、监控室、实验室、储藏间、卫生间等。5.1.4 生活区布局 生活区包括宿舍、厨房、卫生间等。DB35/T 18622019 3 5.2 参数设计 5.2.1 养殖车间工程设计 5.2.1.1 车间构成 养殖车间主体应包括基础、地梁、墙体、棚顶、透光、通风、保温、配电、管道、灯光系统等。养殖车间为长方形，跨度14 m60 m，层高不宜超过5.0 m，养殖车间内设24套循环水养殖系统，每套系统配置812个连体养殖池。5.2.1.2 车间棚顶 车间棚顶采用透光或不透光，宜低拱圆弧顶或三角形坡顶，顶面为彩钢板、石棉瓦、EPS高密度泡沫板模块、玻璃钢瓦或塑料薄膜覆盖，具有一定保温性能。车间根据地域特点考虑防风、防压和防雷措施。5.2.1.3 车间墙体 车间墙体采用EPS高密度泡沫板模块、水泥砖混结构或钢筋混凝土结构，厚度250 mm，并具有保温性能。车间墙体应为水处理区设置独立的设备出入口，宽度不小于2.0 m，以设备方便进出为宜；应设置独立的人员出入口，并在入口处设置消毒池。5.2.1.4 车间采光 车间采光可通过屋顶设透明带或墙体开窗。5.2.1.5 车间通风 车间可采用门、窗自然通风或换气扇、排气帽等机械通风，排气扇安装在车间两头山墙上，排气帽安装于棚顶，安装数量应能够满足生产需求。5.2.1.6 车间配电 车间配电电压应采用AC220/380 V。配电装置及动力控制设备应集中布置在专用电气控制室内，并符合GB 50054的规定。车间内电气设备的选用和安装应符合SC/T 6050的规定。5.2.1.7 车间通道 车间内应合理布置养殖池和车间通道，车间主通道宽度不小于1.2 m，辅道宽度不小于0.6 m。5.2.2 养殖池（桶）5.2.2.1 养殖池 5.2.2.1.1 形状与规格 采用圆形池、方形圆角池、八角形或长形池，采取地下施工、半地下施工或完全地上施工。根据不同养殖品种的要求，养殖池面积以30.0 m2350.0 m2，深度0.6 m3.0 m为宜。圆形池：直径为2.0 m8.0 m。方形圆角池：长宽均为12.0 m20.0 m，圆角半径应大于养殖池半径的1/2。八角形：方形池切角，面积为30.0 m260.0 m2。长形池：为流水养殖池或跑道养殖池，宽2.0 m5.0 m、长5.0 m30.0 m。DB35/T 18622019 4 5.2.2.1.2 养殖池壁 养殖池壁用混凝土（砖混或一体浇筑）或EPS高密度泡沫板模块建造，壁厚120 mm250 mm，表面应涂覆易清洗、防渗漏、不脱落的环氧涂料或油漆。5.2.2.1.3 养殖池池底 池底应采用中间低四周高的锅底形，坡度1:51:10，排水口置于池底中央最低处，排水口设置防逃排污板或双通道排污装置。双通道排污系统位于养殖池中心位置，将底排与表层溢流工艺结合,底排污水进入漩涡固液分离器，表层溢流进入微滤机。排污系统的一个排污口位于养殖池底部中心，排出鱼池中约8090的固体颗粒物；另一个排污口位于水面，使漂浮于水面的油污和泡沫溢流出，并保持系统水位。5.2.2.2 养殖桶 5.2.2.2.1 形状与规格 养殖桶为圆柱形或上口径略大于底面直径的桶形，直径1.0 m8.0 m，高0.8 m1.8 m。5.2.2.2.2 材料要求 养殖桶采用无毒、平整、易清洗、耐腐蚀的玻璃钢、PP（聚丙烯）等材料建成。养殖桶的壁厚应根据口径、容积和材质确定，考虑设施的耐用性与安全性。5.2.3 水处理设计 5.2.3.1 水循环处理流程图 水循环处理流程图如图1所示。图1 水循环处理流程图 水处理设施布局：养殖池双通道排污系统漩涡固液分离器微滤机（或弧形筛）蛋白分离器（或气浮池）二氧化碳刨除池（器）生物滤池调温调水池臭氧、紫外消毒器氧气锥养殖池。5.2.3.2 有机物去除系统设计 5.2.3.2.1 去除固体有机物 通过漩涡固液分离和微滤的方法去除固体有机物，按1 kg饲料产生0.5 kg固体颗粒物的处理能力配置固体物去除设备。待去除固体有机物水体宜先经漩涡固液再进入微滤装置。漩涡固液分离：漩涡固液分离设备紧贴养殖池，容器直径宜为50 cm，深100 cm。微滤：滤网通常采用塑料及不锈钢材质制作，网目为100200目。常采用的微滤设备有转鼓微滤机、履带微滤机和弧形筛等。采用转鼓微滤机的，过滤面积为5 m220 m2，过滤精度150250目，处理水量增氧 消毒杀菌 固液分离 提水 泡沫分离 二氧化碳去除与多级生物净化 调温调水 养殖池 DB35/T 18622019 5 250 m3/h500 m3/h，配备动力为1.1 kW4 kW。采用弧形筛的，弧形筛丝宽1 mm、丝间距0.2 mm、丝倾角6、曲率68.8、过水量50 m3/m2h80 m3/m2h。5.2.3.2.2 去除溶解有机物 通过蛋白分离器或气浮池去除溶解有机物。蛋白分离器：配置入水直径为32 mm160 mm，出水直径为63 mm250 mm，流量为5 m3/h500 m3/h。气浮池：容量10 m3，气浮泵功率2.2 kW，进气量35 m3/h40 m3/h。5.2.3.3 生物滤池设计 5.2.3.3.1 生物滤池规格 生物滤池为长方形，宽度和深度均应在3 m以内，长宽比为黄金分割值（1:0.618）。5.2.3.3.2 生物填料 生物滤池承载生物填料，有一级、二级及三级，总体积为养殖水体的3540，生物填料实际投放量应根据养殖品种对水质要求及其摄食能力作适当调整。一级滤池为滴滤池，位于二、三级滤池上方,占滤池总面积的1/51/3，宜放置固定床填料，添加量占该滤池体积的8090。2级与3级滤池宜投放比表面积大于800 m2/m3塑料环或新型海绵等移动床填料，添加量占滤池体积的2535。5.2.3.3.3 水流态 生物滤池水流态通过池形、进出水口位置和充气三种方式调控。由一级滤池滴滤进入二级滤池，二级、三级滤池之间设计成“上进底出”和“下进上出”的形式，让养殖水在生物滤池内成波浪式流动。5.2.3.3.4 供气 采用充气管或曝气盘供气，并固定于生物滤池池底。如采用充气管，其直径2.6 cm，管间距30 cm，充气孔向下，气孔直径0.4 mm2.0 mm，孔间距20 cm，外接罗兹鼓风机。5.2.3.3.5 pH调节 可通过添加石灰水、氢氧化钠、碳酸氢钠等方式调节pH，使淡水养殖pH稳定在6.58.5，海水养殖pH稳定在7.08.5。5.2.3.3.6 排污 生物滤池底部应安装排污管，排污管直径常见规格110 mm。5.2.3.4 脱气设计 5.2.3.4.1 脱气池式 脱气池有效水体10 m3，采用池底固定微孔管充气，常用微孔管直径2.6 cm，管间距20 cm，充气孔直径0.4 mm0.6 mm，孔间距10 cm，外接罗兹鼓风机。DB35/T 18622019 6 5.2.3.4.2 抽气箱式 箱体材料为混凝土或塑料板等，容积5 m310 m3，内部填充塑料条棒填料，顶部封闭，配置外排风机。布水管位于填料上部，水流滴滤通过填料层。进气风道位于脱气箱侧面或底部，由穿孔塑料板封档或留空。5.2.3.4.3 吹气箱式 箱体材料为塑料板或塑料膜等，容积5 m350 m3，可配置鼓风机，由箱体底部吹气。内部填充塑料条棒型填料或斜板材料，布水管位于填料上部，水流滴滤通过填料层。5.2.3.5 消毒杀菌设计 5.2.3.5.1 紫外杀菌消毒 紫外消毒池位于脱气池之后，常见规格为长1.2 m，宽1 m。垂直布置紫外灯管，常用功率75 W125 W、光波254 nm，灯管间距5 cm15 cm，紫外线照射剂量为10 mj/cm2。功率应根据单位流水量确定，以6 W/mh10 W/mh为宜。5.2.3.5.2 臭氧杀菌消毒 通过微气泡射流泵或纳米增氧盘等将臭氧添加到水中，浓度0.08 mg/L0.20 mg/L，接触时间10 s30 s。臭氧添加量按每千克饲料0.025 kg0.045 kg计算。臭氧消毒后，应配置紫外消毒，分解残留臭氧，避免对养殖生物造成影响。臭氧宜添加在生物过滤环节之后，避免对生物滤池中的硝化细菌造成影响。5.2.4 进排水系统设计 5.2.4.1 给水系统 5.2.4.1.1 外源水处理 车间养殖用水和生活用水的管路应分别独立设置，养殖车间给水系统取水口应设在生活区上游。养殖用水补充量应根据养殖水体微量元素、氨氮、亚硝酸盐及pH等指标来确定。通过建立源水沉淀池、曝气池、沙滤池、消毒池等，保证养殖用水的安全。蓄水池位于全场最高位，水容量为总养殖水体的1/3以上，蓄水池体积宜大于养殖水体的40。5.2.4.1.2 进水管道 进水管道由进水主管和入池管组成，进水主管置于车间两侧或中间走道盖板下方，通常为直径200 mm250 mm的PP或PVC管，入池管直径为75 mm90 mm，由阀门控制进水流量。养殖池进水管沿池壁切向进水，提高池水旋流速度，利于将残饵、粪便集中池底中央排出。5.2.4.1.3 管道防护 在室外明设的给水管道，应避免阳光直射。在结冻地区，塑料给水管应有保护措施，宜埋设地下，或覆盖保温层，保障冬季正常使用。DB35/T 18622019 7 5.2.4.1.4 供水设备 根据用水量确定水泵的功率、数量及输水管道的管径。常用循环泵的流量为50 m3/h400 m3/h，功率为3.0 kW7.5 kW。安装材料包括PVC管道、阀门和紧固件等。养殖系统循环量按养殖池水每小时12次循环量设计。5.2.4.1.5 给水能力设计 进水系统应满足从开始进水到注满相应养殖池，时间不超过2 h。5.2.4.2 回水系统 由回水装置和回水主管组成。回水装置位于养殖池外侧，回水主管通常置于中间过道下的地沟两侧，直径250 mm315 mm的PVC管。5.2.4.3 排水系统 5.2.4.3.1 排水管道 车间地面排水应采用明沟、浅明沟排水或者地漏排水。车间排水明沟位于主通道下方，表面铺设盖板，宽度小于主通道。排水沟深度以满足需要并且能够完全排干为宜，排水沟坡度35。明沟出水口处宜设格栅，并有防鼠、防臭的水封装置。5.2.4.3.2 管道防护 排水管道位于场区干道下方，覆土深度不小于0.7 m；生活污水接户管道埋设深度不高于土壤冰冻线以上0.15 m，且覆土深度不小于0.3 m，当采用埋地塑料管道时，排出管埋设深度可不高于土壤冰冻线以上0.5 m。5.2.4.3.3 排水能力设计 排水系统应满足从开始排水到排干相应养殖池，时间不超过2 h。养殖池应单独设置泄洪槽，满足50年一遇特大暴雨泄洪量。5.2.5 供氧系统设计 5.2.5.1 供气供氧设备 5.2.5.1.1 鼓风机 使用鼓风机作为氧源，常用鼓风机配置2.2 kW8.8 kW。应常备应急用的氧源，避免由于系统故障和临时停电等造成水体缺氧。5.2.5.1.2 制氧机 分子筛制氧机是利用氧气和氮气在氟石分子筛中的扩散速率的不同，辅以压力变化，达到反复提取氧气的目的。常用流量300 m3/h600 m3/h，常用功率为10 kW30 kW。5.2.5.1.3 液氧罐 用于储存液态氧的高压容器。小型液氧罐为常见的杜瓦瓶，大型液氧罐由有资质的专业公司提供安装。DB35/T 18622019 8 5.2.5.2 布气装置 5.2.5.2.1 鼓风机布气装置 常用气石、打孔曝气管、微孔管等。5.2.5.2.2 液氧罐与制氧机布气装置 压力布气装置有多种，如压力压缩柱、低水头增氧装置、射流泵、气水混合泵、压力喷射、U形管混合器、逆向水流混和柱、板式与管式纳米增氧器、纳米管、下降流气泡接触器（氧气锥)和气体置换增氧装置等。5.2.5.3 布气供氧方式 5.2.5.3.1 生物过滤池布气供氧 提供给生物过滤池的气量要求较大，需要同时满足生物膜对溶氧需求与推动移动生物填料上下翻动的需求。生物过滤池底部常采用穿孔管、微孔管、曝气盘等布气设施供气，通过鼓风机提供气源。5.2.5.3.2 养殖池布气供氧 养殖池布气需要兼顾推动水流与污物集中中心区与供氧两方面功能。养殖池供氧有两种模式：直接供氧与间接供氧。直接供氧：养殖池底部直接摆放微孔管、穿孔管、纳米板等布气设施，由鼓风机或液氧罐提供气源。间接供氧：纯氧与水混合后随水流再进入养殖池。常用氧气锥、U形管、气体置换等装置，由液氧罐或制氧机提供气源。间接供氧也可采用专设增氧池的方式，增氧池设在水处理系统的末端，养殖水在经过增氧池增氧后进入进水主管流向养殖池。5.2.6 调温设备 可利用自然能源、热电、地下热源，或燃油锅炉，冷、热调温机，水源及空气源热泵等调温设备。5.2.7 在线监测与控制系统 5.2.7.1 系统构成 包括水质监测与控制系统两部分，通过预设指标控制相关联设备，实现在线及远程控制。5.2.7.2 监测指标 在线监测的指标主要包括水温、pH、溶解氧（氧饱和度）、盐度、电导率、氧化还原电位、水位、水流量等。5.2.7.3 控制系统 控制系统包括控制器，被控对象，执行机构和变送器四个部分组成。控制器通过继电器、电磁阀或气动阀等装置，控制供氧、供气、调温、消毒、投饵和供排水等设施设备。DB35/T 18622019 9 5.2.8 尾水处理系统 5.2.8.1 处理对象 养殖尾水处理主要应针对因投入品的加入、水产养殖动物在水中的摄食、消化、吸收、排泄以及微生物的分解、转化作用而产生的氮、磷、有机物等。5.2.8.2 处理方式 养殖尾水应通过沉淀池、生物处理池或人工湿地系统等处理，达标后进入自然水体。5.2.8.3 排放水水质要求 养殖尾水经处理后应达到SC/T 9103或SC/T 9101的要求。5.2.9 配套设施 5.2.9.1 视频监视设备 养殖车间内应配备视频监视设施，布点应能覆盖所有养殖设施。监视系统的显示器应集中布置在独立的监控制或值班室室内。5.2.9.2 自动投饲设备 养殖系统应配备可单独计量的自动投饲装备或系统，计量方式以重量为宜。自动投饲设备应根据使用的饲料以及养殖对象的食性选择合适的送料和撒料方式。有轨道式投饵机、管道式投饵机等。5.2.9.3 灯光系统 安装管理灯与操作灯两套灯光系统。每4池设一支日常管理灯，每支15 W，为弱灯光系统，投喂、巡池等日常管理时使用。每2池设一支操作灯，每支40 W，为强灯光系统，分苗、倒池等精细操作时使用。特殊情况如室内养虾，需要补充模拟日光光源。5.2.9.4 备用供电设施 配备备用发电机2套，可在停电时自动切换，发电机功率至少应满足停电时鼓风机供电需要。5.2.9.5 警报设备 当停电、停气、断流、以及溶氧、水位等出现异常时，现场声光警报设备发出相应警报信号。5.2.9.6 消防设施 场区内升压站、控制机房、生活区等应设置室外消火栓，保护半径应不超过150 m，间距应不超过120 m。场区应预留消防车道，净宽度和净空高度应不小于4.5 m，消防车道靠建筑外墙一侧的边缘距离建筑外墙应不小于5 m。_ DB35/T 18622019 福 建 省 地 方 标 准 工厂化循环水养殖系统设计技术规范 DB35/T 18622019*2019 年 9 月第一版 2019年 9月第一次印刷