CN101891332A - 一种处理池塘养殖废水的设施 - Google Patents

Abstract

一种处理池塘养殖废水的设施，涉及养殖废水处理，需要提供一种综合处理养殖废水的设施，本发明采用生物包、湿地装置和滤池，其特征是生物包为圆桶状体，桶内的底部填置珊瑚石，珊瑚石上方是蜂窝板，蜂窝板的上方是生物滤球；生物包中央设置一根与水泵相连的喷水管，喷水管的管口上方安置锥面状喷洒盘；湿地装置分隔成三格，每格湿地内放入蜂窝透水水泥板，水泥板上设置鹅卵石、碎石及黄沙；湿地装置中种植黄菖蒲、水葱、芦苇；湿地装置的前后侧分别设前滤池、后滤池，生物包通过管道接前滤池底部，湿地水泥板下有水流通道，后滤池上部设置排水管将水引入鱼池。本发明用于处理池塘养殖废水。

Description

一种处理池塘养殖废水的设施

技术领域

本发明涉及养殖废水处理系统。

背景技术

目前常用的养殖废水处理装置有生物包、滤池，生物包中填入生物滤球，滤池中填置珊瑚石，利用滤料中的硝化、反硝化细菌降解水体中的有机物和吸附水体中的悬浮物颗粒。

处理养殖废水的人工湿地有下列两种：

一种表面型湿地，废水在填料表面漫流，它与自然湿地最为接近，绝大部分有机物的去处是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成。这种湿地不能充分利用填料层的植物根系，水质处理效果不好。

一种潜流式人工湿地，水在填料表面下渗流，因而可利用填料表面及植物根系上生物膜及其它各种作用处理废水，水质处理效果较好，但仍需对其结构上作优化的改进。

发明内容

本发明需要解决的问题是提供一种综合处理养殖废水的设施。

本发明的技术方案采用生物包、湿地装置和滤池，滤池中填置珊瑚石，其特征是生物包为圆桶状体，桶内的底部填置珊瑚石，在珊瑚石上方放置蜂窝板，在蜂窝板的上面放置生物滤球；在生物包中央设置一根与水泵相连的喷水管，喷水管的管口上方安置锥面状喷洒盘；湿地装置分隔成三格，分别为一级湿地、二级湿地、三级湿地，每格湿地内放入蜂窝透水水泥板，在每格湿地的水泥板上依序放置鹅卵石、碎石、黄沙；湿地装置中一级湿地、三级湿地均种植黄菖蒲与水葱，二级湿地种植芦苇；在湿地装置的前侧设填满珊瑚石的前滤池，湿地装置的后侧设填满珊瑚石的后滤池；一级湿地与二级湿地水泥板下有水流通道，三级湿地与后滤池水泥板下有水流通道；经过生物包珊瑚石的水通过管道接入前滤池底部，水体从前滤池底部向上漫溢的过程中，水体中悬浮颗粒被珊瑚石附着的刚毛藻、水网藻吸附、硝化细菌的分解，经前滤池过滤的水体从前滤池上部漫溢流入湿地装置的一级湿地表面，然后从一级湿地的底部进入二级湿地底部，再从二级湿地表面进入三级湿地表面，然后再从三级湿地底部进入后滤池底部，再从后滤池上部设置的排水管将水引入鱼池。

本设施由于对生物包、人工湿地和滤池进行综合与改进，使池塘养殖废水经本设施反复、互补、有效的生物、物理、化学净化处理，达到养殖用水的水质要求，从而可直接再排入到养殖池塘内，实现养殖水体循环利用的目的。当池塘养殖结束后，或因池塘养殖水体需排出时，养殖废水经上述设施的处理即可达到国家水环境排放标准，避免了池塘养殖废水因直接排放到江、湖中造成水体环境污染。本设施在2006～2008年三年间进行了试验，选择了养鱼池塘作为验证，地点在上海市水产研究所内，将一口3.2亩面积的池塘与本设施通过水泵连在一起，池水来源为地下渗水及雨水，鱼类摄食饵料，经消化后其粪便排入水体中，使水体受到了污染，恶化了水环境。通过三年的试验，证明经本设施后出来的水质指标符合《无公害食品淡水养殖用水水质标准》(NY5051-2001)的要求，并能循环利用，鱼亩净产量达到750公斤以上。设施出水口水体中的氨氮比池塘中下降了77.1％；亚硝酸盐氮比池塘水体中下降了76％以上；BOD₅去除率达到30％以上；降高锰酸盐指数达34％以上；活性磷酸盐在设施运行前期去除率达到50％以上，然而，由于饲料中添加的磷，随着设施的运行，过多的磷会在设施中沉积，经常对设施系统中的珊瑚石进行清洗后也能达到预期效果。经过三年的试验运作与水质测定，从降氨态氮、亚硝酸态氮角度出发，本设施承载能力达到1∶9，也就是说，一个平方米的本设施系统能承接九个平方米的2米多水深池塘水体。

附图说明

图1表示的是池塘养殖水处理设施与水的流程示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是喷水管与喷洒盘组成的喷洒结构图。

具体实施方式

本发明采用圆桶形的生物包(见图1、图2)，其内径3.7m、高度3.2m，桶内的底部填入60厘米珊瑚石或碎石黄砂4；在珊瑚石或碎石黄砂上方是60厘米高度的蜂窝板3；在蜂窝板上方是厚度60厘米的生物滤球2；在圆桶体中央设置一根管径为2″喷水管1，该喷水管与水泵出水管5相连，管的顶部高于管口处设置锥面状喷洒盘9，喷洒盘顶端比生物包的圆桶壁高23厘米；在圆桶体的底部设排污阀6。

喷水管顶部的喷洒结构(见图3)由喷水管3、锥面状喷洒盘2构成，喷水管3与锥面状喷洒盘2之间有多个出水孔隙1、在喷水管3的管壁四周密布直径为3毫米出水小孔5，出水小孔5分布在喷水管3管口下方30～64厘米范围内，在喷水管3的管身设置一个向下的喇叭状罩4，喇叭状罩4上端距出水管口26厘米，喇叭状罩上端与喷水管3相接，喇叭状罩下口直径10厘米，高为18厘米；喷水管口的上面安置锥面状喷洒盘2，锥面状喷洒盘由薄钢板和镀锌铁皮组成，其上锥盘直径为30厘米，下锥口直径38厘米，高度为7.5厘米，喷水管口与锥面状喷洒盘之间孔隙为弧长5毫米、宽1.5毫米。

喷洒结构的作用：水柱从管内往上喷的过程中，首先经过的是出水小孔，小孔喷出的水一部分打到了圆桶的墙壁上，受墙壁阻挡，散射到圆桶内；另一部分被喇叭状罩阻档散射到圆桶的中心区域，水向下的散射过程中与一部分打向圆桶壁的水碰撞，又有与受桶壁阻档回的散洒水相碰，这样反复碰撞，从而使水滴的直径越来越小；管内水喷射到锥面状喷洒盘，受锥面状喷洒盘阻挡，水从出水孔隙中散射在圆桶内，在散射过程中的水滴，又与下面散射的水滴相碰，水滴越来越小，形成雾状水滴飘洒到生物滤球中，水滴的直径约100μ。雾状水滴能在空气中停留的时间较长，水体中的有毒、有害气体被释放到空气中，同时又将空气中的氧气溶入，对水体进行一次增氧预处理，起到了曝气与增氧作用，改善了水质环境，效果显著，有助于生物包中硝化细菌的硝化作用。若在白天阳光的照射下，其曝气、增氧效果更佳，更加有助于硝化、反硝化细菌降解水体中的有机物。

生物包内的生物滤球2(图1)一方面有利于生物包内的空气流通、有助于硝化反应的进行；另一方面防止紫外线对生物膜造成损害。

蜂窝板3(图1)的主要作用是使水体中的细菌粘附在上面形成一层生物膜，对水体中的氨氮和亚硝酸盐氮进行硝化作用，有利于人工湿地对三态氮的吸收。

珊瑚石4(图1)有许多细微小孔的珊瑚石，有助于硝化、反硝化细菌附着，降解水体中的有机物，同时珊瑚石也吸附水体中的悬浮物颗粒。珊瑚石可用碎石黄砂代替。

生物包对水体中的氨氮和亚硝酸盐氮进行硝化，有利于人工湿地对三态氮的吸收；同时吸附水体中的悬浮物颗粒。

本发明设置的湿地装置14(图1、图2)选用潜流式结构，湿地装置用砖墙分成三格，每格占地均为100个平方米，长∶宽∶高分别为29.8∶10∶1.3米。每格湿地内放入了蜂窝透水水泥板23，水泥板下有15厘米高的水流通道，水流通道设排水阀15、排污阀11，在水泥板上设置30厘米厚鹅卵石24、30厘米厚瓜子片碎石20、及15厘米的中粗黄沙18。水从前滤池10表面进入一级湿地7，从一级湿地7底部的前水流通道21进入二级湿地8底部，从二级湿地8表面进入三级湿地13表面，然后再从三级湿地13底部的后水流通道17进入后滤池12底部，再从后滤池12上部进入排水管16，由排水管16将水引入鱼池。潜流式湿地装置使水在填料表面下渗流，因而可充分利用填料表面及植物根系上生物膜及其它各种作用处理废水，效果较好。

本发明设置的湿地生态系统中种植了三种大型水生植物，即芦苇22、水葱25、黄菖蒲19。一级湿地7及三级湿地13种植的是黄菖蒲与水葱，黄菖蒲种植方式为每平方33～35支，水葱为每平方53支左右，黄菖蒲与水葱的面积各为50％；二级湿地8种植的是芦苇22，每平方米100支。通过细菌的硝化作用对水体中的有机物进行分解，产生的营养元素被水生植物吸收；同时过滤了水体中的悬浮颗粒，达到净化水体的目的。本方法的湿地装置具有四方面的优点，首先，湿地在纵向上延长了水流的流程和水体在湿地中停留的时间，使湿地有较充足的时间处理废水；其次，水体与填料有了充分的接触，在水体流经的过程中，填料对水体中的有机颗粒层层过滤和吸附，提高了水体中有机物的去除率；再其次，因为水体有了纵向上的反复流动，提高了硝化与反硝化细菌的利用率，使水体与水生植物的根、茎、叶增加接触时间，不仅提高了水体中氮磷去除率而且有利于水生植物的生长；还有水流纵向上有了流动，增加了水与空气的接触，使空气中的氧溶入水中，而且植物由于光合作用产生的氧气也有部分进入了水体中，有利于细菌的硝化作用(细菌的硝化作用需要大量的溶解氧)，这样不必为了湿地底部的通透性而增加管道、空压泵等曝气装置，减少了许多的成本，节省了能耗，节约了开支。

本设施在湿地装置的前后各设一个填满珊瑚石或碎石黄砂4的滤池，两个池的长、宽、高分别为10米×2.6米×0.75米及10米×3.4米×0.75米。滤池内的填料厚度为0.60米；经过生物包珊瑚石或碎石黄砂的水通过管道26接入前滤池底部。珊瑚石具有较高的空隙率、良好的透气性，与其它如碎石等填料相比，其水质净化效果是目前最佳的填料。滤池中的珊瑚石4经阳光的直接照射，在其小孔表面附着许多刚毛藻、水网藻，水体从滤池底部向上漫溢的过程中，水体中悬浮颗粒被刚毛藻、水网藻吸附，提高了水体的透明度。水体中的浮游植物经珊瑚石的过滤、硝化细菌的分解，大部分成为刚毛藻、水网藻等水生植物生长的营养元素，小部分转化为其它物质，达到了清除蓝绿藻等有害藻类的作用，净化了水体。白天，刚毛藻等光合作用下释放氧气，提高了水体的溶氧量，有利于湿地的硝化反应。因此，滤池不但解决了潜流型人工湿地严重缺氧方面的缺陷，而且也控制了水体中有害藻类的数量，同时，刚毛藻、水网藻能吸收水体中的氮磷，有一举两得的效果。

Claims (4)

1.一种处理池塘养殖废水的设施，采用生物包、湿地装置和滤池，滤池中填置珊瑚石或碎石黄砂，其特征是生物包为圆桶状体，桶内的底部填置珊瑚石或碎石黄砂，在珊瑚石或碎石黄砂上方是蜂窝板，在蜂窝板的上面是生物滤球；在生物包中央设置一根与水泵相连的喷水管，喷水管的管口上方安置锥面状喷洒盘；湿地装置分隔成三格，分别为一级湿地、二级湿地、三级湿地，每格湿地内放入蜂窝透水水泥板，水泥板上设置鹅卵石、碎石及黄沙；湿地装置中一级湿地、三级湿地均种植黄菖蒲与水葱，二级湿地种植芦苇；在湿地装置的前侧设前滤池，湿地装置的后侧设后滤池，经过生物包珊瑚石或碎石黄砂的水通过管道接入前滤池底部，一级湿地与二级湿地水泥板下有水流通道，三级湿地与后滤池水泥板下有水流通道，后滤池上部设置的排水管将水引入鱼池。

2.根据权利要求1所述的一种处理池塘养殖废水的设施，其特征是生物包中央的喷水管的管壁四周分布有直径为3毫米出水小孔，在喷水管的的管身设置了一个向下的喇叭状罩。

3.根据权利要求1或2所述的一种处理池塘养殖废水的设施，其特征是生物包内径3.7m、高度3.2m，珊瑚石或碎石黄砂高度60厘米；蜂窝板高度60厘米；生物滤球的高度60厘米；湿地装置蜂窝透水水泥板上设置30厘米厚鹅卵石、30厘米碎石、15厘米中粗黄沙。

4.根据权利要求1或2所述的一种处理池塘养殖废水的设施，其特征是在生物包圆桶体的底部设排污阀，湿地装置水流通道设排水阀、排污阀。

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