CN103214151B - 一种生态组合处理龟鳖温室养殖废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生态组合处理龟鳖温室养殖废水的方法，养殖废水首先经调节池均量均质处理后，进入生态沟进行自然自然沉淀和植物吸收；之后通过表面流式人工湿地进化处理，最后再经净化塘作深度处理和沉淀池自然沉淀，所净化废水便可重新进入养殖池。本发明组合废水处理技术，具有投资省、运行简便、处理效果稳定、出水水质好等优点，是目前处理小规模温室龟鳖养殖废水的优选方案。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及龟鳖温室养殖废水无害化处理方法。
背景技术
随着水产养殖技术水平的进步和市场需求的扩大，近年来我国工厂化水产养殖得到了迅速发展，养殖废水中所含的剩余饵料、化学品残留物、以及富含氮、磷、有机质和毒性物质的养殖生物排泄物会加剧养殖邻近水域水体富营养化程度和水质污染，水体污染反过来制约水产养殖的发展。因此，水产养殖废水处理和循环利用逐渐受到关注。
在龟鳖温室养殖过程中会定期不断地排放养殖废水，废水中含有大量龟鳖排泄物和饲料残渣，主要是氮、磷等无机营养盐和蛋白质等有机物，其中氨氮和COD浓度非常高。若任意的排放龟鳖养殖废水，不仅会造成周围水体的富营养化，而且会严重破坏水源和生态环境。
目前对养殖废水主要采用厌氧沼气发酵技术，以及采用厌氧—好氧等结合的点源工业污水处理技术。但是，针对龟鳖养殖废水水质特点的高效处理技术还很缺乏，普遍存在稳定性差、可操作性差，水质难以达标排放等问题，而工业污水处理技术对于养殖场来说投资大、运行费用高，很难承受。
发明内容
为了避免现有技术存在的不足之处，本发明提供一种投资成本低、运行简便、处理效果稳定、出水水质好的生态处理龟鳖温室养殖废水的方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种生态组合处理龟鳖温室养殖废水的方法，其特点在于，处理方法按如下步骤进行；
A、养殖废水先流入调节池，并在调节池水力停留10-24小时；
B、经A步骤调节池处理后的废水进入生态沟进行自然沉淀和植物吸收；所述生态沟中同时移植有漂浮植物；
C、经B步骤处理后的废水再进入表面流式人工湿地净化处理，所述人工湿地构建有基质-微生物-植物复合生态系统，所述基质由土壤、卵石和碎石组成；所述微生物包括枯草芽孢菌和硝化细菌；所述植物包括芦苇、大米草、水花生、黄菖蒲、睡莲、聚草和轮叶黑藻；
D、经C步骤处理的废水再进入净化塘作深度处理，所述净化塘中种植有挺水植物、沉水植物和漂浮植物，同时投放滤食性鱼类；所述挺水植物是芦苇、蒲草、黄菖蒲和稗草中的任意一种或一种以上任意组合；沉水植物是聚草、马来眼子菜、轮叶黑藻中的任意一种或一种以上任意组合；漂浮植物是睡莲；鱼类包括鲢鱼和鳙鱼；
E、经步骤D处理净化的废水再进入沉淀池，经沉淀池自然沉淀后的净化水重新进入养殖池。
如下为本发明的优选方案：
所述废水在步骤B生态沟中的水力停留时间为4小时；在步骤C人工湿地水力停留时间为15-20 h；在步骤D净化塘的水力停留时间为72 h。
所述基质包括上层、中层和下层，上层为土壤、中层为卵石、下层为碎石；上层土厚度20-40cm，上层土钙含量为2-2.5kg/100kg，渗透系数为0.025cm/h-0.35cm/h；所述卵石粒径为5-50mm，铺设厚度为0.4-0.7m；所述碎石粒径为2-30mm，铺设厚度为0.5-1.0m。
所述湿地植物的插植密度为3-5株/m2。
所述人工湿地中每克干基质中枯草芽孢菌的接种量为1.0×105-5.0×105个；硝化细菌接种量为2.0×105-6.0×105个。
所述生态沟中移植的水花生和水葫芦的种植覆盖面为30—50%；所述净化塘中挺水植物、沉水植物和漂浮植物的种植覆盖面为30—50%。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明采用生态沟-人工湿地-净化塘系统处理龟鳖养殖废水，COD去除率达90.9%，SS 去除率达91.3%，NH4 +-N 去除率达94.2%，TP 的去除率达94.5%，出水浓度能够达到污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。
2、本发明针对人工湿地容易阻塞的缺点，采用生态沟沉淀和生物吸收作用，极大地降低了SS（悬浮固体）的含量，预防了湿地阻塞。
3、本发明采用表面流式人工湿地（FWS），废水在湿地的土壤表层流动，在其中移植挺水、沉水和浮叶植物，因水中养份较多，水草生长茂盛，表现出对NH4 +-N和TP有较好的去除效果，COD 下降也很快。
4、本发明生态塘在运行过程中，表现出对氮、磷较强的去除效果，通过该处理单元与人工湿地联合，发挥人工湿地在处理COD方面的优势和生态塘在处理氮、磷方面的优势，可以极大提高污染物的处理率。
5、组合生态工艺作为一种污水处理技术，具有投资省、运行简便、处理效果稳定、出水水质好等诸多优点，是目前处理小规模温室龟鳖养殖废水的优选方案。
附图说明
图1是本发明废水处理流程示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明技术方案做进一步解释说明。
实施例：
安徽蓝田特种龟鳖有限公司拥有设施较为先进的龟鳖养殖温室大棚28个，面积20000m2，每个棚内建设25m2的养殖池26个，年产各类龟鳖100多万kg。该公司温室养殖龟鳖废水年排放量达数十万吨。
针对该养殖厂，建立废水处理系统，该系统包括调节池、生态沟、人工湿地、净化塘、沉淀池等基础设施，处理方法为：龟鳖温室养殖废水经过调节池均质均量处理，进入生态沟沉淀和植物吸收，然后经过生态沟短程处理后再进入人工湿地，人工湿地通过构建基质-微生物-植物复合生态系统对经生态沟净化后的废水做进一步处理，处理后的废水再进入净化塘作深度处理，净化塘中种植挺水植物、沉水植物和漂浮植物，同时投放滤食性鱼类，发挥二者的协同作用，构建立体净化系统，吸收水中氮、磷，从而净化水质。
以下详细介绍本发明的技术方案
1、调节池
在废水进入生态处理系统前，设置调节池，调节池一方面能减小或控制废水水量，另一方面可以使废水在调节池中混合均匀，同时也可以在废水进入生态处理系统前有效降低废水温度。
调节池的容量取决于日排水量及排水量的变化规律，一般按平均小时流量的5-10倍数来确定，调节池有效水深一般为2-5m；水力停留时间为10-24小时。
2、生态沟
根据龟鳖养殖排放废水中的悬浮物较易沉淀的特点，对原养殖公司的排水沟进行改造，使其具备通过沉淀去除部分悬浮物的功能，具体改造设计为：以温室年度废水排放量以及废水在沟中水力停留4h为依据，对该公司原有的排水沟进行改造，设计建造长度1500m，宽度4m，面积6000 m2， 有效沉淀深度为1.5m的生态沟，沟壁用砖混结构砌筑，夏季在沟中移植水花生、水葫芦、水浮莲等漂浮植物，漂浮植物的种植比例任意，植物的总覆盖面以30-50%为佳；利用水花生、水葫芦等植物去除废水中氨氮等营养盐。每年秋冬季放掉沟水，使用机械和人工相结合的办法清除沟中的沉淀物和死亡的植物，用于农业栽培。由于排水沟夏季水温有时可达30℃以上，因此排水沟中的水生植物可优选耐高温的水花生。
当水力停留时间在4 h 时，即可去除50% 以上的悬浮物；当水力停留时间> 4 h时，颗粒的去除率虽进一步增加，但增加趋势明显减缓，主要由于水中剩余的悬浮物大部分为细小颗粒，难以继续通过沉淀去除的缘故。因此，水力停留时间以4小时为宜。
3、人工湿地
利用基地内的低洼地、废弃地新建而成，占地面积2.33 hm2 (35亩)。设计采用表面流式人工湿地，通过构建基质-微生物-植物复合生态系统对经生态沟净化后的废水做进一步处理；基质由土壤、卵石和碎石组成；微生物包括枯草芽孢菌和硝化细菌；植物包括芦苇、大米草、水花生、黄菖蒲、睡莲、聚草和轮叶黑藻，种植比例任意。湿地长宽比10：2，底坡降0.6%，湿地布水渠设置10个进水口。进水管比湿地床高出0.5m。湿地出水区的末端的底部设置穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。布水渠水流量15-25 t /h, 废水在湿地中的停留时间为15-20 h。
人工湿地基质由上层、中层和下层组成，上层土壤、中层卵石、下层碎石。表层土厚度20-40cm，表层土钙含量在2-2.5kg/100kg，渗透系数为0.025cm/h-0.35cm/h；卵石粒径在5-50mm，铺设厚度0.4-0.7m；碎石粒径在2-30mm，铺设厚度0.5-1.0m。湿地长宽比10：2，底坡降0.6%。湿地植物的插植密度3-5株/m2。湿地微生物枯草芽孢菌和硝化细菌的的接种量分别为1.0×105-5.0×105个/g干基质、2.0×105-6.0×105个/g干基质。
4、净化塘
人工湿地对COD有较好的去除效果（69.7%），但对TN和TP处理效果并不是十分理想，因此在人工湿地处理的末端，增加一个净化塘处理单元，进一步对氮、磷进行处理。本工程利用原有鱼塘改建而成，用来深度处理经生态沟和人工湿地净化排出的废水。设计占地面积10.5hm2（158亩），塘中水深为1.8 m，水力停留时间48 h，在净化塘中种植挺水植物、沉水植物和漂浮植物，用来吸收水中氮、磷，从而净化水质，挺水植物、沉水植物和漂浮植物种植比例任意，植物覆盖面为30—50%。在植物选择中，根据各种植物的生长习性，选择聚草、苦草、轮叶黑藻和芦苇等植物，利用水生植物在生长过程中，对污水中碳氮磷的充分吸收，而植物本身的呼吸，在根区形成一个微好氧环境，进一步刺激有机物质的分解和硝化细菌的生长，从而达到去除污水中氮、磷和COD等营养物质的主要目的，同时也增加了养殖区整体的观赏价值。同时投放适量滤食性鱼类，发挥二者的协同作用，构建立体净化系统，提高净化效率。
5、沉淀池
沉淀池功能和作用主要是沉淀、净化、水质调节和消毒。沉淀池能完全自流排干，容水量为养殖池总用水量的 1/3 以上，方形为宜。水源通过沉淀池泵入养殖池。
附：废水水质主要指标见表 1，
废水排放标准主要指标见表2，
系统各单元的处理效果及出水水质见表3。
表1 养殖龟鳖废水水质
单位：mg/L（除pH 外）
表2 污水综合排放标准(GB 8978-1996)
单位：mg/L（除pH 外）
表3 系统各单元的处理效果
Claims (4)
1.一种生态组合处理龟鳖温室养殖废水的方法，其特征在于，处理方法按如下步骤进行；
A、养殖废水先流入调节池，并在调节池水力停留10-24小时；
B、经A步骤调节池处理后的废水进入生态沟进行自然沉淀和植物吸收；所述生态沟中同时移植有漂浮植物；
C、经B步骤处理后的废水再进入表面流式人工湿地净化处理，所述表面流式人工湿地构建有基质-微生物-植物复合生态系统，所述基质由土壤、卵石和碎石组成；所述微生物包括枯草芽孢菌和硝化细菌；所述植物包括芦苇、大米草、水花生、黄菖蒲、睡莲、聚草和轮叶黑藻；
所述基质包括上层、中层和下层，上层为土壤、中层为卵石、下层为碎石；上层土厚度20-40cm，上层土钙含量为2-2.5kg/100kg，渗透系数为0.025cm/h-0.35cm/h；所述卵石粒径为5-50mm，铺设厚度为0.4-0.7m；所述碎石粒径为2-30mm，铺设厚度为0.5-1.0m；
所述表面流式人工湿地中每克基质中枯草芽孢菌的接种量为1.0×105-5.0×105个；硝化细菌接种量为2.0×105-6.0×105个；
D、经C步骤处理的废水再进入净化塘作深度处理，所述净化塘中种植有挺水植物、沉水植物和漂浮植物，同时投放滤食性鱼类；所述挺水植物是芦苇、蒲草、黄菖蒲和稗草中的任意一种或一种以上任意组合；沉水植物是聚草、马来眼子菜、轮叶黑藻中的任意一种或一种以上任意组合；漂浮植物是睡莲；鱼类包括鲢鱼和鳙鱼；
E、经步骤D处理净化的废水再进入沉淀池，经沉淀池自然沉淀后的净化水重新进入养殖池。
2.根据权利要求1所述的一种生态处理龟鳖温室养殖废水的方法，其特征在于，所述废水在步骤B生态沟中的水力停留时间为4小时；在步骤C表面流式人工湿地水力停留时间为15-20h；在步骤D净化塘的水力停留时间为72h。
3.根据权利要求1或2所述的一种生态处理龟鳖温室养殖废水的方法，其特征在于，所述表面流式人工湿地的植物插植密度为3-5株/m2。
4.根据权利要求1所述的一种生态处理龟鳖温室养殖废水的方法，其特征 在于，所述生态沟中移植漂浮植物种植覆盖面为30—50％；所述净化塘中挺水植物、沉水植物和漂浮植物的种植覆盖面为30—50％。
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