CN105152469A - 水产养殖尾水集成处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水产养殖尾水集成处理的方法，包括如下步骤：(1)、原生污水进入静态沉淀池进行初步沉淀，静态沉淀池出来的污水在静态沉淀池的出水口处添加絮凝剂，污水与絮凝剂混合均匀后进入平流沉淀池，(2)经步骤(1)处理过的污水进入生化池进行好氧反硝化处理，所述的生化池内设置有无堵塞的曝气头；(3)经步骤(2)处理过的污水进入植物吸收池；(4)经步骤(3)处理的污水进入用以延长污水的停留时间的多道折流式水芹菜表流湿地，所述的多道折流式水芹菜表流湿地的出口与收集池连接，最终得到处理回收的水；所述的多道折流式水芹菜表流湿地上种植有杂交十六号水芹菜。

Description

水产养殖尾水集成处理的方法

技术领域

本发明涉及一种水产养殖尾水集成处理的方法，该方法也可应用于畜禽养殖污水的后处理及农村生活污水的后处理。

背景技术

水产品和畜禽产品是我国人民非常喜爱也非常必需的大宗食品，市场拥有量非常之大。随着养殖技术的不断提高，高投入高产出的技术越来越成熟，所产生的污水的污染指数也越来越高，对环境的影响也越来越大。在五水共治的号角吹响以后，对畜禽养殖和水产养殖特别是温室甲鱼养殖污水的处理压力很大。为了削减养殖污染，采用简单而极端的方法，即是由政府出补贴费硬性拆除，结果是养殖点拆了，养殖者闲了，被拆除的养殖产品市场价涨了，其它地方同样的养殖场又盖起来了，从大局着眼的话养殖污染的总量还是减不下去。所以“拆”不是治污的办法，连治标的目的都达不到，寻找有效治污的工艺和方法才是根本出路。

通常养殖污水有其共性：其一污染物主要为有机物，污水中氮、磷指标高；其二进制污水量大，而且排放非常集中，如仅10000平方米的温室甲鱼污水，最高时排放量达每小时300吨，然而需用的时间性很短，一年也不过才几天，平时就闲着。故很难有设备与之适应；其三养殖污水中特别是水产养殖污水中的污染物很大一部份含水量在固形物中，去除污水中的固形物是最根本的。对水产养殖尾水的处理多数用静态沉淀或三格式的静态沉淀法，效果并不理想，尽管沉淀池很大却仍起不到应有的作用。

目前对养殖污水的治理十分推崇生态治理的方法，其中应用植物修复是重要手段之一。水芹菜是人们所熟悉的新鲜水生蔬菜之一，它在污水治理上的应用也有很多报导。但普通品种的水芹菜既不耐严寒，更不耐高温，在夏天最需要水质净化的季节却不能生长，况且是种一次只能收一次，一年中空缺的时间较长，因此在实际工作中应用不起来。其实各个水生植物苗场均有普通水芹菜的存苗，却因其净化功能欠缺，景观效果又不理想，始终推广不开，实际应用极少。

杂交十六号水芹菜既耐寒又耐热，一年四季均能种植和生长，不需特殊设施就能生产出反季节的蔬菜；种植一次可以收割多次，整株植物体均能利用，可以方便、有效地把水体中的营养物质转变成人们可食用的蔬菜，净化水质功能更好，可以达到循环农业的要求；更可贵的是产量很高，管理得法的话每亩可达7500公斤以上；同时也可以在浮岛上种植，是一种很好的观叶植物，四季常绿。口感比普通水芹菜好，而且具有降血压及降血脂的作用。适温范围零下5℃-42℃，2013年夏天连续42.5℃的高温都能安然无恙，零下5℃低温仍然生机盎然。在杭州地区能四季常绿，种一次可收割4-5次，产量高可移出大理营养盐；杂交十六号水芹菜种在地上可耐受CODcr为130-150mg/l的污水。

因此探索杂交十六号水芹菜在治理养殖污水上的应用显得尤为重要。

发明内容

为了克服普通水芹菜对养殖污水治理方法上存在的污水处理效果和景观效果不理想、最终推广不开，实际应用极少的缺陷，本发明提供一种能适应水产养殖突发性集中大量排水的特点、适应范围大、投入成本低、不占用房子建筑、操作管理简单、维护成本低廉、整套系统经久耐用污水处理效果好、出水质量稳定的水产养殖尾水集成处理的方法。

本发明采用的技术方案是：

水产养殖尾水集成处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、原生污水进入静态沉淀池进行初步沉淀，静态沉淀池出来的污水在静态沉淀池的出水口处添加絮凝剂，污水与絮凝剂混合均匀后进入平流沉淀池，所述的平流沉淀池采用流动沉淀加阻尼原理，污水的流动过程碰到阻碍形成短时的静态环境，加速污染物的沉淀；所述的絮凝剂的投加量为5-7mg/L原生污水；

(2)经步骤(1)处理过的污水进入生化池进行好氧反硝化处理，所述的生化池内设置有无堵塞的曝气头；所述的生化池内投放有好氧反硝化菌或异氧硝化菌，所述的好氧反硝化菌或异氧硝化菌的投放方法为：开始1-3周每周投放量为300克/666立方米原生污水，1-3周之后每月投放量为50克/666立方米原生污水；

(3)经步骤(2)处理过的污水进入植物吸收池；

(4)经步骤(3)处理的污水进入用以延长污水的停留时间的多道折流式水芹菜表流湿地，所述的多道折流式水芹菜表流湿地的出口与收集池连接，最终得到处理回收的水；所述的多道折流式水芹菜表流湿地上种植有杂交十六号水芹菜。

所述的步骤(1)中的平流沉淀池内设置有多道水平布置的平行流动短渠，相邻短渠之间设有溢流堰，水流在溢流堰处折返，水流折返五次以上。

所述的平流沉淀池可以是钢混结构或砖混结构，所述的静态沉淀池是钢混结构。

所述的溢流堰具有锯齿状结构。

所述的多道折流式水芹菜表流湿地的泥底深度为0.1～0.2m，并且设置有排干出口。

所述的生化池为二级沉淀生化池。

所述的平流沉淀池的面积大小和距离长短与原生污水的量、原生污水中的污染物的下沉时间有关。平流沉淀池的长度的确定以沉淀时间为依据，以污水中固形物的快速沉淀所需时间而定，平流沉淀池断面的面积由每小时处理污水的量来确定。

本发明的有益效果体现在：

1、能适应水产养殖突发性集中大量排水的特点，适应范围大。

2、投入成本低，不占用房子建筑，操作管理简单，容易掌握，而且粗放，无需专人值班看管，维护成本低廉。

3、整套系统经久耐用，污水处理效果好，出水质量稳定。

4、平流沉淀池采用流动沉淀加阻尼原理，污水的流动过程碰支阻碍形成短时的静态环境，加速污染物的沉淀。

5、利用杂交十六号水芹菜的特性，并且采用多道折流式表流湿地的形式，净化养殖污水，使进入的污水质量比城市生活污水污染指数高三倍的情况下，处理后的出水透明度达90厘米以上，而且景观好，可利用。

附图说明

图1是本发明几种水生植物对水体中NH₃—N降解作用。

图2是本发明几种水生植物对水体中T-P降解作用。

图3是本发明几种水生植物对水体中T—N的降解作用。

图4是本发明几种水生植物对水体中CODcr的降解作用。

图5是本发明采用杂交十六号水芹菜多级表流湿地整体结构示意图。

具体实施方式

参照图5，水产养殖尾水集成处理的方法，包括如下步骤：

(1)、原生污水1进入静态沉淀池2进行初步沉淀，静态沉淀池2出来的污水在静态沉淀池的出水口处添加絮凝剂，污水与絮凝剂混合均匀后进入平流沉淀池3，所述的平流沉淀池3采用流动沉淀加阻尼原理，污水的流动过程碰到阻碍形成短时的静态环境，加速污染物的沉淀；所述的絮凝剂的投加量为5-7mg/L原生污水；

(2)经步骤(1)处理过的污水进入生化池4进行好氧反硝化处理，所述的生化池4内设置有无堵塞的曝气头；所述的生化池4内投放有好氧反硝化菌或异氧硝化菌，所述的好氧反硝化菌或异氧硝化菌的投放方法为：开始1-3周每周投放量为300克/666立方米原生污水，1-3周之后每月投放量为50克/666立方米原生污水；

(3)经步骤(2)处理过的污水进入植物吸收池5，植物吸收池出来后经过沙滤池6；

(4)经步骤(3)处理的污水进入用以延长污水的停留时间的多道折流式水芹菜表流湿地7，所述的多道折流式水芹菜表流湿地的出口与收集池连接，最终得到处理回收的水；所述的多道折流式水芹菜表流湿地上种植有杂交十六号水芹菜。

所述的步骤(1)中的平流沉淀池内设置有多道水平布置的平行流动短渠31，相邻短渠之间设有溢流堰32，水流在溢流堰32处折返，水流折返五次以上。

所述的平流沉淀池可以是钢混结构或砖混结构，所述的静态沉淀池是钢混结构。

所述的溢流堰32具有锯齿状结构。

所述的多道折流式水芹菜表流湿地7的泥底深度为0.1～0.2m，并且设置有排干出口。

所述的生化池为二级沉淀生化池。

所述的平流沉淀池的面积大小和距离长短与原生污水的量、原生污水中的污染物的下沉时间有关。平流沉淀池的长度的确定以沉淀时间为依据，以污水中固形物的快速沉淀所需时间而定，平流沉淀池断面的面积由每小时处理污水的量来确定。

表1是采用本实施例方法(标记为A)测得的相关数据，表2是分别采用本实施例方法(标记为A)测得的相关数据、静态沉淀池(标记为B)、三格式静态沉淀池(标记为C)来处理污水测得的相关数据，

表3是A组实测数据得到的污水过滤前后对比。

表1采用本实施例污水处理方法在不同采样位置的实测结果

表2ABC三组出水水质相关数据比较

单位：mg/l

表3A组实测数据得到的污水过滤前后对比

单位mg/l

在上述三个试验组中，B组与C组的沉淀方法设计基本相同，均属于静态沉淀；A组采用流动沉淀加转向阻尼及齿形溢流口结合，尽管其沉淀池面积仅为B组的百分之一,C的百分之四，污水泾流长度是B组的十五分之一,C的三分之一，但沉淀效果却相差不大，采用A组的技术措施后可以大大减少沉淀池的土建工程量，达到节约费用投入及土地的使用面积。

本实施例中，后续湿地是进一步提高出水质量所必须的，湿地的场所最好是就近利用河道、池塘或滩涂等。若是池塘中可以与水产养殖相结合。在湿地水面上必须种植水生植物或制作浮岛，若条件许可应种植沉水植物，净化效果会更好。

本实施例中，针对温室鳖养殖污水，我们将杂交十六号水芹菜与植物吸收池两者的净化效果进行了相关数据的对比，详见表4。从表4可见，污水经过杂交十六号水芹菜湿地后，污水质量有极大幅度的提高，其中氨氮和总氮的降幅特别明显，与植物吸收池的污水比较，第一次四个指标的降幅18-43％；第二次四个指标降幅都在55％以上。其中氮指标降幅在80％以上。说明杂交十六号水芹菜对降低污水中的氮类污染作用特别好。氮指标一直都是污水处理的难题，杂交十六号水芹菜有此功能确实非常实用。

上述的结果是在杂交十六号水芹菜没有正常收割的情况下，按正常的产量这块土地上的水芹三年总产量应当有八万公斤而实际只收割15000公斤，只有总产量的18.7％。如果按正常产量按时收割，对污水的净化效果更好。

表4杂交十六号水芹菜湿地与植物吸收池湿地对养殖污水的净化效果比较

单位mg/L

水芹与其它水生植物对污水净化能力的比较几乎都是在实验室模拟，只分析了单因子的影响，这种试验方式对于理论研究是非常必要的，但其结果与实际距离差别很大，有时实验结果与实际对不上号。为此我们此次的对比试验是采取完全模拟自然的状态。选择土质，风向完全相同的一块土地，挖掘6个面积相同、形状相仿(均为5平方米)的小水池，提前一个月左右种好供试植物(目的是为了选植物生长最好的时机)。在正式试验前一天完全排干每个小池内原有的存水，第二天同时等量注入相同污水，并采集原水样。以后每7天在每个小池中采水样一次，当天采集当天分析。供试植物分别为杂交十六号水芹菜，香菇草，大聚草，美人蕉，常绿鸢尾，对照；水样分析参数是总氮，总磷，氨氮、CODcr和PH五个参数，水样采集结果与分析如以下各表所示。

表5CODcr实测结果(单位mg/l)(原水(5月26日为113mg/l))

表6NH₃—N(mg/l)实测结果(原水(5月26日为55.64mg/l))

表7T—N(mg/l)实测结果(原水(5月26日为69.27mg/l))

表8T-P(mg/l)实测结果(原水(5月26日为11.47mg/l))

结果比较：

算术平均数比较(见表9)

表9植物对污水净化效果的比较(算术平均数)

从上述表格(表5、表6、表7、表8、表9)及参考图1至图4结果看出，五种植物对降低污水中的污染指数均有作用。由于完全模拟自然，外界影响的因子较多，尤其是对照池，出现的异常更多。从5月26日至6月2日7天中底部结了厚厚的一层藻类粘泥层，水体中好大一部份营养盐被直接带入这层粘泥层中，使水体中的营养物质下降速度加快，6月8日起又着生了许多浮萍对水体起有一定的净化作用，尽管如此对照组的水质始终还是最差的，更衬托出水生植物对水质净化的作用。其中水芹菜、香菇草、大聚草三种植物的作用比较接近。

CODcr检测结果的算术平均数：水芹(44.398mg/l)＜香菇草(48.068mg/l)＜大聚草(48.6mg/l)＜鸢尾(64.134mg/l)＜对照(82.668mg/l)＜美人蕉(102.2mg/)。以水芹对CODcr的降解作用最好。水芹、香菇草、大聚草三者很接近，

水生植物对水质的净化作用，不只是直接吸收氮、磷，而是多种因素作用的结果，遮阴挡光阻碍光合作用、减缓或阻止底泥中营养盐的重新溶出等。美人蕉和鸢尾在实验开始的前期，因植物体较小，挡光的作用很小，底泥的表面积累了一层松散的粘泥，当污水注入后，这层粘泥中的营养盐迅速释放，造成6月2日的水质污染指标较高，甚至超过对照。如美人蕉若除去6月2日的水样，其CODcr平均只有66.375mg/l,比对照低16.293mg/l,低16.71％.后期随着植物体的长大，挡光作用越来越好，对CODcr的降解作用也越来越明显，从图1中清楚看出美人蕉的曲线一直往下走。所以植物挡光对水质的保育作用不可小视。

为比较几种植物间对污水净化能力的差别，进行了显著性比较T检验，如下表10所示。

参数CODcr结果，水芹与对照的T值＝1.8157，在显著水平α＝0.05时对应t值为1.812，T值＞t_0.05(10)1.812，表明两者有显著差异，大聚草与对照只是显著性水平在0.1时有差异，说明水芹对CODcr的降解效果比大聚草要好一点，但两者显著性检验结果没有显著差异，大聚草与香菇草之间也没有显著差异。

显著性检验结果(见表10)水芹与对照的T值＝3.813460，参数NH₃—N结果，在显著水平α＝0.005时对应t值为3.169，T值＞t_0.005(10)3.169,表明两者有非常显著差异；水芹与香菇草的T值＝1.8144，显著性水平α＝0.05时有差异，水芹与大聚草的T值＝0.065411，两者显著性检验结果根本没有差异。所以对NH₃—N的降解以香菇草最好，水芹与大聚草相当，美人蕉与鸢尾接近。

显著性检验结果(见表10)水芹与对照的T值＝3.55926，参数T—N结果，在显著水平α＝0.005时对应值为3.169，T值＞t_0.005(10)3.169,表明两者有非常显著差异；水芹与香菇草的T值＝0.0420382，没有差异，水芹与大聚草的T值＝0.228898，两者也没有差异。所以对T—N的降解香菇草，水芹与大聚草三者的作用十分接近。这三者与对照组都有显著差异。

显著性检验结果(见表10)水芹与对照的T值＝2.27972，参数T—P结果，在显著水平α＝0.025时对应值为2.228，T值＞t_0.025(10)2.228,表明两者有显著差异；水芹与香菇草的T值＝1.734649，在显著水平α＝0.1时对应值为1.3722，有差异，水芹与大聚草的T值＝0.228898，所以对T—P降解香菇草最好，水芹与大聚草相当。

表10参试植物之间对污水净化效果显著性的比较(T检验)

上述表10表明，在这几种植物中以香菇草的净化效果最好，水芹与大聚草相当，其中对总氮的净化作用，水芹与香菇草没异，而对氨氮和总磷也只是显著水平比较低时才有差异，所以水芹对污水的净化能力与香菇草差别并不大。但是，由于杂交十六号水芹菜既耐寒又耐热，一年四季均能种植和生长，不需特殊设施就能生产出反季节的蔬菜；种植一次可以收割多次，整株植物体均能利用，可以方便、有效地把水体中的营养物质转变成人们可食用的蔬菜，净化水质功能更好，可以达到循环农业的要求；更可贵的是产量很高，管理得法的话每亩可达7500公斤以上；同时也可以在浮岛上种植，是一种很好的观叶植物，四季常绿，所以更适合污水净化。

参考图1可以看出，几种植物对水体中NH₃—N的降解作用均沉在对照组的下面。只是鸢尾在6月23日后走势特殊，突然向上，究其原因是鸢尾池内很多浮萍枯萎死亡，其不定根悬浮在水体中腐烂，至使NH₃—N升高。NH₃—N检测结果的算术平均数：香菇草(0.936mg；l)＜大聚草(2.869mg/l)＜水芹(2.956mg/l)＜美人蕉(7.46mg/l)＜对照(8.16mg/l)＜鸢尾(14.544mg/)。以香菇草对于NH₃—N的降解作用最好。水芹与大聚草非常接近。

参考图2可以看出，几乎所有的曲线都在对照组之下，尤其是美人蕉，走势非常有规律，从开始到结束一直往下走。说明美人蕉对总磷对T-P的吸收能力比较稳定。T—P检测结果的算术平均数：香菇草(0.5544mg；l)＜水芹(1.09mg/l)＜大聚草(1.114mg/l)＜＜美人蕉1.394mg/l)＜对照(2.076mg/l)＜鸢尾(2.424mg/l)。以香菇草对于T—P的降解作用最好。

参考图3可以看出，开始阶段美人蕉曲线在对照之上，而鸢尾正好相反，后阶段在对照之上，原因与上述分析相似，美人蕉开始时植物体小，净化作用弱又不挡光，而对照组的浮萍正好是处在生长旺盛期，所以对总氮的降解能力美人蕉不如对照，随着植物体的长大，其吸氮能力逐步上升，超过对照；鸢尾情况与氨氮的原因相似，后阶段是由于浮萍枯萎腐烂造成总氮上升。T—N检测结果的算术平均数：香菇草(5.186mg；l)＜水芹(5.266mg/l)＜大聚草(5.762mg/l)＜＜对照(10.52mg/l)＜美人蕉(11.258mg/l)＜鸢尾(15.514mg/l)。以香菇草对于T—N的降解作用最好。

参考图4可以看出，水芹对CODcr的降解效果比大聚草要好一点，但两者显著性检验结果没有显著差异，大聚草与香菇草之间也没有显著差异。

表11为杂交十六号水芹菜中重金属的检测结果，各项指标均符合标准。

表11杂交十六号水芹菜中重金属的检测结果

检测项目	技术要求	检测结果	单项结论
				总砷(以As计)mg/kg	≤0.5	0.02	合格
总汞(以Hg计)mg/kg	≤0.01	0.01	合格
				铅(以Pb计)mg/kg	≤0.1	0.05	合格
铜mg/kg		0.68	没有规定
				总砷(以As计)mg/kg	≤0.5	0.033	合格
总汞(以Hg计)mg/kg	≤0.01	＜0.01	合格
				铅(以Pb计)mg/kg	≤0.3	0.076	合格
铜mg/kg		＜1	没有规定
				铬	≤0.5	0.305	合格

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.水产养殖尾水集成处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、原生污水进入静态沉淀池进行初步沉淀，静态沉淀池出来的污水在静态沉淀池的出水口处添加絮凝剂，污水与絮凝剂混合均匀后进入平流沉淀池，所述的平流沉淀池采用流动沉淀加阻尼原理，污水的流动过程碰到阻碍形成短时的静态环境，加速污染物的沉淀；所述的絮凝剂的投加量为5-7mg/L原生污水；

(2)经步骤(1)处理过的污水进入生化池进行好氧反硝化处理，所述的生化池内设置有无堵塞的曝气头；所述的生化池内投放有好氧反硝化菌或异氧硝化菌，所述的好氧反硝化菌或异氧硝化菌的投放方法为：开始1-3周每周投放量为300克/666立方米原生污水，1-3周之后每月投放量为50克/666立方米原生污水；

(3)经步骤(2)处理过的污水进入植物吸收池；

(4)经步骤(3)处理的污水进入用以延长污水的停留时间的多道折流式水芹菜表流湿地，所述的多道折流式水芹菜表流湿地的出口与收集池连接，最终得到处理回收的水；所述的多道折流式水芹菜表流湿地上种植有杂交十六号水芹菜。

2.如权利要求1所述的水产养殖尾水集成处理的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的平流沉淀池内设置有多道水平布置的平行流动短渠，相邻短渠之间设有溢流堰，水流在溢流堰处折返，水流折返五次以上。

3.如权利要求1或2所述的水产养殖尾水集成处理的方法，其特征在于：所述的平流沉淀池可以是钢混结构或砖混结构，所述的静态沉淀池是钢混结构。

4.如权利要求3所述的水产养殖尾水集成处理的方法，其特征在于：所述的溢流堰具有锯齿状结构。

5.如权利要求2～4之一所述的水产养殖尾水集成处理的方法，其特征在于：所述的多道折流式水芹菜表流湿地的泥底深度为0.1～0.2m，并且设置有排干出口。

6.如权利要求5所述的水产养殖尾水集成处理的方法，其特征在于：所述的生化池为二级沉淀生化池。

7.如权利要求6所述的水产养殖尾水集成处理的方法，其特征在于：所述的平流沉淀池的面积大小和距离长短与原生污水的量、原生污水中的污染物的下沉时间有关。