CN108178426A - 一种养殖塘污水循环处理系统及方法 - Google Patents

一种养殖塘污水循环处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种养殖塘污水处理循环再利用系统，包括依次连通的养鱼塘、过滤池、生物膜净化池、模拟人工湿地池和清水储备池，整个系统呈螺旋形。本发明运用生物膜法和人工湿地相结合的方式对污水进行处理，同时在清水储备池对处理后的污水进行进一步絮凝沉降，净化程度高，再利用水的质量有保证，养鱼效果好，且运行维护简单，节省大量人力财力。

Description

一种养殖塘污水循环处理系统及方法
技术领域
本发明属于水产养殖的水处理技术领域，具体涉及一套养殖塘污水处理及循环利用的系统。
背景技术
近年来，我国水产养殖业发展迅速，经济效益可观。但是养殖模式仍处于粗放型、半精养的一种状态，尤其水产养殖业导致的水污染及生态环境恶化问题较为突出。据资料显示2017年年初因环保督查，各地水产养殖面积较2016年下降十分明显，如我国最大的水产养殖省份的湖南和湖北两湖地区就下降了20％，这充分表明水产养殖业未来可持续发展之路应立足环保和生态。
当前设施水产养殖中水污染的处理存在着工艺流程复杂，运行维护较为费时等问题，如把之应用于面广量大的农村水产养殖业会造成大量人力浪费及经济上的得不偿失，同时水产养殖业高换水率和再利用率低占用了大量水电资源。因此，研究一种工艺运行和维护简便，污水处理效果好，同时节水节能的水产养殖塘污水处理及循环利用系统尤为必要。
发明内容
发明目的：针对当前水产养殖中水污染的处理，为解决现有技术中存在的问题，本发明利用生物膜法和人工湿地法相结合的方式构造了一个螺旋循环水处理系统，该系统能对水产养殖中的污水进行高效处理，使出水能够进行循环利用。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明提出了一种养殖塘污水处理循环再利用系统，包括依次连通的养鱼塘、过滤池、生物膜净化池、模拟人工湿地池和清水储备池，其中，养鱼塘和清水储备池均为半圆柱体，两者相对设置且所述清水储备池比养鱼塘高20～30cm使整个系统呈螺旋形；
所述模拟人工湿地池包括依次相连的挺水区、浮叶区和沉水区，挺水区中种植有挺水植物，浮叶区种植有浮叶水生植物，沉水区中种植有沉水植物；
所述生物膜净化池内设置有生物膜载体、菌液和曝气管装置，将生物膜载体置于此配比的菌液中进行挂膜，然后将挂好膜的生物膜载体放入生物膜净化池中；
在清水储备池上端设置有溢流板。
优选地在过滤池与生物膜净化池之间设置有过滤网，所述过滤网的孔径为1mm～1.5mm。
具体地，所述生物膜载体为塑料空心球，空心球内装有麻绳，塑料空心球规格为Φ38×1.2～Φ50×1.5，即外径为38mm～50mm，壁厚为1.2mm～1.5mm，空心球内装有长为8mm～12mm的麻绳2～6根，生物膜净化池内载体塑料空心球投放量为16～20个/m3。
所述菌液为氨氧化菌、维氏硝化杆菌、反硝化聚磷菌、光合细菌、放线菌、丝状菌和芽孢杆菌的复合菌液，其中，各菌液质量比为氨氧化菌：维氏硝化杆菌:反硝化聚磷菌：光合细菌：放线菌：丝状菌：芽孢杆菌：去离子水＝2～3:3～5:3～4:1～2:2～2.5:1～1.5:2～3:6～11，所述生物膜载体塑料空心球置于此配比的菌液中进行挂膜24～48小时，然后置于生物膜净化池中。
所述挺水区包括依次相连的挺水一渠、挺水二渠、挺水三渠和挺水四渠，其中，挺水一渠种植美人蕉和水芹，种植密度分别为10～12株/m2和20～22株/m2；挺水二渠种植茭白和花叶水葱，种植密度分别为8～12株/m2和10～12株/m2；挺水三渠种植黄菖蒲和鸢尾，种植密度分别为20～22株/m2和50～60株/m2；挺水四渠种植大聚藻和香菇草，种植密度分别为8～12株/m2和20～25株/m2。
所述浮叶区种植具有观赏价值的浮叶水生植物水芙蓉，种植密度为5～6株/m2。
所述沉水区种植有沉水植物狐尾藻和菹草，种植狐尾藻和菹草密度分别为15～20株/m2和20～30株/m2。
所述沉水区中部置有一个密网，所述密网上游为沉水植物狐尾藻和菹草净化水的区域，密网下游为泵入清水储备池的处理完毕的水。
本发明进一步提出了利用上述系统进行水产养殖塘污水处理的方法，包括如下步骤：
养鱼塘内的养鱼污水通过第一输水泵的作用下由第一输水管输送到过滤池，通过过滤网进入到生物膜净化池，由于生物膜净化池与模拟人工湿地池之间存在高度差，水自然流向模拟人工湿地池，通过隔板进入到模拟人工湿地池，通过人工湿地对其一系列的净化作用，流向人工湿地池的末端，在第二输水泵的作用下通过第二输水管由模拟人工湿地池流向清水储备池，在清水储备池中投放絮凝剂进一步净化该养鱼水，当其容量上升到溢流板的下部时，经过一系列净化处理过的水溢流到养鱼塘中重新进行利用。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)节约水资源。由于养鱼塘出水经处理净化后循环再次进行利用，相较于传统高换水率养鱼模式，减少了不必要的水资源的投入。
(2)节约能源和土地资源，减少基建费用。由于该系统的污水处理部分的设计呈螺旋形，从前到后具有一定的高度差，借助于重力势能污水进行各个环节的处理，故整个系统中只用了两个泵，大大节约了能源。由于整个池身呈环形，处理系统在外环进行，相较于传统的分格进行养殖和处理的系统，减少了占地面积，减少了基建费用。
(3)污水处理效果好。运用生物膜法和人工湿地相结合的方式对污水进行处理，同时在清水储备池对处理后的污水进行进一步絮凝沉降，净化程度高，再利用水的质量有保证，养鱼效果好。
(4)运行维护简单，节省大量人力财力。由于所用材料简单易得，造价低，系统较为稳定，故操作运行简单，经济上节约。
附图说明
图1为该水产养殖塘污水循环处理系统，其中：
1、过滤池，2、过滤网，3、生物膜净化池，4、隔板，5、模拟人工湿地池，6、第一输水泵，7、养鱼塘，8、曝气管装置，9、溢流板，10、清水储备池，11、第一输水管，12、第二输水泵，13、第二输水管；
图2对螺旋形处理池构造的结构示意图，其中：
14、挺水二渠，15、挺水一渠，16、挺水三渠，17、浮叶区，18、沉水区，19、密网，20、挺水四渠；
图3为螺旋形处理池的俯视图。
具体实施方式
实施例1：本实施案例中所用水为养鱼塘取水，所用过滤网的孔径为1mm，生物膜净化池内载体塑料空心球投放量为每立方米16个，该塑料空心球规格为Φ38×1.2，即外径为38mm，壁厚为1.2mm，空心球内装有长为8mm的麻绳2根，菌液挂膜时间为24h，菌液为氨氧化菌、维氏硝化杆菌、反硝化聚磷菌、光合细菌、放线菌、丝状菌和芽孢杆菌的复合菌液，其中，各菌液质量比为氨氧化菌：维氏硝化杆菌:反硝化聚磷菌：光合细菌：放线菌：丝状菌：芽孢杆菌：去离子水＝2:3:3:1:2:1:2:6，生物膜载体塑料空心球置于此配比的菌液中进行挂膜24小时，然后置于生物膜净化池中。在模拟人工湿地池，一区的挺水一渠中美人蕉和水芹种植数量比为1:1，行距株距分别为20cm，20cm和6cm，6cm，挺水二渠的茭白和花叶水葱种植数量比为1:1，行距株距分别为50cm，50cm和10cm，12cm，挺水三渠的黄菖蒲和鸢尾分别种植数量比为1:1，行距株距分别为20cm，20cm和20cm，20cm，挺水四渠的大聚藻和香菇草分别种植数量比为2:3，行距株距分别为20cm，20cm。二区浮叶区，种植水芙蓉4株，行距株距分别为80cm，100cm，三区沉水区的净水植物沉水植狐尾藻和菹草各放置20株)。三区内密网孔经为0.1mm。将实验所用水通过泵的作用控制流速使得处理水在处理区，即过滤区，生物膜净化池，模拟人工湿地区的停留时间为1天。停留时间长表示水流地缓慢程度，在各个处理环节中与处理物质接触时间长，可能作用得越充分，对污染物质吸收的越多，效果好些，但不是时间越长越好，在一定的情况下合理即可。
经测定进水与该系统处理后出水的水质指标如下：
实施例2：本实施案例中所用水为养鱼塘取水，所用过滤网的孔径为1.2mm，生物膜净化池内载体塑料空心球投放量为每立方米18个，该载体塑料空心球规格为Φ50×1.5，即外径为50mm，壁厚为1.5mm，,空心球内装有长为10mm的麻绳4根，菌种挂膜时间为36h，具体地，将生物膜载体塑料空心球置于菌液中进行挂膜36小时，菌液为氨氧化菌：维氏硝化杆菌:反硝化聚磷菌：光合细菌：放线菌：丝状菌：芽孢杆菌：去离子水按照质量比2:3:3:1:2:1:2:6得到的混合菌液，在模拟人工湿地池，一区的挺水一渠中美人蕉和水芹种植数量比为1:2，分别为25cm，20cm和8cm，8cm，挺水二渠的茭白和花叶水葱种植数量比为2:1，行距株距分别为55cm，55cm和12cm，10cm，挺水三渠的黄菖蒲和鸢尾种植数量比为2:1，行距株距分别为25cm，25cm和25cm，25cm，挺水四渠的大聚藻和香菇草分别种植数量比为1:1，行距株距分别为25cm，25cm。二区浮叶区，种植水芙蓉6株，行距株距分别为100cm，100cm，。三区沉水区的净水植物沉水植狐尾藻和菹草各放置30株。三区内密网孔经为0.13mm。将实验所用水通过泵的作用控制流速使得处理水在处理区，即过滤区，生物膜净化池，模拟人工湿地区的停留时间为1.5天。
经测定进水与该系统处理后出水的水质指标如下：
实施例3：本实施案例中所用水为养鱼塘取水，所用过滤网的孔径为1.5mm，生物膜净化池内载体塑料空心球投放量为每立方米20个，该塑料空心球规格为Φ50×1.5，即外径为50mm，壁厚为1.5mm，,空心球内装有长为12mm的麻绳6根，菌种挂膜时间为48h，具体地，将生物膜载体塑料空心球置于菌液中进行挂膜48小时，菌液为氨氧化菌：维氏硝化杆菌:反硝化聚磷菌：光合细菌：放线菌：丝状菌：芽孢杆菌：去离子水按照质量比2:3:3:1:2:1:2:6得到的混合菌液.在模拟人工湿地池，一区的挺水一渠中美人蕉和水芹种植数量比为1:3，行距株距分别为25cm，25cm和8cm，6cm，挺水二渠的茭白和花叶水葱种植数量比为5:2，行距株距分别为60cm，60cm和12cm，10cm，挺水三渠的黄菖蒲和鸢尾种植数量比为3:1，行距株距分别为30cm，25cm和30cm，25cm，挺水四渠的大聚藻和香菇草分别种植数量比为1:1，行距株距分别为25cm，20cm。二区浮叶区，种植水芙蓉8株，行距株距分别为100cm，80cm，。三区沉水区的净水植物沉水植狐尾藻和菹草各放置25株。三区内密网孔经为0.15mm。将实验所用水通过泵的作用控制流速使得处理水在处理区，即过滤区，生物膜净化池，模拟人工湿地区的停留时间为2天。
经测定进水与该系统处理后出水的水质指标如下：
实施案结果表明，所述系统处理后的水质的几个重要指标均满足地表水环境质量标准的Ⅲ类水的要求，即可满足水产养殖区渔业用水的需求，通过本系统处理的水可进行再循环供水产养殖用。
以上是对本发明所提供的一种用于养殖水污水处理及循环利用的一种系统及运行方式进行了介绍，并结合具体实例对该发明对于养殖污水处理的效果作了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种养殖塘污水循环处理系统，其特征在于，包括依次连通的养鱼塘、过滤池、生物膜净化池、模拟人工湿地池和清水储备池，其中，养鱼塘和清水储备池均为半圆柱体，两者相对设置且所述清水储备池比养鱼塘高20～30cm使整个系统呈螺旋形；
所述模拟人工湿地池包括依次相连的挺水区、浮叶区和沉水区，挺水区中种植有挺水植物，浮叶区种植有浮叶水生植物，沉水区中种植有沉水植物；
所述生物膜净化池内设置有生物膜载体、菌液和曝气管装置，将生物膜载体置于此配比的菌液中进行挂膜，然后将挂好膜的生物膜载体放入生物膜净化池中；
在清水储备池上端设置有溢流板。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在过滤池与生物膜净化池之间设置有过滤网，所述过滤网的孔径为1mm～1.5mm。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生物膜载体为塑料空心球，空心球内装有麻绳，塑料空心球规格为Φ38×1.2～Φ50×1.5，即外径为38mm～50mm，壁厚为1.2mm～1.5mm，空心球内装有长为8mm～12mm的麻绳2～6根，生物膜净化池内载体塑料空心球投放量为16～20个/m3。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述菌液为氨氧化菌、维氏硝化杆菌、反硝化聚磷菌、光合细菌、放线菌、丝状菌和芽孢杆菌的复合菌液，其中，各菌液质量比为氨氧化菌：维氏硝化杆菌:反硝化聚磷菌：光合细菌：放线菌：丝状菌：芽孢杆菌：去离子水＝2～3:3～5:3～4:1～2:2～2.5:1～1.5:2～3:6～11，所述生物膜载体塑料空心球置于此配比的菌液中进行挂膜24～48小时，然后置于生物膜净化池中。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述挺水区包括依次相连的挺水一渠、挺水二渠、挺水三渠和挺水四渠，其中，挺水一渠种植美人蕉和水芹，种植密度分别为10～12株/m2和20～22株/m2；挺水二渠种植茭白和花叶水葱，种植密度分别为8～12株/m2和10～12株/m2；挺水三渠种植黄菖蒲和鸢尾，种植密度分别为20～22株/m2和50～60株/m2；挺水四渠种植大聚藻和香菇草，种植密度分别为8～12株/m2和20～25株/m2。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述浮叶区种植具有观赏价值的浮叶水生植物水芙蓉，种植密度为5～6株/m2。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述沉水区种植有沉水植物狐尾藻和菹草，种植狐尾藻和菹草密度分别为15～20株/m2和20～30株/m2。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述沉水区中部置有一个密网，所述密网上游为沉水植物狐尾藻和菹草净化水的区域，密网下游为泵入清水储备池的处理完毕的水。
9.一种利用权利要求1～8任一项所述的系统进行水产养殖塘污水处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
养鱼塘内的养鱼污水通过第一输水泵的作用下由第一输水管输送到过滤池，通过过滤网进入到生物膜净化池，由于生物膜净化池与模拟人工湿地池之间存在高度差，水自然流向模拟人工湿地池，通过隔板进入到模拟人工湿地池，通过人工湿地对其一系列的净化作用，流向人工湿地池的末端，在第二输水泵的作用下通过第二输水管由模拟人工湿地池流向清水储备池，在清水储备池中投放絮凝剂进一步净化该养鱼水，当其容量上升到溢流板的下部时，经过一系列净化处理过的水溢流到养鱼塘中重新进行利用。
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