CN111777263B - 一种养殖废水的资源化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种养殖废水的资源化处理方法，包括以下步骤：步骤1、将养殖废水通入絮凝区，在所述絮凝区加入絮凝剂，在超声条件下，絮凝沉淀；分离污泥沉淀，得到第一净化水；步骤2、第一净化水通入湿地厌氧区；第一净化水经过湿地层，然后向下渗入厌氧槽中，在厌氧槽经过至少3h的厌氧处理，得到第二净化水；步骤3、第二净化水通入好氧区，配合微纳米曝气处理，利用好氧菌进行至少3h的好氧作用后，得到第三净化水；然后，将部分第三净化水回流至步骤2的厌氧槽中进行厌氧处理，回流比为1～5:1。本发明通过协同作用有效去除养殖废水中的有机污染物、总氮、总磷，指标达到国家排放标准，生态建设相结合，资源化利用。

Description

一种养殖废水的资源化处理方法

技术领域

本发明涉及了废水处理技术领域，具体涉及了一种养殖废水的资源化处理方法。

背景技术

养殖业在现代经济发展中占有举足轻重的地位，但同时也带来了颇具挑战的环境污染问题。养殖场产生的粪污排放造成地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染，直接影响了人们的身体健康。未经处理的粪污中含有大量污染物质，若直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库，将大量消耗水体中的溶解氧，使水体变黑发臭，造成水体污染。

粪污水中含有大量的N、P等营养物，是造成水体富营养化的重要原因之一，排入鱼塘及河流使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡，严重者导致鱼塘及河流丧失使用功能。养殖污水若长时间堆积在地表，则会渗入地下，使地下水中的硝态氮或亚硝态氮浓度增高，地下水溶解氧含量减少，有毒成分增多，导致水质恶化,严重危及周边生活用水的水质。高浓度养殖污水还可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降，土壤板结、盐化，严重降低土壤质量，甚至伤害农作物，造成农作物生长受阻或死亡。

学者对养殖废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，通过各方面的试验和实践，取得了行之有效的治理经验。污水处理的水质指标主要有COD、BOD、SS、总氮、总磷等，养殖废水中指标含量尤其较高。目前，市场上常用的养殖废水处理设备，可以对生物污水进行初步的净化，但是净化水的总氮(TN)、总磷(TP)指标还是偏高，甚至难以达到国家标准要求。而且，对于养殖场废水净化处理来说，现有废水处理设备价格较高，经济负担还是很大的，设备要求高，净化过程需人工精密控制，难以实现产业化推广。

另外，就实际情况来说，养殖废水达到国家排水的标准，还需要从生物学及生态学相结合来考虑，才是最经济、最有效的种养业相互促进发展的最佳方式。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术养殖废水处理过程中存在的总氮、总磷指标偏高，难以达到国家环保标准要求，现有废水处理设备价格较高，使用操作要求较高、养殖场经济负重等的技术问题，提供了一种养殖废水的资源化处理方法。利用该方法不仅可以有效去除养殖中的有机污染物，还能使得总氮、总磷指标达到国家标准，对养殖废水实现高效净化，而且设备要求不高，从生物学及生态学相结合角度出发，便于产业化推广。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种养殖废水的资源化处理方法，包括以下步骤：

步骤1、将养殖废水通入絮凝区，在所述絮凝区加入絮凝剂，在超声条件下，使得养殖废水和絮凝剂充分作用，形成絮凝沉淀；分离污泥沉淀，得到第一净化水；

步骤2、将步骤1得到的第一净化水通入湿地厌氧区；

所述湿地厌氧区包括厌氧槽、网格板和湿地层，所述网格板设置在厌氧槽顶部，所述湿地层设置在网格板上；所述湿地层种植有湿地植物，所述厌氧槽中装有负载厌氧菌的活性污泥；所述厌氧槽连接有单向通气阀，用于定时排出厌氧槽中的气体；所述湿地厌氧槽由于水封作用，处于无氧状态；

第一净化水经过湿地层，然后向下渗入厌氧槽中，在厌氧槽经过至少3h的厌氧处理，得到第二净化水；

步骤3、将步骤2得到的第二净化水通入好氧区，所述好氧区包括好氧槽，好氧槽中设置有含好氧菌的活性污泥和微纳米曝气装置；第二净化水在好氧槽中，配合微纳米曝气处理，利用好氧菌进行至少3h的好氧作用后，得到第三净化水；然后，将部分第三净化水回流至步骤2的厌氧槽中进行厌氧处理，回流比为1～5:1。

本发明提供的资源化处理养殖废水的过程主要由多个功能净化区，通过各个功能净化区设定不同的条件，使得不同净化池之间形成契合良好的协同作用。首先，养殖废水被通入絮凝区，添加絮凝剂并配合超声处理，使得絮凝剂与废水之间形成强效的微小分散絮凝沉淀作用，高效净化。相比于一般的絮凝处理，超声条件下协同絮凝，絮凝剂的吸附效率更高，虽然没有形成大块的絮凝物，但是絮凝物的表面积更大，絮凝效果更好。然后，该溶解态的絮凝成分随着第一净化水进入湿地厌氧区，在湿地层下方的蓄水模块或厌氧槽中，被湿地植物浓密的根系固化反应，水中溶解态的有机物和絮凝物被充分析出并截留。一方面析出与截留效率高，另一方面絮凝物也直接转化成了植物的养分，实现了絮凝物的资源化转化。而第一净化水则向下渗滤进入湿地层下方的厌氧槽中，利用植物根系和截留絮凝物等形成的良好的空气隔绝条件，使得厌氧槽中厌氧微生物具有极高的活性，高效的反硝化处理养殖废水中的硝酸根、亚硝酸根等硝态氮，脱出氮元素。无需额外的隔绝氧气的封闭处理，利用植物根系和絮凝物共同构建隔绝氧气的密封结构，简化了废水处理系统的成本和维护难度，并且净化效果表现优异。

然后，第二净化水进入好氧区，在微纳米曝气的条件下，废水中的微小悬浮成分等被微纳米曝气漂浮在水面，并形成团聚，也在此过程混入水面的团聚中。好氧菌和团聚物中的氨氮成分充分接触，将水中的氨氮转化为硝态氮。然后，好氧区处理后的第三净化水被部分回流至厌氧区，再次进行反硝化脱氮，回流比是指每排出1-5重量份的第三净化水，就将1重量份的第三净化水回流至步骤2的厌氧区进行厌氧处理。通过厌氧池+好氧池构建了硝化-反硝化体系可以高效去除污水中的总氮(TN)。结合发明人的实验研究发现当控制回流比在1～5:1的范围内，可以基本保证最终排放废水的总氮残余达到环保标准。

进一步的，所述步骤1中，养殖废水COD为5000～10000mg/L。

进一步的，所述步骤1中，所述絮凝剂为无机絮凝剂、有机絮凝剂中的一种或两种。所述无机絮凝剂是聚合氧化铝、硫酸铝钾(明矾)、硫酸铁等中的至少一种。所述有机絮凝剂是羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡啶盐、聚乙烯亚胺等中的至少一种。优选地所述絮凝剂是聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠。

进一步的，所述步骤2中，第一净化水经过湿地层，然后向下渗入厌氧槽中，在厌氧槽经过3h-6h厌氧处理，得到第二净化水。厌氧菌的厌氧作用对从絮凝区来的污水进一步深度净化有着至关重要的作用，厌氧作用时间过短，反硝化作用效果差，厌氧作用过长，废水中的硝酸根浓度过低，会降低厌氧菌的活性，造成菌群老化。不利于后续回流控制条件下，整体厌氧池+好氧池通过回流的方式构建了硝化-反硝化协同脱氮体系发挥作用，对于除污水中总氮去除效果反而不利。

进一步的，所述步骤2中，网格板下方设置有厚度为80-100cm的蓄水模块，所述湿地层位于所述蓄水模块上，湿地层种植湿地植物。湿地层通过蓄水模块和网格板进行支撑连接，所述蓄水模块可以是PVC或PPR塑料材质。所述蓄水模块和厌氧槽之间留有储气空间，且该储气空间和单向通气阀连接，实现单向通气，确保储气空间中的气体排出。

进一步的，所述步骤2中，所述湿地层种植的湿地植物是香蒲、再力花、伞草、茶菱、水葱、水竹中的一种或多种。优选为香蒲、再力花、伞草、茶菱中的一种或多种。所述湿地植物根系生长至蓄水模块中，根系末端与蓄水模块顶端的距离大于10cm。即所述湿地植物根系深入蓄水模块中的深度大于10cm，确保湿地植物生长牢固，保持根系均匀分散生长，有利于控制湿地层和蓄水模块对于下方的厌氧槽的空气隔绝作用。

以上湿地植物具有发达的根系，可以形成致密的过滤网，对于微小的絮凝物都有很好的过滤作用，经过湿地层渗滤，絮凝物被充分截留。同时，更好的确保湿地植物吸收水中污染物，以及和截留的絮凝物形成阻隔层，实现对于厌氧槽空气隔绝的效果。当废水进入厌氧区，无氧条件下可以更好的实现高效反硝化作用。特别是香蒲、再力花、伞草、茶菱等根系尤为发达发达的植物，甚至部分植物根系可以向下生长至厌氧区的水中，吸收转化分解物，实现封闭稳定的生态体系构建增强废水净化效果。

进一步的，所述步骤3中，第二净化水在好氧槽中，配合微纳米曝气处理，利用好氧菌进行3h-6h好氧作用，得到第三净化水。好氧菌的好氧作用的把控，对整个净化体系或厌氧-好氧回流体系稳定顺利进行有着至关重要的作用，好氧作用时间过短，反硝化作用效果差，好氧作用过长的话，也会影响整体好氧池+好氧池通过回流的方式构建了硝化-反硝化体系除污水中总氮的效果，通过研究发现3h～6h可以使得整个体系的净化作用更加高效，经济化。

进一步，还包括步骤4-5：

步骤4、将步骤3得到的第三净化水通入湿塘区，所述湿塘区种植有湿地植物，第三净化水在湿塘区表面流过，实现第三净化水中污泥沉淀分离，得到第四净化水；

步骤5、将步骤4得到的第四净化水通入过滤区，所述过滤区包括上到下依次堆积设置的土壤层、填料层和碎石层；使得所述第四净化水从上到下依次流经土壤层、填料层、碎石层，然后，从底部排出最终的净水。

经过步骤3处理的养殖废水中总氮得到了很好的控制，再结合湿塘区进行表面漫流截除好氧处理的污泥，配合湿塘区生态截留，在净化的同时实现养殖废水中有机物、氮元素、磷元素资源化利用。然后，水再进入过滤区，通过土壤层、填料层和碎石层的逐级过滤，高效过滤没有在湿塘区沉淀下来的微小悬浮物，通过五个净化系统的协同作用，可有效去除养殖废水中的有机污染物、总氮、总磷，达到国家环保排放标准，对养殖场养殖废水实现高效净化，建设生态化景观相结合，资源化利用。

进一步的，所述步骤4中，所述湿塘区种植有湿地植物为荷花、芦苇、菖蒲中的一种或多种。

优选地，所述步骤5中，所述填料层的填料为絮凝污泥、碳渣和膨润土的混合物，所述絮凝污泥是含有絮凝成分的污泥。

优选地，所述絮凝污泥是含有絮凝成分的污泥，含水率60％～70％。此污泥含有大量的絮凝剂有效成分，再加上碳渣和膨润土的配合，可以通过“压缩双电层”、“吸附电中和”、“吸附架桥”、“网捕”、等作用机理，高效过滤截留水体中未除去的微量悬浮物，以及吸附氮磷元素残留。

进一步的，所述絮凝污泥、所述碳渣、所述膨润土之间的质量比为15～25：2：1。优选地，所述絮凝污泥、所述碳渣、所述膨润土之间的质量比为20～25：2：1。

优选地，所述絮凝污泥是步骤1分离污泥沉淀后经过脱水处理的污泥。发明人经过大量的研究发现，三者质量比会直接影响总磷和净化后水的SS残留量，研究发现絮凝污泥配比含量越大，水中ss标准越大，絮凝污泥配合比含量越小，水中总氮标准越大，通过试验研究，所述絮凝污泥与所述碳渣的质量比为20～25：1，时，水的净化效果越好，可以使得水中SS和总氮标准达到国家排放标准。

进一步的，所述步骤5中，土壤层中种植有经济植物。步骤5的处理的废水已经经过前工序的充分净化处理，残留污染物极少，可以种植经济作物，植物的根系穿透土壤层，扎入填料层中，植物根系可有效吸收与利用该层中的氮、磷元素，供自身快速生长，实现污染废水中的养分利用。

进一步的，所述填料层的厚度为15cm～20cm。基于上述磷过滤层中设定了絮凝污泥、碳渣和膨润土的混合物作为原材料，适当控制填料层的厚度，达到充分净化最终出水的效果，并保持系统水流经过的速度，避免水渗透过慢而溢流漫出，更有利于整体净化体系的稳定。

进一步的，所述填料层中碳渣的粒径为2cm～5cm。

进一步的，所述碎石层中碎石的粒径为0.5cm～0.8cm。合理的碎石粒径形成物理过滤层，可以使得填料层在过滤污泥时保持稳定，而不被冲刷流失，或造成二次污染。

进一步的，将所述步骤4中湿塘区沉淀的污泥提取，然后与所述步骤1中絮凝区提取的污泥进行混合，浓缩，干燥，得到絮凝污泥。优选地，所述絮凝污泥掩埋到所述步骤5中的填料层中。絮凝区和湿塘区的污泥经过浓缩后进入干化，干化处理后加入碳渣、膨润土，支撑填料，送至过滤区使用。可有效提高絮凝剂的利用率，同时，使得剩余污泥大大减量，达到了剩余污泥的资源化利用效果。

进一步的，经过干燥所得絮凝污泥的含水率为60％～70％。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的资源化处理养殖废水的过程主要由多个功能净化区，通过各个功能净化区设定不同的条件，使得不同净化池之间形成契合良好的协同作用。首先，养殖废水被通入絮凝区，添加絮凝剂并配合超声处理，使得絮凝剂与废水之间形成强效的微小分散絮凝沉淀作用，高效净化。相比于一般的絮凝处理，超声条件下协同絮凝，絮凝剂的吸附效率更高，虽然没有形成大块的絮凝物，但是絮凝物的表面积更大，絮凝效果更好。

2、本发明提供的资源化处理养殖废水处理工艺方法，将微观絮凝成分随着第一净化水进入湿地厌氧区，利用湿地植物浓密的根系过滤截留水中的有机物和絮凝物。一方面截留效率高，另一方面絮凝物也直接转化成了植物的养分，实现了絮凝物的资源化转化。向下渗滤进入湿地层下方的厌氧槽中，利用植物根系和截留絮凝物等形成的良好的空气隔绝条件，使得厌氧槽中厌氧微生物具有极高的活性，高效的反硝化处理养殖废水中的硝酸根、亚硝酸根等硝态氮，脱出氮元素。

3、本发明提供的资源化处理养殖废水处理工艺方法无需额外的隔绝氧气的封闭处理，利用植物根系和絮凝物共同构建隔绝氧气的密封结构，简化了废水处理系统的成本和维护难度，并且净化效果表现优异。

4、本发明提供的资源化处理养殖废水处理工艺，在微纳米曝气的条件下，废水中的微小悬浮成分等被微纳米曝气漂浮在水面，并形成团聚，也在此过程混入水面的团聚中。好氧菌和团聚物中的氨氮成分充分接触，将水中的氨氮转化为硝态氮。然后，好氧区处理后的第三净化水被部分回流至厌氧区，再次进行反硝化脱氮，通过厌氧池+好氧池构建了硝化-反硝化体系可以高效去除污水中的总氮(TN)。结合发明人的实验研究发现当控制回流比在1～5:1的范围内，可以基本保证最终排放废水的总氮残余达到环保标准。

5、本发明在细节上设定了厌氧作用和好氧作用中水的停留时间、合理的回流比、过滤区填料层原材料优选的配合比及厚度等关键性因素，使得本发明净化污水方法过程中达到体系的稳定性和高效性，整体养殖废水处理体系能够实现内部自稳定性，具有较高的自稳态特点，无需过多的人工干预即可确保高效的净化。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

某生猪养殖场，日排放养殖废水约20立方米，养殖废水COD达到8000mg/L。

采用本发明工艺方法修筑养殖废水处理池，分成絮凝区、厌氧区、好氧区、湿塘区和过滤去。絮凝区设置自动投放聚丙烯酰胺絮凝剂的装置，根据废水流量自动投加絮凝剂。将生猪养殖场排放的养殖废水抽至絮凝区，投加絮2.3kg每立方米废水，使用超声仪器对废水进行超声处理，养殖废水超声絮凝处理后，内部自动污泥沉淀，而分离沉淀污泥后的废水溢流通入湿地厌氧区。湿塘区，所述湿塘区种植有湿地植物，第三净化水在湿塘区表面流过，然后流入过滤区。

湿地厌氧区包括厌氧槽和使用网格板承载设置于厌氧槽上的湿地层。湿地层包括10cm土壤，湿地层种植有再力花，废水经过湿地层向下渗入穿过网格板流入厌氧槽。所述厌氧层设置有含有厌氧菌的活性污泥，所述厌氧层设置有通气阀，用于定时排出厌氧层中的气体。

在厌氧菌厌氧处理3.5h后，在厌氧槽中设置有滤板隔开的第一水泵，将厌氧槽中的废水泵送到好氧区水池中，所述好氧区设置有含好氧菌的活性污泥和微纳米曝气装置、滤板隔开的第二水泵。配合微纳米曝气利用好氧菌进行3h的好氧作用，然后，将30％的水泵送回流厌氧槽中进行厌氧处理余下的水泵送至湿塘区，湿塘区长度12米，所述湿塘区种植有荷花，水在湿塘区表面流向过滤区。湿塘区和过滤区之间设置溢流隔板，经过湿塘区的废水溢流通过隔板在过滤去被从上到下依次流经土壤层、20cm厚的填料层(述填料层中的填料为质量比为19:2:1的絮凝污泥、碳渣、膨润土组成的混合物)、碎石层后，从碎石层的侧面排出最终的净水。

对最终的净水按照国标方法进行环保指标测试，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A排放标准进行比较。测试结果如表1所示。

表1实施例1养殖废水净化前后水体指标测试结果

污水指标	COD(mg/L)	SS(mg/L)	总氮mg/L	总磷mg/L
					净化前	8000	750	550	43
最终的净水	48	9	15	0.9
					一级A排放标准	50	10	15	1

对比例1

在实施例1相同的生猪养殖场，进行实施例1相同的生猪养殖场废水处理，区别仅在于控制养殖废水在流经絮凝区的时候，未使用超声条件，改用搅拌装置进行搅拌处理，搅拌速度60r/min。对最终的净水按照国标方法进行环保指标测试，结果如下。

表2养殖废水净化前后水体指标测试结果

污水指标	COD(mg/L)	SS(mg/L)	总氮mg/L	总磷mg/L
					净化前	8000	750	550	43
最终的净水	98	12	16	1.2
					一级A排放标准	50	10	15	1

对比例2

在实施例1相同的生猪养殖场，进行实施例1相同的生猪养殖场进行废水处理，区别仅在于控制厌氧处理时间1h或2h，好氧处理1h或3h，其他工艺参数控制同实施例1。通过对于好氧、厌氧时间长度调整变化进行控制比较，分析两者处理时间长短对于最终净化效果的影响。

采用和实施例1相同的按照国标方法进行环保指标测试，测试结果如下表所示。

表3养殖废水净化前后水体指标测试结果(单位：mg/L)

	厌氧处理	好氧处理	回流比例	COD	SS	总氮	总磷
								对比201	1h	3h	30％	53	9	15	1.1
对比202	2h	3h	30％	55	10	14	1.1
								对比203	3h	1h	30％	76	10	14	1.3
对比204	3h	3h	10％	46	9	13	0.9
								对比205	3h	3h	0	47	11	13	1.0
一级A排放标准				50	10	15	1

通过上述对比试验分析，研究发现当好氧处理和厌氧处理的时候控制发生变化的时候，对于最终排出废水的品质有较大的影响。究其原因主要是厌氧处理的时间充分与否对于反硝化作用的充分，直接影响到好氧处理过程中的氨氮清除效率。所以，适宜的厌氧处理和好氧处理时间控制，对于养殖废水中的总氮残留降低较为重要。对比204、205比较了不同的回流比对于废水净化的效果影响，发现过低回流比对于废水的净化品质也不利，特别是完全不回流的情况下，总氮残留较高，说明失去了厌氧、好氧协同脱硝、除氮的配合，系统的效率大幅度降低。

实施例2

某禽类养殖场，日排放养殖废水约13立方米，养殖废水COD达到5000mg/L。

采用本发明工艺方法修筑养殖废水处理池，分成絮凝区、厌氧区、好氧区，絮凝区设置自动投放聚丙烯酰胺絮凝剂的装置，根据废水流量自动投加絮凝剂。将生猪养殖场排放的养殖废水抽至絮凝区，投加絮2.3kg每立方米废水，使用超声仪器对废水进行超声处理，养殖废水超声絮凝处理后，内部自动污泥沉淀，而分离沉淀污泥后的废水溢流通入湿地厌氧区。

步骤1、将养殖废水通入絮凝区，在所述絮凝区加入絮凝剂，在超声条件下，使得养殖废水和絮凝剂充分作用，形成絮凝沉淀；分离污泥沉淀，得到第一净化水。

步骤2、将步骤1得到的第一净化水通入湿地厌氧区。所述湿地厌氧区包括厌氧槽、网格板和湿地层，所述网格板设置在厌氧槽顶部，所述湿地层设置在网格板上；所述湿地层种植有湿地植物，所述厌氧槽中装有负载厌氧菌的活性污泥；所述厌氧槽连接有通气阀，用于定时排出厌氧槽中的气体。第一净化水经过湿地层，然后向下渗入厌氧槽中，在厌氧槽经过4h的厌氧处理，得到第二净化水。

步骤3、将步骤2得到的第二净化水通入好氧区，所述好氧区包括好氧槽，好氧槽中设置有含好氧菌的活性污泥和微纳米曝气装置；第二净化水在好氧槽中，配合微纳米曝气处理，利用好氧菌进行5h的好氧作用后，得到第三净化水；然后，将部分第三净化水回流至步骤2的厌氧槽中进行厌氧处理，回流比为1.5：1。

实施例3

实施例2相同的某禽类养殖场，在好氧区后还修筑湿塘区和过滤区。

按照实施例2相同的工艺方法处理的实施例2相同的养殖废水，区别只在于在好氧区处理后的废水通入湿塘区，所述湿塘区种植有芦苇，水在湿塘区表面流向过滤区，污泥在芦苇根茎部位沉淀下来。经过湿塘区的废水进入过滤区，从上到下依次流经土壤层、18cm后的填料层、碎石层后，排出最终的净水。所述填料层中的填料为质量比为23:2:1的絮凝污泥、碳渣、膨润土的配制而成的均匀状态的混合物。

对实施例2排出的第三净化水、实施例3得到排出最终的净水进行指标测试，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A排放标准进行比较。测试结果如下表所示。

表4养殖废水净化前后水体指标测试结果

污水指标	COD(mg/L)	SS(mg/L)	总氮mg/L	总磷mg/L
					实施例2第三净化水	330	200	17	4.8
实施例3最终的净水	48	9	15	0.9
					一级A排放标准	50	10	15	1

比较实施例2-3净化废水的情况，可以看出相比之下，实施例3增加的湿塘区、过滤区对于SS净化具有重大意义，而且在SS沉淀过滤去除的时候，还进一步增强了对于氮磷元素的吸附脱除，有利于取得较高的环保水平。

对比例3

在实施例3相同的禽类养殖场的废水净化系统上，对于经过絮凝区的废水流向进行调整，通过管道直接将絮凝区处理后的废水导入厌氧槽中，不经过厌氧槽上方湿地层植物过滤，其他工艺参数控制同实施例3。考虑絮凝区废水经过湿地层植物根系和土壤过滤对于废水厌氧处理的影响，结果发现对于湿地层种植的植物而言，由于不再直接有絮凝区的废水经过，出现一定程度的缺水。而且由于厌氧槽上方的湿地层地层水分饱满度不足，厌氧槽的隔绝性不高，厌氧槽微生物活性不佳，废水脱硝效率存在较大波动，故实验一周后调整絮凝区和厌氧槽的配合，采用絮凝区出水流入湿地层的工艺，确保湿地层植物生长品质和厌氧槽的密封性。

实施例3

某综合性大型养殖场，养殖废水COD达到10000mg/L。

修筑与实施例2相类似的废水处理水池以及分隔状态，并在厌氧区设置湿地层、网格板和厌氧槽，其中湿地层种植茶菱。湿塘区种植有菖蒲。

具体的处理过程如下，将该养殖场的养殖废水沉淀池中的养殖废水抽至絮凝区，所述絮凝区添加聚丙烯酰胺絮凝剂，同时絮凝区内设置超声装置，对废水进行超声处理。养殖废水在超声状态下，和絮凝剂反应絮凝沉淀，部分大块的污泥沉淀至絮凝区的底部。然后，絮凝区的废水溢流进入湿地厌氧区，首先在湿地层种植的茶菱根茎处被过滤，废水经过湿地层茶菱根茎处向下渗入厌氧槽，所述厌氧槽设置有含有厌氧菌的活性污泥，同时所述厌氧槽设置有通气阀，用于定时排出厌氧层中的气体。经过茶菱根茎处向下渗透的废水，在厌氧菌的厌氧作用处理6h后，被泵送到好氧区，所述好氧区设置有含好氧菌的活性污泥，以及配合的微纳米曝气装置，利用微纳米曝气装置曝气协同好氧菌进行5.5h的好氧处理。

然后，将50％的好氧处理后的废水回流至厌氧槽中进行厌氧处理。其余，废水通入湿塘区，所述湿塘区种植有菖蒲，水在湿塘区表面流过，相应的水中污泥沉淀下来，然后余下的水漫流到达过滤区。此时，废水从上到下依次流经土壤层、19cm后的填料层、碎石层后，从碎石层底侧排出，即为最终的净水。其中，所述填料层为质量比为22：2：1的絮凝污泥、碳渣、膨润土。

对净化前后的养殖废水进行指标测试，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A排放标准进行比较。测试结果如下表所示。

表5实施例3养殖废水净化前后水体指标测试结果

污水指标	COD(mg/L)	SS(mg/L)	总氮mg/L	总磷mg/L
					净化前	10000	790	600	49
最终的净水	49	10	15	0.9
					一级A排放标准	50	10	15	1

对比例4

和实施例3相同的养殖厂废水处理系统，将好氧区排出的废水直接引入过滤层，不经过湿塘区漫流。结果发现好氧区微纳米曝气的汽沫在过滤区累计，影响过滤效率，过滤区使用寿命降低，而且由于汽沫的存在过滤区出现废水在地表聚集，环境景观不佳。从过滤区底部流出的最终净水的测试指标结果如下：COD 70mg/L、SS 20mg/L、总氮30mg/L、总磷3.9mg/L。可见由于汽沫对于过滤区的影响，导致总氮和总磷的脱除效率有所降低。

实施例4-10

实施例4-10所用的养殖废水来源与实施例1属于同一养殖场中同一月份的养殖废水，污染物成分经过检测分析，基本相同。实施例4-10净化养殖污水的过程相比实施例1，仅调整过滤池的填料中絮凝污泥、碳渣、膨润土之间的质量比，其余的处理过程是一致的。具体实验方法为取同一时间段的经过湿塘区排出的废水，配制不同配合比例的填料层，对所得废水进行过滤，然后分析不同填料层方案对应过滤区进行净化过滤处理后的废水品质。

实施例4-10净化后的养殖污水进行指标测试，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A排放标准进行比较。结果如下表所示。

表6养殖污水净化水指标测试结果

实施例	填料层成分质量比	SS	总磷	总氮
					实施例4	8：2：1	14	1.0	15
实施例5	15：2：1	13	0.9	15
					实施例6	20：2：1	9	0.6	12
实施例7	25：2：1	9	0.6	13
					实施例8	30：2：1	10	0.7	15
实施例9	0：2：1	7	1.4	15
					实施例10	10：1：0	13	1.3	16
国家排放标准		10	1	15

通过上述实施例4-10的分析测试结果可以看出，对于填料层应用絮凝污泥进行配合，对于过滤吸附废水中残留氮磷元素是具有较大意义的。特别是控制絮凝污泥的适当用量可以增强填料层对于SS的吸附，同时协同解决前工序中未能完全清楚的残留的氮、磷化合物等。如果缺少了絮凝污泥，净化效果不佳，可能与絮凝污泥中含有多种吸附性强的成分有关，对于废水的最终滤除悬浮物和氨氮、硝酸盐等都具有良好的促进意义。

膨润土具有吸水溶胀的特点，能够很好的位置絮凝污泥在过滤的时候整体状态稳定，避免填料层孔隙在水流经过情况下的崩解，避免废水从填料侧面渗透，也避免絮凝污泥结构崩解造成二次污染，实施例10未添加膨润土，结果净化过滤效果不佳，且出现部分絮凝污泥进入废水滤液的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将养殖废水通入絮凝区，在所述絮凝区加入絮凝剂，在超声条件下，使得养殖废水和絮凝剂充分作用，形成絮凝沉淀；分离污泥沉淀，得到第一净化水；

步骤2、将步骤1得到的第一净化水通入湿地厌氧区；

所述湿地厌氧区包括厌氧槽、网格板和湿地层，所述网格板设置在厌氧槽顶部，所述湿地层设置在网格板上；所述湿地层种植有湿地植物，所述厌氧槽中装有负载厌氧菌的活性污泥；所述厌氧槽连接有单向通气阀，用于定时排出厌氧槽中的气体；所述厌氧槽由于上方网格板和湿地层的水封作用，处于无氧状态；

第一净化水经过湿地层，然后向下渗入厌氧槽中，在厌氧槽经过至少3h的厌氧处理，得到第二净化水；

步骤3、将步骤2得到的第二净化水通入好氧区，所述好氧区包括好氧槽，好氧槽中设置有含好氧菌的活性污泥和微纳米曝气装置；第二净化水在好氧槽中，配合微纳米曝气处理，利用好氧菌进行至少3h的好氧作用后，得到第三净化水；然后，将部分第三净化水回流至步骤2的厌氧槽中进行厌氧处理，回流比为1～5:1；

步骤4、将步骤3得到的第三净化水通入湿塘区，所述湿塘区种植有湿地植物，第三净化水在湿塘区表面流过，实现第三净化水中污泥沉淀分离，得到第四净化水；

步骤5、将步骤4得到的第四净化水通入过滤区，所述过滤区包括上到下依次堆积设置的土壤层、填料层和碎石层；使得所述第四净化水从上到下依次流经土壤层、填料层、碎石层，然后，从底部排出最终的净水；其中，所述填料层的填料为絮凝污泥、碳渣和膨润土的混合物；所述絮凝污泥是含有絮凝成分的污泥，含水率60-70％，是步骤1分离污泥沉淀后经过脱水处理的污泥。

2.根据权利要求1所述养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤1中，养殖废水COD为5000～10000mg/L。

3.根据权利要求1所述养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤1中，所述絮凝剂为无机絮凝剂、有机絮凝剂中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤2中，第一净化水经过湿地层，然后向下渗入厌氧槽中，在厌氧槽经过3h-6h厌氧处理，得到第二净化水；厌氧槽由于上方网格板和湿地层的水封作用，处于无氧状态。

5.根据权利要求1所述养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤2中，网格板下方设置有厚度为80-100cm的蓄水模块，所述湿地层位于所述蓄水模块上，湿地层种植湿地植物。

6.根据权利要求5所述养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤2中，所述湿地层种植的湿地植物是香蒲、再力花、伞草、茶菱、水葱、水竹中的一种或多种；所述湿地植物根系生长至蓄水模块中，根系末端与蓄水模块顶端的距离大于10cm。

7.根据权利要求1所述养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤3中，第二净化水在好氧槽中，配合微纳米曝气处理，利用好氧菌进行3h-6h好氧作用，得到第三净化水。

8.根据权利要求1所述养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，所述絮凝污泥、所述碳渣、所述膨润土之间的质量比为15～25：2：1。