CN114223609B - 一种稻田联合人工湿地处理鱼塘尾水的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稻田联合人工湿地处理鱼塘尾水的系统及方法，包括污水收集沟渠、水泵站、稻田灌水沟、稻田沉淀区、过滤坝、人工湿地等部分。本发明利用沟渠作为污水收集系统，将稻田改造为污水沉淀区，利用稻草建造过滤坝，设置人工湿地深度净化污水，构建鱼塘尾水的处理系统。通过将冬闲期稻田作为沉淀区，使鱼塘尾水中氮磷等营养物质在稻田内重复利用，稻田春耕时节水、节肥；同时，节省了常规人工湿地系统的沉淀区面积，避免了常规人工湿地系统沉淀区的清淤和维护工作，从而显著降低建设费用和运营成本；此外，人工湿地在冬季净化鱼塘尾水，在其他时间段进行水产品生态养殖。

Description

一种稻田联合人工湿地处理鱼塘尾水的系统及方法
技术领域
本发明属于农业面源污染生态治理领域，具体涉及一种稻田联合人工湿地处理鱼塘尾水的系统及方法。
背景技术
大量鱼塘由于养殖密度高，需要投入大量饵料，养殖方式粗放，养分利用率低，导致水体氮磷含量较高，水底沉积大量的污染物如残饵、粪便等。鱼塘集中在12月至翌年2月进行干塘。鱼塘尾水集中排放，同时干塘时搅动底泥，大量沉积污染物随污水被排出，如果直排会对河流、湖泊等自然水体产生严重污染。
现有技术中，已有诸多方式对鱼塘尾水进行处理的方法，但是都存在着相应的不足。如采用机械净化设备进行净化，成本太高，难以应用；如利用人工湿地法，需要占用土地资源，一方面，由于鱼塘干塘期尾水集中排放，冬季人工湿地法净化速率较慢，需要更大面积的湿地存储和净化污水，另一方面，常规人工湿地系统的沉淀池(沉淀区)所占面积较大，需要定期进行清淤等维护。所以，目前对于冬季鱼塘尾水集中排放的问题仍缺乏简单、高效、低成本的解决方法，也不能对鱼塘尾水中的养分实现循环利用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提出一种稻田联合人工湿地处理鱼塘尾水系统，通过系统的综合利用能够实现鱼塘尾水的高效处理。
本发明的另外一个目的在于提供一种利用所述系统处理池塘尾水的方法，方法简单、成本低，能够实现鱼塘尾水营养物质的再次利用，降低稻田种植成本；同时能够实现人工湿地的一池两用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种稻田联合人工湿地处理鱼塘尾水的系统，包括：
污水收集沟渠，用于收集鱼塘尾水；
水泵站，用于将污水收集沟渠中的污水泵入稻田沉淀区；
稻田沉淀区，用于沉淀鱼塘尾水中的颗粒物；
过滤坝，用于过滤、拦截鱼塘尾水流经稻田沉淀区末端的悬浮物；
人工净化湿地，用于对过滤坝流出的鱼塘尾水的深度净化；
所述污水收集沟渠通过水泵站与稻田沉淀区连通，所述稻田沉淀区的最末端设置过滤坝，所述过滤坝的下游设置所述人工净化湿地。
同时，本发明还提供一种利用所述系统处理鱼塘尾水的方法，包括如下步骤：
(1)改造沟渠构建污水收集沟渠：在原有沟渠的基础上，通过地形改造、清淤、清杂处理，连通水系，使得污水能够进入稻田沉降区；同时，在沟渠沟坡上种植湿生植物，沟渠中种植水生植物；
(2)鱼塘尾水输送：利用水泵站将污水收集沟渠中的鱼塘尾水泵入稻田灌水沟，随后流入稻田沉淀区；
(3)构建稻田沉淀区沉降尾水中的颗粒物；将稻田沉淀区的稻田田埂加高，依据地形高度走势，按照从高向低，将稻田串联起来，使水流能从进水口自然流动到出水口；稻田收割时，高桩留茬；同时，将部分稻田翻耕，以增加田面的粗糙度；在每块稻田的出水口用稻草做成草帘初步拦截水中悬浮物；
(4)建造过滤坝；在稻田区域的最末端，利用稻草把堆成一道过滤坝，用木桩和绳索固定，坝顶上用水泥杆压住，再次过滤、拦截鱼塘尾水流经稻田沉淀区末端的悬浮物；
(5)构建人工净化湿地；人工净化湿地由一个或者多个池塘串联构成，形成S型水流通道，池塘水流断面宽度为15～20m；当池塘水流断面大于30m时，建造土埂，将池塘水面隔开；池塘清淤并用石灰消毒，种植水生植物。
作为本发明技术方案的进一步优选，步骤(1)中湿生植物选自美人蕉、再力花、梭鱼草、苔草、菖蒲中的一种或多种，水生植物选自狐尾藻、黑藻、苦草、菹草中的一种或多种。
作为本发明技术方案的进一步优选，步骤(1)沟渠中还修建有挡水坎使得沟渠中水深30cm以上，以保证水生植物的存活。
作为本发明技术方案的进一步优选，步骤(3)中田埂加高高度为30～50cm。
作为本发明技术方案的进一步优选，每块稻田的进水口和出水口分别位于稻田对角线的两端附近。
作为本发明技术方案的进一步优选，步骤(3)中高桩留茬稻田与翻耕稻田间隔分布。
作为本发明技术方案的进一步优选，步骤(5)中保证80％以上面积的人工湿地深度为1.3～1.8m。
作为本发明技术方案的进一步优选，步骤(5)中水生植物选自菹草、苦草、轮叶黑藻、铜钱草、金鱼藻，池边种植茭白、菖蒲，点缀美人蕉、鸢尾、再力花中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供了一种稻田联合人工湿地处理鱼塘尾水系统，利用沟渠收集池塘尾水，稻田改造为稻田沉淀区沉降尾水中的颗粒物，利用稻草建造过滤坝去除悬浮物等，利用人工湿地深度净化鱼塘尾水，系统各部分依托稻田、池塘、沟渠等现有系统构建，方法简单，因地制宜，可行性好。
(2)本发明提供的一种稻田联合人工湿地系统处理鱼塘尾水的方法，利用冬闲期稻田作为沉淀区，使氮磷等营养物质在稻田内重复利用，稻田春耕时节水、节肥，生态效益显著。
(3)本发明提供的一种稻田联合人工湿地系统处理鱼塘尾水的方法，以稻田为沉淀区，节省了常规人工湿地系统的沉淀区的面积，避免了常规人工湿地系统沉淀区的清淤和维护工作，从而降低建设费用和运营成本。
(4)本发明提供的一种稻田联合人工湿地系统处理鱼塘尾水的方法，人工湿地在冬季净化污水，在其他时间段进行水产品生态养殖，可以一池两用，实现最大化经济效益。
附图说明
图1是本发明稻田联合人工湿地系统的处理流程示意图；
图2是本发明实施例2中稻田联合人工湿地系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1，一种稻田联合人工湿地处理鱼塘尾水系统，包括：
污水收集沟渠，用于收集鱼塘尾水；
水泵站，用于将污水收集沟渠中的鱼塘尾水泵入稻田灌水沟；
稻田灌水沟，用于导流泵站泵入的鱼塘尾水至稻田沉淀区；
稻田沉降区，用于沉淀鱼塘尾水中的颗粒物；
过滤坝，用于过滤、拦截鱼塘尾水流经稻田沉淀区末端的悬浮物；
人工净化湿地，用于对过滤坝流出的鱼塘尾水的深度净化；
所述污水收集沟渠通过水泵站与所述稻田灌水沟连通，所述稻田灌水沟与所述稻田沉淀区连通，所述稻田沉淀区的最末端设置过滤坝，所述过滤坝的下游设置所述人工净化湿地。
实施例2
参见图2，本发明还提供一种利用所述系统处理鱼塘尾水的方法，包括如下步骤：
(1)改造沟渠构建污水收集沟渠：在原有沟渠的基础上，通过地形改造、清淤、清杂处理，连通水系，使得污水能够进入稻田沉淀区；同时，在沟渠沟坡上种植湿生植物，沟渠中种植水生植物；
作为本实施例技术方案的进一步优选，湿生植物选自美人蕉、再力花、梭鱼草、苔草、菖蒲中的一种或多种，具体的种类可以因地制宜进行选择，本实施例中为美人蕉和苔草；水生植物选自狐尾藻、黑藻、苦草、菹草中的一种或多种，具体的种类可以因地制宜进行选择，本实施例中为狐尾藻和菹草；
作为本实施例技术方案的进一步优选，沟渠中还修建有35cm挡水坎，使得沟渠中水深30cm以上，以保证水生植物的存活；
(2)鱼塘尾水输送：利用水泵站将污水收集沟渠中的鱼塘尾水泵入稻田灌水沟，随后流入稻田沉淀区；
本实施例中并不对稻田灌水沟的规格和尺寸做具体的限定，以实现池塘尾水上下流通即可；同时，本实施例中并不对泵站的具体设置形式及型号做具体限定，以实现鱼塘尾水的输送即可；
(3)构建稻田沉淀区沉降尾水中的颗粒物；将稻田沉淀区的稻田田埂加高，依据地形高度走势，按照从高向低，将稻田串联起来，使水流能从进水口自然流动到出水口；稻田收割时，高桩留茬；同时，将部分稻田翻耕，以增加田面的粗糙度；在每块稻田的出水口用稻草做成草帘初步拦截水中悬浮物；
以上设置，通过稻田的翻耕增加田面的粗糙度，可以促进悬浮物的沉淀；稻田的收割高桩留茬，能够促进悬浮物沉降，同时有利于微生物附着生长，增加水质净化能力；
作为本实施例技术方案的进一步优选，田埂加高高度为40cm；
作为本实施例技术方案的进一步优选，每块稻田的进水口和出水口分别位于稻田对角线的两端附近，具体的设置可以参见图2中所示；
作为本实施例技术方案的进一步优选，高桩留茬稻田与翻耕稻田间隔分布，如图2所示，稻田1高桩留茬，稻田2高桩留茬，稻田3翻耕，具体的间隔设置可以根据实际需要选择间隔数量，本实施例中将第3、5、7、9块稻田翻耕，高桩留茬40cm；如此设置，在保证稻田沉淀区发挥颗粒物沉降及悬浮物沉降的基础上，尽可能降低翻耕工作量，降低劳动强度；对于稻田的具体数量，可以根据需要选择，本实施例中并不对具体的数量做具体的限定；
(4)建造过滤坝；在稻田区域的最末端，利用稻草把堆成一道过滤坝，用木桩和绳索固定，坝顶上用水泥杆压住，再次过滤、拦截池塘尾水流经稻田沉淀区末端的悬浮物；
(5)构建人工净化湿地；人工净化湿地由一个或者多个池塘串联构成，本实施例中选择12个池塘串联，形成“S”型水流通道，池塘水流断面宽度为15～20m；当池塘水流断面大于30m时，建造土埂，将池塘水面隔开；池塘清淤并用石灰消毒，种植水生植物；
作为本实施例技术方案的进一步优选，保证80％以上面积的人工湿地深度为1.3～1.8m。
作为本实施例技术方案的进一步优选，水生植物选自菹草、苦草、轮叶黑藻、铜钱草、金鱼藻，池边种植茭白、菖蒲，点缀美人蕉、鸢尾、再力花中的一种或多种，具体的种类可以因地制宜进行选择，本实施例中池内种植菹草、苦草、轮叶黑藻、铜钱草、金鱼藻，池边种植茭白、菖蒲，点缀美人蕉、鸢尾、再力花。
人工湿地在冬季用于深度净化鱼塘尾水，从春季开始开展低密度螃蟹生态养殖，11月前后捕捞完毕，生态和经济效益显著。
本发明通过上述实施例来说明本发明的技术构思，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品个别原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种利用系统处理鱼塘尾水的方法，其特征在于，所述系统包括：
污水收集沟渠，用于收集鱼塘尾水；
水泵站，用于将污水收集沟渠中的鱼塘尾水泵入稻田灌水沟；
稻田灌水沟，用于导流泵站泵入的鱼塘尾水至稻田沉淀区；
稻田沉淀区，鱼塘尾水在此区域沉淀；
过滤坝，用于过滤、拦截鱼塘尾水流经稻田沉淀区末端的悬浮物；
人工净化湿地，用于对过滤坝流出的鱼塘尾水的深度净化；
所述污水收集沟渠通过水泵站与所述稻田灌水沟连通，所述稻田灌水沟与所述稻田沉淀区连通，所述稻田沉淀区的最末端设置过滤坝，所述过滤坝的下游设置所述人工净化湿地；
其中，所述方法包括如下步骤：
(1)改造沟渠构建污水收集沟渠：在原有沟渠的基础上，通过地形改造、清淤、清杂处理，连通水系，使得污水能够进入稻田沉淀区；同时，在沟渠沟坡上种植湿生植物，沟渠中种植水生植物，通过改造沟渠实现对鱼塘尾水及周边污水的收集；
(2)鱼塘尾水输送：利用水泵站将污水收集沟渠中的鱼塘尾水泵入稻田灌水沟，随后流入稻田沉降区；
(3)构建稻田沉淀区沉降尾水中的颗粒物；将稻田沉淀区的稻田田埂加高，依据地形高度走势，按照从高向低，将稻田串联起来，使水流能从进水口自然流动到出水口；稻田收割时，高桩留茬；同时，将部分稻田翻耕，以增加田面的粗糙度；在每块稻田的出水口用稻草做成草帘初步拦截水中悬浮物；
(4)建造过滤坝；在稻田区域的最末端，利用稻草把堆成一道过滤坝，用木桩和绳索固定，坝顶上用水泥杆压住，再次过滤、拦截鱼塘尾水流经稻田沉淀区末端的悬浮物；
(5)构建人工净化湿地；人工净化湿地由一个或者多个池塘串联构成，形成S型水流通道，池塘水流断面宽度为15～20m；当池塘水流断面大于30m时，建造土埂，将池塘水面隔开；池塘清淤并用石灰消毒，种植水生植物；
其中，步骤(3)中田埂加高高度为30～50cm；
其中，步骤(3)中高桩留茬稻田与翻耕稻田间隔分布；
其中，步骤(1)中湿生植物选自美人蕉、再力花、梭鱼草、苔草、菖蒲中的一种或多种，水生植物选自狐尾藻、黑藻、苦草、菹草中的一种或多种；
其中，步骤(1)沟渠中还修建有挡水坎使得沟渠中水深30cm以上，以保证水生植物的存活；
其中，每块稻田的进水口和出水口分别位于稻田对角线的两端附近；
其中，步骤(5)中保证80％以上面积的人工净化湿地深度为1.3～1.8m；
其中，步骤(5)中水生植物选自菹草、苦草、轮叶黑藻、铜钱草、金鱼藻，池边种植茭白、菖蒲，点缀美人蕉、鸢尾、再力花中的一种或多种。
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