CN114315008A - 一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，该方法采用对养殖尾水的水质进行分层处理，实现粪污残饵含量低的养殖尾水位于上部直接溢出，粪污残饵含量高的养殖尾水位于下部沉淀并经过处理后排出与粪污残饵含量低的养殖尾水混合，再经过生态处理后排出，针对山区传统流水养殖模式具有用水流量大、养殖密度高、单位面积产量高、二次或多次用水、尾水直接排放等特点，通过对养殖尾水进行处理继而达标排放，是确保山区流水养殖产业健康可持续发展的主要措施，尾水处理是在将其重复利用或者排放前对水体进行修复的过程，目的是除去或者降低水体中的固体颗粒、溶解性有机物、氮磷营养物、以及其它的养殖污染物，本发明集污能力强、操作简单、管理方便、造价和运行成本低，适合山区流水养殖。
Description
技术领域
本发明涉及农业流水淡水养殖技术领域，具体为一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法。
背景技术
贵州省冷水资源丰富，且水质优良、无污染，对发展鲟鱼、鲑鳟等冷水 (亚冷水)性鱼类的养殖，具有得天独厚的自然条件。自引进并推广鲟鱼山区养殖技术以来，贵州省的养殖面积不断增大，产量占全国总产量的比例不断攀升。
为提高环境保护，渔业发展要坚持生态优先，强化资源养护。要求积极转变养殖业发展方式，促进节水减排、清洁生产、低碳循环、持续发展。主要是通过加快推进养殖节水减排。引导和鼓励养殖节水减排改造，重点支持废水处理、循环用水、网箱粪污残饵收集等环保设施设备升级改造。同时推动制定养殖废水排放强制性标准，加强养殖技术创新和运用，实现养殖废水达标排放。
开展水产养殖尾水治理，推广使用养殖网箱废弃物收集设施，支持集中连片池塘开展生态化进排水系统改造，支持工厂化养殖开展循环水改造。推进清洁生产，出台实施《水产养殖绿色生产操作规程》。
养殖后的尾水由于含有大量的粪污残饵是不能直接排入河流中，需要对其进行处理后且满足环境标准才可排除，现有尾水处理一般采用筛板进行物理处理，然由于粪污残饵的尺寸形状原因，筛板的孔径不宜过大，平面筛的筛网大小及其倾斜度设置以实现其过水量为0.01-0.03m3/s为宜，然当流水养殖的过水量过大时，则只能增大筛板的面积实现过水量，由于山区养殖的环境限制，大大制约了筛板的设定，造成筛板技术的采用不能很好适应大流量淡水养殖的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，本发明针对贵州山区流水养殖模式养殖密度高、水流量大的特点，通过实现对养殖尾水进行分层处理，再集成适合山区流水养殖尾水处理的“物理+ 生物净化”符合生态尾水处理系统，以达到符合排放标准要求或者进行再次利用的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，该方法利用旋流集污池对养殖尾水进行分层处理，实现粪污残饵含量低的养殖尾水位于上部直接溢出，粪污残饵含量高的养殖尾水从旋流集污池底部排到多级沉淀池沉淀，处理后排出与粪污残饵含量低的养殖尾水混合，再经过生态处理后排出。
作为本发明的进一步方案：实现对养殖尾水的水质进行分层处理的方法是设置旋流集污池，该旋流集污池底部为锅底状，在池底部中央设置U型排污管，该U型排污管的出水端位于沉淀池内，高度低于旋流集污池的溢水面，养殖尾水的排水渠设置在旋流集污池的切向方向且彼此连通，利用养殖尾水的流水方向使得养殖尾水在旋流集污池中形成旋流，通过旋流使粪污残饵向心旋转沉积于池底中部，流入到U型排污管内，即实现粪污残饵含量低的养殖尾水从旋流集污池四周的溢水面流出，粪污残饵含量高的养殖尾水通过U 型排污管流入沉淀池再处理。
作为本发明的进一步方案：所述粪污残饵含量高的养殖尾水位于下部沉淀并经过处理的方法是在粪污残饵含量高的养殖尾水的出水端设置多级沉降池，在养殖尾水通过多级沉降池流动过程中通过自然沉降方式将粪污残饵沉淀在各沉降池底部，沉淀过滤后的养殖尾水通过溢流方式排出多级沉降池排出进行下一步处理；在各级沉降池底部设置排污管与抽污井连通，通过抽污井中的水泵将粪污残饵送至干湿分离机，实现对粪污残饵进行处理形成肥料或料饵。
作为本发明的进一步方案：在旋流集污池内沿边设置多个配重可转动的挡流板，所述挡流板与养殖尾水水流方向保持垂直，降低水流流速并导引水流向下运动。
作为本发明的进一步方案：所述生态处理包括生态处理池，生态处理池接纳经物理处理后的尾水，池形依养殖场地形而建，池内设置挡水墙和潜流墙；采用在生态处理池中的缓水区域架设生物浮床种植净水植物，用于吸收水溶性营养物；在挡水墙之间设置生物滤材；最后采用通过进水-曝气策略，在生态处理池内形成周期厌氧/好氧的运行环境，实现除磷的目的；采用在生态处理池中种植水生植物和饲养水生动物相结合方式实现分解尾水中的营养物。
作为本发明的进一步方案：挡水墙设置在生态处理池进水端与排水段之间，间距为10-20m；该挡水墙墙体高度不低于水池正常水位20cm；采取挡水墙与池壁之间交错开口或挡水墙一侧上端交错开口的方式，两种开口方式的过水截面积均要保证过水平稳，并使池内水流呈“Z”形运动，目的是减缓水流流速，增加水流在池内处理的行程；所述挡水墙墙面设置多孔结构，并在挡水墙墙体与池边结合处下端距离池底20cm以上设置透水孔，避免形成死水区。
作为本发明的进一步方案：在靠近排水端的挡水墙之间设置1-2道潜流墙，墙厚0.8-2.0m，内部填充基质填料，填料无杂质，两侧填料的直径大于中间填料的直径；潜流墙以挡水面下部进水，背水面上部出水效果为宜。
作为本发明的进一步方案：生物滤材选用比表面积大，空隙多的材料，利于硝化细菌附着生长，吸收分解水中的氨氮，用网目为1cm－2cm的渔网网片，缝制成10gm*20cm的方形网袋，或直径10cm、长20-30cm的圆桶形网袋，将滤材充填入网袋中；在两道相邻挡水墙之间，在水位线下5cm－10cm设桩或在墙体上，垂直方向间隔20-30cm，离池底30cm，依次等高连接尼龙绳，为保持稳定中部可加桩固定，在尼龙绳上间隔20cm捆绑滤材网袋，形成一道滤层，滤层间距40-60cm。
作为本发明的进一步方案：按0.22－0.35kw/亩配置喷泉曝气机，通过进水-曝气策略，在周期内形成厌氧/好氧的运行环境，使聚磷菌在厌氧条件下吸收挥发性脂肪酸，将其转化为聚羟基链烷酸酯并贮存在体内，再在好氧条件下氧化分解，用于充分吸收水中的磷酸盐，以达到除磷的目的。同时，在周期内进行曝气，好氧条件下可以将NH4+-N经硝化作用转化为NO3--N，并在缺氧条带下经反硝化作用降低水体中NO3--N浓度。。
与现有技术相比，本发明针对山区传统流水养殖模式具有用水流量大、养殖密度高、单位面积产量高、二次或多次用水、尾水直接排放等特点，通过对养殖尾水进行处理继而达标排放，是确保山区流水养殖产业健康可持续发展的主要措施，尾水处理是在将其重复利用或者排放前对水体进行修复的过程，目的是除去或者降低水体中的固体颗粒、溶解性有机物、氮磷营养物、以及其它的养殖污染物，本发明通过水养殖尾水进行创造性的分层处理，将粪污残饵含量较高的尾水通过沉降方式后再通过分离机将粪污残饵分离出来，剩余的尾水再通过生态处理方式进行处理排出。。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中旋流集污池的剖面图；
图3为旋流集污池中水体流向示意图；
图4为本发明的工艺流程示意图。
附图标记为：1、养殖尾水排水渠；2、旋流集污池；3、挡流板；4、多级沉降池；5、干湿分离机；6、增氧机；7、挡水墙；8、潜流墙；9、生态处理池；10、U型排污管；11、养殖尾水流向；12、粪污残饵含量低的养殖尾水流向。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：该方法采用对养殖尾水的水质进行分层处理，实现粪污残饵含量低的养殖尾水位于上部直接溢出，粪污残饵含量高的养殖尾水位于下部沉淀并经过处理后排出与粪污残饵含量低的养殖尾水混合，再经过生态处理后排出。
其中；实现对养殖尾水的水质进行分层处理的方法是设置旋流集污池，该旋流集污池底部为锅底状，在池底部中央设置U型排污管，该U型排污管的出水端位于沉淀池内，高度低于旋流集污池的溢水面，养殖尾水的排水渠设置在旋流集污池的切向方向且彼此连通，在旋流集污池内沿边设置多个配重可转动的挡流板，所述挡流板与养殖尾水水流方向保持垂直，降低水流流速并导引水流向下运动，利用养殖尾水的流水方向使得养殖尾水在旋流集污池中形成旋流，通过旋流使粪污残饵向心旋转沉积于池底中部，流入到U型排污管内，即实现粪污残饵含量低的养殖尾水从旋流集污池四周的溢水面流出，粪污残饵含量高的养殖尾水通过U型排污管流入沉淀池再处理；所述粪污残饵含量高的养殖尾水位于下部沉淀并经过处理的方法是在粪污残饵含量高的养殖尾水的出水端设置多级沉降池，在养殖尾水通过多级沉降池流动过程中通过自然沉降方式将粪污残饵沉淀在各沉降池底部，沉淀过滤后的养殖尾水通过溢流方式排出多级沉降池排出进行下一步处理；在各级沉降池底部设置排污管与抽污井连通，通过抽污井中的水泵将粪污残饵送至干湿分离机，实现对粪污残饵进行处理形成肥料或料饵。
所述生态处理包括生态处理池，生态处理池接纳经物理处理后的尾水，池形依养殖场地形而建，池内设置挡水墙和潜流墙；采用在生态处理池中的缓水区域架设生物浮床种植净水植物，用于吸收水溶性营养物；再挡水墙之间设置生物滤材；最后采用通过进水-曝气策略，在生态处理池内形成周期厌氧/好氧的运行环境，实现除磷的目的；采用在生态处理池中种植水生植物和饲养水生动物相结合方式实现分解尾水中的营养物；挡水墙设置在生态处理池进水端与排水段之间，间距为10-20m；该挡水墙墙体高度不低于水池正常水位20cm；采取挡水墙与池壁之间交错开口或挡水墙一侧上端交错开口的方式，两种开口方式的过水截面积均要保证过水平稳，并使池内水流呈“Z”形运动，目的是减缓水流流速，增加水流在池内处理的行程；所述挡水墙墙面设置多孔结构，并在挡水墙墙体与池边结合处下端距离池底20cm以上设置透水孔，避免形成死水区；在靠近排水端的挡水墙之间设置1-2道潜流墙，墙厚0.8-2.0m，内部填充基质填料，填料无杂质，两侧填料的直径大于中间填料的直径；潜流墙以挡水面下部进水，背水面上部出水效果为宜；生物滤材选用比表面积大，空隙多的材料，利于硝化细菌附着生长，吸收分解水中的氨氮，用网目为1cm－2cm的渔网网片，缝制成10gm*20cm的方形网袋，或直径10cm、长20-30cm的圆桶形网袋，将滤材充填入网袋中；在两道相邻挡水墙之间，在水位线下5cm－10cm设桩或在墙体上，垂直方向间隔20-30cm，离池底30cm，依次等高连接尼龙绳，为保持稳定中部可加桩固定，在尼龙绳上间隔20cm捆绑滤材网袋，形成一道滤层，滤层间距40-60cm；按0.22－0.35kw/ 亩配置喷泉曝气机，通过进水-曝气策略，在周期内形成厌氧/好氧的运行环境，使聚磷菌在厌氧条件下吸收挥发性脂肪酸，将其转化为聚羟基链烷酸酯并贮存在体内，再在好氧条件下氧化分解，用于充分吸收水中的磷酸盐，以达到除磷的目的。同时，在周期内进行曝气，好氧条件下可以将NH4+-N经硝化作用转化为NO3--N，并在缺氧条带下经反硝化作用降低水体中NO3--N浓度。
具体制作时的生态处理
(一)生态处理池
生态处理池接纳经物理处理后的尾水，池形依养殖场地形而建，按进水量为0.1m3/s时，生态处理池面积≥1亩比例匹配,池深1.5m-2.5m，设计水力停留时间约3h。池内设置挡水墙和潜流墙。
1、挡水墙
在生态处理池进水端与排水端之间，修建多道挡水墙，依过水量大小，间距10－20m不等，墙体高于池水正常水位20cm。采取挡水墙与池壁之间交错开口或挡水墙一侧上端交错开口的方式，两种开口方式的过水截面积均要保证过水平稳，并使池内水流呈“Z”形运动，目的是减缓水流流速，增加水流在池内处理的行程。
墙体用双孔水泥砖(长*宽*高：12*24*12)或多孔水泥砖(长*宽*高： 40*20*14)砌成，墙面无需抹平。在墙体与池边接合一侧下端距池底20cm以上，需要设一定数量10cm*10cm的透水孔，避免形成死水区。
2、潜流墙
在靠近排水端的挡水墙之间，修建一至二道潜流墙，墙厚0.8-2.0m，内部填充碎石、沸石、鹅卵石等基质填料，填料无杂质，两侧填料的直径大于中间填料的直径。潜流墙以挡水面下部进水，背水面上部出水效果最好。
(二)生态处理装置
1、浮床
在相对缓水区域，架设生物浮床以种植净水植物，吸收水溶性的氨氮、磷等营养物。浮床离岸端及两侧以直径约4cm密封塑料管或竹子固定，浮床架设面积可占生态处理池水面总面积1/5-1/4。
2、生物滤材的选择与布置
(1)生物滤材选用比表面积大，空隙多的材料，利于硝化细菌附着生长，吸收分解水中的氨氮。生物滤材可向厂家定购，或结合山区自然资源，采用竹子、树枝或竹碳和木碳等廉价材料，用网目为1cm－2cm的渔网网片，缝制成10gm*20cm的方形网袋，或直径10cm、长20-30cm的圆桶形网袋，将上述滤材充填入网袋中。
(2)在两道相邻挡水墙之间，在水位线下约5cm－10cm设桩或在墙体上，垂直方向间隔20-30cm，离池底30cm，依次等高连接直径0.5cm尼龙绳，为保持稳定中部可加桩固定。在尼龙绳上间隔20cm捆绑1个滤材网袋，形成一道滤层，滤层间距约50cm。根据实际需要设置滤层数量，生态池面积小、尾水指标物浓度高，则增加布置数量。
3、曝气
按0.22－0.35kw/亩配置喷泉曝气机，通过进水-曝气策略，在周期内形成厌氧/好氧的运行环境，使聚磷菌在厌氧条件下吸收挥发性脂肪酸，将其转化为聚羟基链烷酸酯并贮存在体内，再在好氧条件下氧化分解，用于充分吸收水中的磷酸盐，以达到除磷的目的。同时，在周期内进行曝气，好氧条件下可以将NH4+-N经硝化作用转化为NO3--N，并在缺氧条带下经反硝化作用降低水体中NO3--N浓度。
本实施例的工作原理是，利用旋流集污池2的特殊结构，当养殖尾水以切线方向流入到环形集污槽内后；由于养殖尾水渠1倾斜设置，通过挡流板3 的降速和导流作用，加上旋流集污池池底排水，使得流入到旋流集污池2的养殖尾水中的粪污残饵，由于旋流向心和自重重力作用，会随水流螺旋状向下向旋流集污池池底的方向流动聚集，通过U型导流管流到沉淀池4，实现将粪污残饵从养殖尾水中的分流与分离的目的。经过处理的大部分养殖尾水沿着旋流集污池以表层溢流的方式排向生态处理池。在沉淀池中的粪污残饵通过水泵抽出外运即可，本实施例对于流水水量不限定，尤其可以满足大水量流水的养殖。
三、处理效果
本发明的尾水处理系统对山区流水养殖模式的固态污染物去除率95％以上，对水溶性污染物去除率80％以上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：该方法利用旋流集污池对养殖尾水进行分层处理，实现粪污残饵含量低的养殖尾水位于上部直接溢出，粪污残饵含量高的养殖尾水从旋流集污池底部排到多级沉淀池沉淀，处理后排出与粪污残饵含量低的养殖尾水混合，再经过生态处理后排出。
2.根据权利要求1所述的一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：实现对养殖尾水的水质进行分层处理的方法是设置旋流集污池，该旋流集污池底部为锅底状，在池底部中央设置U型排污管，该U型排污管的出水端位于沉淀池内，高度低于旋流集污池的溢水面，养殖尾水的排水渠设置在旋流集污池的切向方向且彼此连通，利用养殖尾水的流水方向使得养殖尾水在旋流集污池中形成旋流，通过旋流使粪污残饵向心旋转沉积于池底中部，流入到U型排污管内，即实现粪污残饵含量低的养殖尾水从旋流集污池四周的溢水面流出，粪污残饵含量高的养殖尾水通过U型排污管流入沉淀池再处理。
3.根据权利要求1所述的一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：所述粪污残饵含量高的养殖尾水位于下部沉淀并经过处理的方法是在粪污残饵含量高的养殖尾水的出水端设置多级沉降池，在养殖尾水通过多级沉降池流动过程中通过自然沉降方式将粪污残饵沉淀在各沉降池底部，沉淀过滤后的养殖尾水通过溢流方式排出多级沉降池排出进行下一步处理；在各级沉降池底部设置排污管与抽污井连通，通过抽污井中的水泵将粪污残饵送至干湿分离机，实现对粪污残饵进行处理形成肥料或料饵。
4.根据权利要求2所述的一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：在旋流集污池内沿边设置多个配重可转动的挡流板，所述挡流板与养殖尾水水流方向保持垂直，降低水流流速并导引水流向下运动。
5.根据权利要求1所述的一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：所述生态处理包括生态处理池，生态处理池接纳经物理处理后的尾水，池形依养殖场地形而建，池内设置挡水墙和潜流墙；采用在生态处理池中的缓水区域架设生物浮床种植净水植物，用于吸收水溶性营养物；在挡水墙之间设置生物滤材；最后采用通过进水-曝气策略，在生态处理池内形成周期厌氧/好氧的运行环境，实现除磷的目的；采用在生态处理池中种植水生植物和饲养水生动物相结合方式实现分解尾水中的营养物。
6.根据权利要求5所述的一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：挡水墙设置在生态处理池进水端与排水段之间，间距为10-20m；该挡水墙墙体高度不低于水池正常水位20cm；采取挡水墙与池壁之间交错开口或挡水墙一侧上端交错开口的方式，两种开口方式的过水截面积均要保证过水平稳，并使池内水流呈“Z”形运动，目的是减缓水流流速，增加水流在池内处理的行程；所述挡水墙墙面设置多孔结构，并在挡水墙墙体与池边结合处下端距离池底20cm以上设置透水孔，避免形成死水区。
7.根据权利要求5所述的一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：在靠近排水端的挡水墙之间设置1-2道潜流墙，墙厚0.8-2.0m，内部填充基质填料，填料无杂质，两侧填料的直径大于中间填料的直径；潜流墙以挡水面下部进水，背水面上部出水效果为宜。
8.根据权利要求5所述的一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：生物滤材选用比表面积大，空隙多的材料，利于硝化细菌附着生长，吸收分解水中的氨氮，用网目为1cm－2cm的渔网网片，缝制成10gm*20cm的方形网袋，或直径10cm、长20-30cm的圆桶形网袋，将滤材充填入网袋中；在两道相邻挡水墙之间，在水位线下5cm－10cm设桩或在墙体上，垂直方向间隔20-30cm，离池底30cm，依次等高连接尼龙绳，为保持稳定中部可加桩固定，在尼龙绳上间隔20cm捆绑滤材网袋，形成一道滤层，滤层间距40-60cm。
9.根据权利要求5所述的一种山区流水养殖旋流集污多级沉淀尾水处理方法，其特征在于：按0.22－0.35kw/亩配置喷泉曝气机，通过进水-曝气策略，在周期内形成厌氧/好氧的运行环境，使聚磷菌在厌氧条件下吸收挥发性脂肪酸，将其转化为聚羟基链烷酸酯并贮存在体内，再在好氧条件下氧化分解，用于充分吸收水中的磷酸盐，以达到除磷的目的。同时，在周期内进行曝气，好氧条件下可以将NH4+-N经硝化作用转化为NO3--N，并在缺氧条带下经反硝化作用降低水体中NO3--N浓度。
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