CN213895510U - 一种池塘养殖尾水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种池塘养殖尾水处理系统，属于淡水池塘水产养殖领域。所述尾水处理系统包括接收尾水的初沉池1、硝化/反硝化池2和曝气复氧池3；硝化/反硝化池2由硝化池21和反硝化池22组成，硝化池21通过溢流坝4与初沉池1连接；反硝化池22通过第二过滤坝5与曝气复氧池3连接；硝化池21和反硝化池22之间设有第三过滤坝211。使净化后的水能够达到渔用标准，甚至优于进水水源，从而实现循环利用。

Description

一种池塘养殖尾水处理系统

技术领域

本实用新型属于淡水池塘水产养殖领域，具体地，涉及一种池塘养殖尾水处理系统。

背景技术

当前养殖尾水的净化与标准排放成为农业环境科学关注的热点。解决小规模池塘原位修复技术、连片池塘的规模尾水处理区的氮磷综合消减技术严重缺乏。

对于养殖尾水的处理，原则上要求养殖用水循环使用，实现零排放，对于特殊情况需要排出养殖场的尾水水质应达到农业部《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T9101—20007)中一级标准。现有养殖尾水净化技术中，要么储水池、洁水池未经过复氧，净化后的水达不到渔用标准，不能循环利用，要么排出的尾水水质达不到排放标准。

实用新型内容

为了解决上述技术问题的至少一种，本实用新型通过构建“初沉Ⅰ区-溢流坝-硝化/反硝化Ⅱ区-潜流坝-曝气复氧Ⅲ区”尾水处理系统，达到养殖用水循环使用，实现零排放目标。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

提供一种池塘养殖尾水处理系统，包括接收所述尾水的初沉池1、硝化/反硝化池2和曝气复氧池3，面积比为2：1：1；所述硝化/反硝化池2由硝化池21 和反硝化池22组成，所述硝化池21通过溢流坝4与所述初沉池1连接，其中，所述溢流坝4上半部分为挡水坝41，下半部分为第一过滤坝42；所述反硝化池22 通过第二过滤坝5与所述曝气复氧池3连接；硝化池21和反硝化池22之间设有第三过滤坝211。

其中，初沉池1的主要净化过程包括沉降、过滤作用对悬浮性有机颗粒的去除，靠近溢流坝4上层水的曝气作用对溶解性有机物的氧化，这一步的主要目的是有效降低水中有机物的量。在本实用新型的一些实施方案中，所述初沉池1中种植水生植物，实现对氮磷的部分吸收。在本实用新型的一些实施方案中，所述水生植物包括部分中草药品种。

在本实用新型的一些实施方案中，初沉池1中可添加网格化处理的水处理材料，如陶粒、改性凹凸棒土和火山石等。在本实用新型的一些优选实施方案中，还可添加活性污泥、复合芽孢杆菌等微生物制剂强化效果。

在本实用新型的一些实施方案中，根据养殖尾水的污染物情况，可以在初沉池1、硝化/反硝化池2加设多道过滤坝，也可以建设人工湿地，这样做的目的是充分移出水中的有机颗粒和有机物。

在本实用新型的一些实施方案中，所述硝化池21的主要作用是充分曝气，促进硝化反应的进行，使得水中的氨态氮转化为硝酸盐氮；然后经第三过滤坝 211过滤后进入反硝化池22，反硝化池22中种植有高密度水生植物，不曝气，水生植被可以进一步吸收水中的氮和磷，同时在植被耗氧状态下促进反硝化反应的发生，从而进一步将氮移出系统外，因此，硝化/反硝化池2主要目的是有效降低水中的氮。

在本实用新型的一些实施方案中，所述硝化/反硝化池2中设置有毛刷，密度不小于5000根/亩。

在本实用新型的一些实施方案中，所述硝化/反硝化池2水还添加有微生物制剂。

在本实用新型中，曝气复氧池3的作为是充分曝气复氧，同时进一步氧化水中的还原性物质，经检测达到排放标准的情况下可以排放到外部环境。

在本实用新型的一些实施方案中，所述曝气复氧池3中设置有曝气头。

在本实用新型的另一些实施方案中，所述曝气复氧池3中还种植水生植物。

在本实用新型的一些实施方案中，在所述曝气复氧池3中进一步设置紫外消毒装置，对病害进行规避，增加C/N比提高藻类浓度。

在本实用新型的一些优选实施方案中，经所述曝气复氧池3处理过的水作为养殖用水经泵站再通过进水渠道输入各养殖池塘中形成一个循环。

在本实用新型中，所述水生植物选自挺水植物、沉水植物和漂浮植物中的至少一种，其中所述挺水植物包括鸢尾、再力花、美人蕉和小香蒲中的至少一种；所述沉水植物包括金鱼藻、车轮藻、狸藻和眼子菜中的至少一种；所述漂浮植物包括王莲、睡莲、萍蓬草、芡实和荇菜中的至少一种。

在本实用新型的一些实施方案中，所述第一过滤坝42、第二过滤坝5、第三过滤坝211由8-16mm粒经的鹅卵石堆砌而成。

在本实用新型的又一些实施方案中，所述第一过滤坝42、第二过滤坝5、第三过滤坝211由外部墙体61和填充滤料62组成。

在本实用新型的一些优选实施方案中，所述填充滤料62选自砺石、沸石、陶粒、火山石、改性凹凸棒土、细沙、碎石、棕片和活性炭中的至少一种。

在本实用新型的另一些实施方案中，所述第一过滤坝42、第二过滤坝5、第三过滤坝211由过滤网组成。

在本实用新型的一些优选实施方案中，所述过滤网包括上纲71、浮子72、固定扣主绳73、绑扎带74、网膜75和地笼76组成。

在本实用新型的另一些优选实施方案中，所述过滤网包括上纲71、浮子72、固定扣主绳73、绑扎带74、网膜75和生态基77组成。

在本实用新型中，所述网膜75为40目尼龙无结节涤纶网。

在本实用新型的一些优选实施方案中，所述过滤网有多道。

在本实用新型的一些实施方案中，过滤坝可由人工湿地代替，这样做的目的是充分移出水中的有机颗粒和有机物。

本实用新型的有益效果

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

本实用新型提出先经过充氧硝化反应，再耗氧进行反硝化将氮排除，利用植物对磷进行有效吸收，使净化后的水能够达到渔用标准，从而实现循环利用。

经过三级净化的循环水养殖系统能够使养殖尾水得到充分的净化，从而满足循环再利用的要求，如果排放到周边环境，水质远远优于进水水源。

利用本实用新型，在初沉单元污染物去除效率达到50％。经处理后，主要理化指标的浓度均显著下降，能够满足循环再利用的需要。

附图说明

图1示出了本实用新型淡水池塘养殖尾水处理系统的示意图。

图2示出了本实用新型的一种过滤坝示意图。

图3示出了本实用新型组成过滤坝的一种过滤网结构示意图。

图4示出了本实用新型组成过滤坝的另一种过滤网的示意图。

图5示出了本实用新型的一种具体淡水池塘养殖尾水处理系统。

图6示出了本实用新型的净化池表面流人工湿地断面图。

图7示出了改造后的淡水池塘养殖场模式示意图。

图8示出了经过三级净化的循环水养殖系统的各模块中总氮和总磷的净化效果。

图9示出了构建好的循环水养殖系统工艺流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例

以下例子在此用于示范本实用新型的优选实施方案。本领域内的技术人员会明白，下述例子中披露的技术代表实用新型人发现的可以用于实施本实用新型的技术，因此可以视为实施本实用新型的优选方案。但是本领域内的技术人员根据本说明书应该明白，这里所公开的特定实施例可以做很多修改，仍然能得到相同的或者类似的结果，而非背离本实用新型的精神或范围。

除非另有定义，所有在此使用的技术和科学的术语，和本实用新型所属领域内的技术人员所通常理解的意思相同，在此公开引用及他们引用的材料都将以引用的方式被并入。

那些本领域内的技术人员将意识到或者通过常规试验就能了解许多这里所描述的实用新型的特定实施方案的许多等同技术。这些等同将被包含在权利要求书中。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的仪器设备，如无特殊说明，均为实验室常规仪器设备；下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。

实施例1淡水池塘养殖尾水处理系统

本实施例结合图1、图2描述本实用新型的淡水池塘养殖尾水处理系统。

如图1所示，本实施例提供一种池塘养殖尾水处理系统，包括接收所述尾水的初沉池1、硝化/反硝化池2和曝气复氧池3；硝化/反硝化池2由硝化池21和反硝化池22组成，硝化池21通过溢流坝4与初沉池1连接，其中，所述溢流坝4 上半部分为挡水坝41，下半部分为第一过滤坝42；反硝化池22通过第二过滤坝 5与曝气复氧池3连接；硝化池21和反硝化池22之间设有第三过滤坝211。

初沉池1前连接生态沟渠。生态沟渠宽度不小于3m，深度不小于1.5m，沟渠坡岸原则上不硬化，种植绿化植物，在沟渠内设置浮床，种植水生植物。

初沉池1面积不小于尾水处理设施总面积的40％，并在池中种植水生植物，以吸收利用水体中营养盐。初沉区还设有网格式充填好的净化材料。

硝化/反硝化池2内悬挂毛刷，密度不小于5000根/亩，定期添加芽孢杆菌、光合细菌等微生物制剂。其中，反硝化池22中种植有高密度水生植物，不曝气，水生植被可以进一步吸收水中的氮和磷，同时在植被耗氧状态下促进反硝化反应的发生，从而进一步将氮移出系统外。

曝气复氧池3面积为总面积的20％左右，曝气头设置密度不小于每3平方米1 个，曝气头安装时应距离池底30cm以上，罗茨风机功率配备不小于每100个曝气头3kw。池内种植伊乐藻、苦草、铜钱草、空心菜、狐尾藻、莲藕、荷花等水生植物。

如图2所示，第一过滤坝42、第二过滤坝5、第三过滤坝211由外部墙体61 和填充滤料62组成。用空心砖或钢架结构搭建过滤坝外部墙体61，在坝体中填充大小不一的滤料62，滤料62可选择陶粒、火山石、改性凹凸棒土、细沙、碎石、棕片和活性炭等，坝宽不小于2米；坝长不小于6米，并以200亩养殖面积为起点，原则上每增加100亩养殖面积，坝长加1米。

实施例2淡水池塘养殖尾水处理系统

本实施例结合图1、图3描述本实用新型的淡水池塘养殖尾水处理系统。

各部分设置如实施例1，不同的是，第一过滤坝42、第二过滤坝5、第三过滤坝211由多道图3所示的过滤网组成。

过滤网包括上纲71、浮子72、固定扣主绳73、绑扎带74、网膜75和地笼76 组成。其中，上纲71为1cm左右的涤纶绳；浮子72为泡沫条，直径根据负重配置；固定扣主绳73同样为1cm左右涤纶绳；绑扎带74为涤纶绳，链接固定桩；网膜75为40目尼龙无结节涤纶网；地笼76根据水流冲击力配置。

实施例3淡水池塘养殖尾水处理系统

本实施例结合图1、图4描述本实用新型的淡水池塘养殖尾水处理系统。

各部分设置如实施例1，不同的是，第一过滤坝42、第二过滤坝5、第三过滤坝211由多道图4所示的过滤网组成。

过滤网包括上纲71、浮子72、固定扣主绳73、绑扎带74、网膜75和生态基 77组成。其中，上纲71为1cm左右的涤纶绳；浮子72为泡沫条，直径根据负重配置；固定扣主绳73同样为1cm左右涤纶绳；绑扎带74为涤纶绳，链接固定桩，间距5m；网膜75为40目尼龙无结节涤纶网；生态基77长度根据水深配置。

实施例4淡水池塘养殖尾水处理系统

本实施例结合图1、图4描述本实用新型的淡水池塘养殖尾水处理系统。

各部分设置如实施例1，不同的是，第一过滤坝42、第二过滤坝5、第三过滤坝211由8-16mm粒经的鹅卵石直接堆砌而成。

实施例5尾水处理系统构建与应用

本实施例中，如图5所示，在该系统中，一级净化单元是由进、排水河道改造而成的生态沟渠和沉淀池组成。一级净化单元的主要净化过程包括沉降、过滤作用对悬浮性有机颗粒的去除，靠近挡水过滤坝区域上层水的曝气作用对溶解性有机物的氧化，生态沟渠中水生植物对氮磷的部分吸收等，这一步的主要目的是有效降低水中有机物的量。沉淀池添加网格化处理的水处理材料陶粒、改性凹凸棒土和火山石等，并添加活性污泥、复合芽孢杆菌等微生物制剂强化效果。水生植物包括部分中草药品种。

二级净化单元由两部分组成，两部分由过滤坝隔开。第一部分的主要作用是充分曝气，促进硝化反应的进行，使得水中的氨态氮转化为硝酸盐氮；然后经过滤坝过滤后进入第二部分，第二部分中种植有高密度水生植物，不曝气，水生植被可以进一步吸收水中的氮和磷，同时在植被耗氧状态下促进反硝化反应的发生，从而进一步将氮移出系统外，因此，二级净化单元的主要目的是有效降低水中的氮。

三级净化单元的主要过程是，充分曝气复氧，同时进一步氧化水中的还原性物质，经检测达到排放标准的情况下可以排放到外部环境，通过增设紫外消毒对病害进行规避，增加C/N比提高藻类浓度，条件允许的情况下，经三级净化单元处理过的水作为养殖用水经泵站再通过进水渠道输入各养殖池塘中形成一个循环。

如图6所示，初沉池设计水深1.5-2.0m，由进水端的1m，逐渐过渡末端的水深2m，平均水深1.5m，边坡坡比1:2-1:3土坡。

岸边水深0-0.8m处，种植挺水植物如鸢尾、再力花、美人蕉和小香蒲等；水深1.2-1.5m区域，种植沉水植物如苦草、微齿眼子菜、金鱼藻等；水深2m处种植浮叶植物如马来眼子菜、篦齿眼子菜等。

植物种植初期的密度可根据植物种类进行选择，芦苇行距、株距分别为 30cm-30cm；香蒲行距、株距分别为30cm-30cm；菖蒲行距、株距分别为 25cm-20cm；旱伞草行距、株距分别为30cm-30cm；美人蕉行距、株距分别为 30cm-20cm；水葱行距、株距分别为30cm-20cm；灯心草行距、株距分别为 30-45cm-30-45cm；水芹行距、株距分别为5-8cm、5-8cm；茭白行距、株距分别为50cm-50cm；等。

在湿地运行过程中，需要专人负责对水生植物的果实、枯枝进行收割和管理。湿地植物收割时间以秋季为主，在冬季来临之前必须进行收割，这是因为存在于湿地中部分氮、磷通过植物的收获去除。此外，秋冬季是植物地下根茎和根芽的重要生长期，植物收割能够给第二年植物得生长创造良好的环境。植物收割和其它有关植物的维护管理，以不降低湿地处理能力为原则。对于人工湿地水质净化工程中种植的芦苇、香蒲等挺水植物，宜每年在秋冬季节收割一次；对于姜花、西伯利亚鸢尾均在花期枯萎后收割。对于菱角和芡实，在秋季对其果实及时采摘，之后将其死亡的茎叶及时收割；对于莲藕，在当年冬天及时收割其死亡的茎叶，在第二年春季采摘莲藕，并适当保留部分藕种；割出的植物应尽快运出现场，不在现场保留。

在一、二、三级净化区中放养规格为100克/尾左右的白鲢和鳙鱼，其中白鲢50尾/亩～100尾/亩、鳙鱼30尾/亩～50尾/亩；在河道底部放养螺蛳150公斤/ 亩～300公斤/亩。

在三级净化区每3-5亩放置一台2.2kw的喷泉曝气机。

水生植物吸收氮、磷——以凤眼莲为例：以河蟹养殖周期10个月(300天) 进行计算，这期间以凤眼莲为代表的水生植物也处于生长阶段。经统计，1hm²凤眼莲在生长季节的收获量为5000kg/d，107.56kg凤眼莲吸收氮、磷的量为 97.19g和15.44g，1hm²共吸收氮、磷的量为4.518kg/d和0.718kg/d。

以100亩河蟹养殖池塘标准化改造为例，10％的净化池塘面积为10亩，其余 90亩为养殖池塘面积。根据2007年第一次全国污染源普查对河蟹淡水池塘养殖业产污系数分析统计，90亩河蟹养殖池塘污染物负荷量为：TN24.1kg，TP 4.248kg。以河蟹养殖周期10个月(300天)进行计算，则养殖河蟹每天产生的氮、磷负荷量为0.08kg/d、0.014kg/d。

假设河蟹养殖一月换水一次，每次换水1/3，则每次换水带出氮、磷的量为 0.8kg、0.14kg。

(1)过滤、沉降：按65％计算，去除TN 0.52kg，TP 0.091kg，剩余TN 0.28kg， TP0.049kg。

(2)水生植物吸收氮、磷——以凤眼莲为例：1hm²凤眼莲共吸收氮、磷的量为4.518kg/d和0.718kg/d，以排水在净化区停留10天计算，河蟹养殖池塘排出的氮、磷不能满足净化池塘水生植物生长的需要。

(3)由于河蟹养殖池塘排出的氮、磷不能满足净化池塘水生植物生长的需要，净化池塘排水水质将好于从水源引进养殖池塘的水质。

上述计算结果是河蟹正常养殖情况下的理想计算结果，计算的是排水水体氮、磷污染物情况。河蟹淡水养殖池塘污染物排放还有许多不确定性因素，包括一次性排水过大，超出净化池塘的承载能力；水生植物在河蟹养殖的早期和晚期不能很好地生长等。

水质的好坏与养殖方式、养殖品种、饲料投入、季节、降水量、地表径流、气候、工程的具体实施、池塘及生态净化区管理(如植物未及时进行打捞，可造成二次污染)等具体情况相关。

养殖池塘面积(S₀)和净化池塘面积(S)的关系：

(1)按净化池塘所能承接的养殖池塘一次总排放水体计算：

若净化池塘的面积用S表示，深度用H表示，则净化池塘所能承放的水体体积为：S·H；

若养殖池塘的面积用S₀表示，则在一次有Δn池塘换水的情况下，若换水深度为Δh，则一次换水排出的水体体积为：S₀·Δh·Δn；

根据凈化池塘设计要满足养殖池塘在若干池塘同时换水一定深度的情况下水体存放的要求的原则，则有：

S·H＝S₀·Δh·Δn

从而得出养殖池塘和净化池塘面积的关系为：

S₀＝H/(Δh·Δn)·S………………………………………………(1)

其中：S₀：养殖池塘的面积(m²)

H：净化池塘的水深(m)

Δh：每次换水的深度(m)

Δn：换水池塘所占的比例

S：净化池塘的面积(m²)

(2)按养殖池塘所排放的污染物浓度计算：

养殖池塘一次换水所排放的污染物的量Σm₀为：

Σm₀＝v·V₀

其中：v：养殖池塘尾水污染物的排放浓度(mg/L)；

V₀：一次换水的体积(m³)

Σm₀：一次换水污染物的排放量(g)

而：V₀＝S₀·Δh·Δn，代入上式得：

Σm₀＝v·Δh·Δn·S₀

事实上，一次换出来的水所含污染物并不需要全部清除，而只要将排放的污染物浓度凈化到满足《渔业水质标准》就可以了，因此，发明人设计每次只要将污染物浓度降低Δv，因此，一次换水所要净化去除的污染物的量ΣΔm为：

ΣΔm＝Δv·Δh·Δn·S₀

假如养殖池塘所排放出来的废水在净化池塘停留Δd(每次换水间隔的天数)，净化池塘水生植物对污染物的吸收量M的计算公式如下：

M＝(S·Q·K·Δd)/T

其中：M：净化池塘水生植物对污染物的吸收量(g)

S：净化池塘的面积(m²)

Q：净化池塘水生植物的覆盖率(％)

K：水生植物对污染物的吸收值(g/m²)

T：水生植物的生长周期(天)

Δd：每次换水间隔的天数(天)

根据净化池塘设计要满足养殖池塘在若干池塘同时换水一定深度的情况下水体污染物净化达到《渔业水质标准》的要求原则，则有：ΣΔm＝M

即：Δv·Δh·Δn·S₀＝(S·Q·K·Δd)/T

从而得出养殖池塘和净化池塘面积的关系为：

S₀＝(Q·K·Δd)/(Δv·Δh·Δn·T)·S……………………………(2)

其中：S₀：养殖池塘的面积(m²)

S：净化池塘的面积(m²)

Q：净化池塘水生植物的覆盖率(％)

K：水生植物对污染物的吸收值(g/m²)

Δd：每次换水间隔的天数(天)

Δv：污染物去除浓度(mg/L)

Δh：每次换水的深度(m)

Δn：换水池塘所占的比例

T：水生植物的生长周期(天)

(3)按养殖鱼类的产排污系数计算：

养殖池塘所排放出来的废水在净化池塘停留Δd(每次换水间隔的天数)，净化池塘水生植物对污染物的吸收量M的计算公式如下：

M＝(S·Q·K·Δd)/T

其中：M：净化池塘水生植物对污染物的吸收量(g)

S：净化池塘的面积(m²)

Q：净化池塘水生植物的覆盖率(％)

K：水生植物对污染物的吸收值(g/m²)

T：水生植物的生长周期(天)

Δd：每次换水间隔的天数(天)

如果水源本底污染物的浓度V_本，则养殖池塘污染物的排放浓度V_总应为：

V_总＝(M₀·K₀·S₀)/(666.7·T₀·H₀·S₀)+V_本

其中：V_总：养殖池塘污染物的排放浓度(mg/L)

V_本:水源本底污染物的浓度(mg/L)

M₀：养殖鱼类的亩产量(kg)

K₀：养殖鱼类的产排污系数(g/kg)

S₀：养殖池塘的面积(m²)

T₀：鱼类的养殖周期(天)

H₀：养殖池塘的水深(m)

如果考虑在一般情况下水源本底污染物的浓度V_本是符合《渔业水质标准》的，而发明人通过净化池塘净化出来的水质也达到《渔业水质标准》的要求，那么，通过净化池塘吸收的污染物的浓度Δv为：

Δv＝V_总-V_本＝(M₀·K₀·S₀)/(666.7·T₀·H₀·S₀)

即在水源水质符合《渔业水质标准》的情况下，净化池塘所要去除的污染物的浓度就是养殖鱼类产生的污染物的浓度。

那么，在Δd天期间，在有Δn个养殖池塘同时换水(换水深度为Δh)的情况下，净化池塘所要吸收的污染物的量Σm为：

Σm＝(M₀·K₀·Δh·Δn·Δd)/(666.7·T₀·H₀)·S₀

根据净化池塘设计要满足养殖池塘在若干池塘同时换水一定深度的情况下水体污染物净化达到《渔业水质标准》的要求原则，则有：ΣΔm＝M

即：(S·Q·K·Δd)/T＝(M₀·K₀·Δh·Δn·Δd)/(666.7·T₀·H₀)·S₀

从而得出养殖池塘和净化池塘面积的关系为：

S₀＝(666.7·T₀·H₀·Q·K)/(M₀·K₀·Δh·Δn·T)·S……………………(3)

其中：S₀：养殖池塘的面积(m²)

S：净化池塘的面积(m²)

T₀：鱼类的养殖周期(天)

H₀：养殖池塘的水深(m)

Q：净化池塘水生植物的覆盖率(％)

K：水生植物对污染物的吸收值(g/m²)

M₀：养殖鱼类的亩产量(kg)

K₀：养殖鱼类的产排污系数(g/kg)

Δh：每次换水的深度(m)

Δn：换水池塘所占的比例

T：水生植物的生长周期(天)

实例分析：武进水产养殖场采用池塘循环水生态养殖模式，净化区域分为三级，一级凈化区域的面积为12hm²，二级净化区域的面积为16hm²，三级净化区域的面积为2hm²，总的净化面积为40hm²，养殖区域的面积为117hm²，有以养殖草鱼为主的放养模式和以养殖鳊鱼为主的放养模式，养殖池塘与净化池塘的面积比约为3∶1，由于一级净化区域实际上是进排水河道，所以实际净化区域所占面积为18公顷，因此，实际养殖池塘与净化池塘的面积比约为6.5∶ 1。

理论上，根据公式(1)，若：每次换水30公分，有三分之一的养殖池塘需要换水，净化池塘的水深设计为1.5m，则：H＝1.5m，Δh＝0.3m，Δn＝1/3，代入公式得：

S₀＝15S

即：1亩净化池塘可以净化15亩养殖池塘，也就是养殖池塘和净化池塘的面积比为15比1。由公式(1)得到的养殖池塘和净化池塘的面积比例应当是最基本的比例。

根据公式(2)，若：水草的覆盖率Q为50％，只考虑对TN的去除率，则水生植物对污染物的吸收值K大约为30g/m²，15天换水一次，则Δd为15d，水生植物的生长周期为4个月，则T为120d，将TN从5mg/L降到2.5mg/L，则Δv为 2.5mg/L，换水30cm，则Δh为0.3m，有1/3的养殖池塘换水，则Δn为1/3，将这些数据代入公式(2)得：

S₀＝7.5S

即：一亩净化池塘可以净化7.5亩养殖池塘。由公式(2)得到的净化池塘与养殖池塘的比例发明人只考虑了水生植物对污染物的净化作用，而没有考虑净化池塘中的微生物、藻类，以及净化池塘的沉降和过滤等作用，而这些作用应该都反应在K值上，因此，对于公式(2)，K值应当是有待探讨的变量；

根据公式(3)，以养殖草鱼为例，养殖周期为200天，养殖池塘水深2m，净化池塘水草覆盖率为50％，还是以水生植物对TN的去除为目的，则K为30g/m², 水草生长周期为120天，养殖池塘亩产1500kg，草鱼的产排污系数为10g/kg，每次有1/3池塘换水，换水深度为30cm，将这些数据代入公式(3)计算，得到：

S₀＝27.8S

即：一亩净化池塘可以净化27.8亩养殖池塘。由公式(3)所得的结果除与养殖产量有很大的关系外，还与二个变量有关，一个是水生植物对污染物的吸收能力，另外一个就是养殖鱼类的产排污系数，通过公式(3)的计算也可以简接地说明养殖鱼类产排污系数的大小，因为在鱼类产排法系数的调查统计过程中，恰恰勿略了养殖环境的自净能力，也就是说鱼类的产排污系数K₀值应当比实际调查出来的结果高。

上述给出的三个池塘循环水生态养殖模式净化池塘和养殖池塘面积之间的关系式在实际应用中可以相互参照使用。公式(1)是从物理上考虑，净化池塘所能承接的水首先必须满足养殖池塘的一次集中换水量；公式(2)应当是较为客观地反应了净化池塘和养殖池塘面积之间的关系，公式中的K值是一个发明人正在努力提高的数值，而在实际情况下，K值也应当高于发明人在举例当中提到的数值，所以7.5∶1是一个较为保守的比例；而公式(3)更能全面地反应净化池塘和养殖池塘二者之间的制约关系，不同的养殖产量、不同的养殖品种都会影响到净化池塘和养殖池塘面积比例，而发明人提高净化池塘的净化能力则可以减少净化池塘的使用面积，从而提高养殖效益。

在公式(2)和公式(3)的推导过程中，前提是水源水质是符合《渔业水质标淮》的，同经净化池塘净化的水质也满足《渔业水质标淮》的要求。在

通过公式(1)计算，养殖池塘和净化池塘的面积比为15：1；通过公式(2) 计算，养殖池塘和净化池塘的面积比为7.5：1；通过公式(3)计算，养殖池塘和凈化池塘的面积比为27.8：1。在武进水产养殖场池塘循环水生态养殖模式中，养殖池塘与净化池塘的实际面积比约为6.5∶1，因此，养殖池塘排放出来的水质能够得到很好的净化，上述对水质的测定结果就是很好的说明。

养殖场占地总面积约157hm²，其中主要养殖区域约117hm²，包括以异育银鲫和草鱼为主养的精养模式(约60hm²)和以团头鲂和鲢鱼为主养的精养模式(约57hm²)。改造前，水源主要来自滆湖水，养殖尾水排放经过水渠后也最终进入滆湖。项目组因地制宜，将该养殖场原有的进水渠、池塘、排水渠改造成为水源净化、池塘、养殖废水湿地净化的循环水养殖模式。

循环水养殖模式中各模块的构建：

生态沟渠(一级净化)：以河道为主体，有12hm²，在河道两边(河道中间过船)种养凤眼莲、水花生，同时放养河蚌、青虾、花白鲢，形成一个天然的水质净化系统。通过一级净化的水经溢流坝流入二级净化池塘。

二级净化：二级净化塘是一个近26hm²的土池，种植有多种水生植物，有浮水的，有挺水的，有沉水的，用浮床种植了20亩左右的空心菜。在二级净化池塘中也放养河蚌、青虾、花白鲢等。二级净化池是整个循环水净化的主体，养殖用水主要在这里得到净化。经过二级净化的水经一个潜流坝进入三级净化池塘。

三级净化：三级净化塘是一个2hm²左右的池塘，这里以挺水植物为主，种植有各种各样的挺水植物，同时也有一定的沉水植物和浮水植物，水生动物有河蚌、青虾、花白鲢等。三级净化主要利用植物的化感作用，同时大量生长的水生植物对水质也有相当的直接净化作用。经三级净化的水再被泵入养殖池塘成为养殖用水。改造后的养殖场模式如图7所示。

循环养殖模式各模块中总氮和总磷的净化效果：

结果如图8所示，养殖废水经三级净化后，总氮的去除率能够达到80％以上，总氮水平基本能够保持在淡水三类标准左右；总磷的去除率分别达到67.83％、 86.52％和97.61％。

结论：经过三级净化的循环水养殖系统能够使养殖尾水得到充分的净化，从而满足循环再利用的要求，如果排放到周边环境，水质甚至远远优于进水水源。

实施例6常州市水产养殖场基于表面流人工湿地的循环水养殖系统的构建

养殖场背景介绍：

养殖场占地总面积约9.2hm²，其中主要养殖区包括3块(主养区1、主养区 2和混养区)，主养区1面积为3.53hm²，包括8个小池塘，用于培育1龄长吻鮠鱼种；主养区2面积为2.67hm²，包括2个池塘，用于养殖长吻鮠商品鱼，同时搭配少量白鲢、白斑狗鱼和瓦氏黄颡鱼。混养区面积为1.33hm²，用于挂袋吊养三角帆蚌，同时混养白鲢、鳙鱼、瓦氏黄颡鱼、花鱼骨、青鱼和草鱼等商品鱼。项目组因地制宜，还构建了包括1hm²的表面流人工湿地和0.67hm²的水源区。

水源区和人工湿地构建：

水源区：用作水流从湿地净化区到主养区的过渡池(该区中对人工湿地出水在养殖生物耐受范围内进行适当的消毒，并用微生物制剂改善水质，以保证主养区用水安全)，同时作为补水池用于补充主养区因蒸发和渗漏而损失的水量；

表面流人工湿地：选种伊乐藻(Elodea nattalii)和香蒲(Typha angustifolia)作为湿地的主要净化植物，种植面积分别占湿地面积的40％和30％，并搭种少量苦草(Vallisneria natans)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、菱(Trapa natnas Linnvar.bispinosa)等沉水植物和浮叶植物，搭种水草占湿地面积的20％。同时放养适量螺蛳(Bellamya sp)，以增强人工湿地的水质净化作用。构建好的循环水养殖系统工艺流程如图9所示。

运行效果：

发明人对人工湿地进、出水水质进行了5次监测(每月一次)，各测定时间下的污染指标变化情况如表1所示。

表1人工湿地进、出水中主要污染指标变化

从表面流人工湿地对主要污染物的去除率来看，5个月内，除叶绿素a (Chl.a)和高锰酸盐指数(COD_Mn)外，各污染指标的去除率基本表现为逐渐降低的趋势；NH₄ ⁺-N、NO₂ ^--N、NO₃ ^--N、PO₄ ^3--P、TN和TP在此期间的去除率分别变化在56.25％～91.67％、38.46％～79.59％、43.75％～81.82％、47.50％～ 78.67％、31.37％～80.00％和39.53％～71.43％，平均去除率分别为76.91％、 53.06％、60.88％、61.33％、54.22％和59.15％。人工湿地对COD_Mn的去除率表现为先增加，尔后降低的趋势，各测定时间下的去除率变化在32.07％～50.00％，平均去除率为41.69％。经人工湿地净化后的出水水质高锰酸盐指数已达到地表水环境质量标准(GB3838-2002)的Ⅱ类水质标准。

结论：养殖废水经过表面流人工湿地处理后，主要理化指标的浓度均显著下降，能够满足循环再利用的需要。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，包括接收所述尾水的初沉池(1)、硝化/反硝化池(2)和曝气复氧池(3)，面积比为2：1：1；所述硝化/反硝化池(2)由硝化池(21)和反硝化池(22)组成，所述硝化池(21)通过溢流坝(4)与所述初沉池(1)连接，其中，所述溢流坝(4)上半部分为挡水坝(41)，下半部分为第一过滤坝(42)；所述反硝化池(22)通过第二过滤坝(5)与所述曝气复氧池(3)连接；硝化池(21)和反硝化池(22)之间设有第三过滤坝(211)。

2.根据权利要求1所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述初沉池(1)中种植水生植物。

3.根据权利要求2所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述初沉池(1)中还设置有网格式充填好的净化材料。

4.根据权利要求1所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述硝化/反硝化池(2)中设置有毛刷，密度不小于5000根/亩。

5.根据权利要求4所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述硝化/反硝化池(2)水还添加有微生物制剂。

6.根据权利要求1所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述曝气复氧池(3)中设置有曝气头。

7.根据权利要求6所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述曝气复氧池(3)中还种植水生植物。

8.根据权利要求2或7所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述水生植物选自挺水植物、沉水植物和漂浮植物中的至少一种，其中所述挺水植物包括鸢尾、再力花、美人蕉和小香蒲中的至少一种；所述沉水植物包括金鱼藻、车轮藻、狸藻和眼子菜中的至少一种；所述漂浮植物包括王莲、睡莲、萍蓬草、芡实和荇菜中的至少一种。

9.根据权利要求1-7任一所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述第一过滤坝(42)、第二过滤坝(5)、第三过滤坝(211)由8-16mm粒经的鹅卵石堆砌而成，或由多道过滤网组成，或由外部墙体(61)和填充滤料(62)组成。

10.根据权利要求9所述的池塘养殖尾水处理系统，其特征在于，所述填充滤料(62)选自砺石、沸石、陶粒、火山石、改性凹凸棒土、细沙、碎石、棕片和活性炭中的至少一种。

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