CN218202395U - 一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，包括至少一个修复单元，修复单元包括初步净化河水的生态浮框修复区域、便于污染物附着的仿水草填料生物接触氧化区域、提高河水氧气含量的增氧机、最终净化河水的生态浮岛修复区域和水体检测设备，生态浮框修复区域、仿水草填料生物接触氧化区域、增氧机、生态浮岛修复区域和水体检测设备依次设置在排灌河内，生态浮框修复区域位于排灌河源头处；生态浮框修复区域、仿水草填料生物接触氧化区域和生态浮岛修复区域均设有微生物培育区。本实用新型的原位生态治理系统应用成本低，排灌河水质可以稳定达标排放，属于污水治理技术领域。

Description

一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统

技术领域

本实用新型涉及污水治理技术领域，具体涉及一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统。

背景技术

目前池塘养殖尾水处理系统主要有物理、化学、生态等，其中物理和化学处理法(物理处理系统：机械过滤、泡沫分离、膜分离等；化学处理系统：臭氧处理、电化学、化学制剂等；王艳妮，王金乐：池塘养殖尾水净化处理系统及技术模式[J].农技服务，2021，38(04)：55-56+59)，上述这些系统存在成本高、操作复杂、产生二次污染等问题，在应用中受到很大限制。

国内出现了多种新的池塘养殖系统，有下列几种类型：

1.基于人工湿地的池塘循环水养殖系统，如专利号：CN202023283728.X授权公布号：CN214015578U名称为一种基于人工湿地构建的池塘生态绿色循环养殖系统。

2.“集装箱+生态池塘”养殖系统、绿色高效圈养系统，如：[1]陈骏.池塘圈养绿色高效模式探析[J].江苏农机化，2022(01):25-27.DOI:10.16271/j.cnki.jsnjh.2022.01.011。

3.植物浮床-池塘复合养殖系统、流水槽-池塘内循环养殖系统、多营养层次综合养殖系统，如：[1]马雪健,刘大海，胡国斌，姜伟，李彦平，李晓璇。多营养层次综合养殖模式的发展及其管理应用研究[J].海洋开发与管理，2016，33(0 4)：74-78。[2]杨锦英，车轩。多营养级池塘养殖系统技术要点[J].科学养鱼，20 21(12):16-17.DOI:10.14184/j.cnki.issn1004-843x.2021.12.010.专利号：CN2021216 44058.1授权公布：CN215012738U一种多营养级自净化池塘养殖系统)。

相比传统养殖池塘，上面三种养殖系统在养殖对象管理、水质净化方面取得了一定进步。但是现有大部分鱼塘养殖区域拿不出或者不愿意拿出一定面鱼塘面积作为尾水处理场地的实际情况，而以上这些池塘养殖尾水净化系统都会在一定程度上占用鱼塘的养殖面积，故而在鱼塘尾水处理的问题上仍未得到有效的解决方式。此外，当排灌河在涨潮和落潮时会有大量的水排入和排出，对鱼塘尾水的水质会有较大影响，而且在汛期时，外江水位变高，无法开闸换水，对多数鱼塘的尾水水质影响会更恶劣。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种排灌河治理系统应用成本低，排灌河水质可以稳定达标排放的池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，包括至少一个修复单元，修复单元包括初步净化河水的生态浮框修复区域、便于污染物附着的仿水草填料生物接触氧化区域、提高河水氧气含量的增氧机、最终净化河水的生态浮岛修复区域和水体检测设备，生态浮框修复区域、仿水草填料生物接触氧化区域、增氧机、生态浮岛修复区域和水体检测设备依次设置在排灌河内，生态浮框修复区域位于排灌河源头处；生态浮框修复区域、仿水草填料生物接触氧化区域和生态浮岛修复区域均设有微生物培育区。

作为一种优选，生态浮框修复区域为生态浮框，生态浮框包括PVC线管、弯头、尼龙绳、尼龙网和水泥锚，PVC线管的数量为若干段，若干段PVC线管依次连接围成框架，相邻的两段PVC线管和弯头的两端固定连接；尼龙网位于框架内侧，尼龙网的边沿和框架的内侧边沿连接，尼龙绳的一端和位于排灌河底泥的水泥锚连接，尼龙绳的另一端和框架的四周边沿连接；尼龙网上设有浮水植物种植区，微生物培育区的微生物附着在浮水植物种植区的植物根茎上。

作为一种优选，浮水植物种植区种植有狐尾藻和水生蔬菜，水生蔬菜种植于生态浮框的中部，狐尾藻种植于生态浮框的两端，水生蔬菜的底部有第一浮盘，第一浮盘和框架的内侧边沿连接。

作为一种优选，仿水草填料生物接触氧化区域包括多个填料排，多个填料排等间距分布，相邻的两个填料排之间的间距为1m；每个填料排安装方向与水流方向相互垂直，每个填料排包括若干依次连接的仿水草填料；微生物培育区的微生物附着在仿水草填料上。

作为一种优选，仿水草填料包括浮球、生物绳和固定架，固定架固定在排灌河的底泥上，生物绳的一端和固定架连接，生物绳的另一端和浮球连接；微生物培育区的微生物附着在生物绳上。

作为一种优选，生态浮岛修复区域包括若干生态浮岛，若干生态浮岛在排灌河内呈阵列分布；生态浮岛设置有挺水植物种植区、绿狐尾藻种植区和水生蔬菜种植区，微生物培育区的微生物附着在挺水植物种植区、绿狐尾藻种植区和水生蔬菜种植区的植物根茎上。

作为一种优选，挺水植物种植区种植有美人蕉、鸢尾、梭鱼草和风车草；绿狐尾藻种植区种植有绿狐尾，水生蔬菜种植区种植有水蕹菜、水芹菜和西洋菜。

作为一种优选，水体检测设备包括总氮分析仪、硝氮分析仪、氨氮分析仪、总磷分析仪和化学需氧量分析仪。

作为一种优选，增氧机采用曝气式增氧机。

作为一种优选，微生物培育区培育的微生物菌种包括硝化细菌、芽孢杆菌、复合菌以及除磷细菌。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型的系统所需成本低，池塘养殖进水和排水均利用排灌河的涨潮和落潮作用来完成鱼塘的进水的排水过程，因此排灌河就是鱼塘养殖尾水排放的集中地点，本实用新型的系统利用排灌河作为鱼塘养殖尾水的原位生态修复场地，就可以不占用鱼塘养殖面积，不需要建造养殖尾水的集中收集管网，既不占用鱼塘面积，又减少了建造鱼塘尾水收集管网的投资。

2、在应对夏季汛期外江水位变高的问题上，此系统可以使鱼塘内的养殖尾水与排灌河的内河涌水形成一个处理与利用的内循环，先籍排灌河内人工曝气增氧、投加微生物菌种、仿水草生物接触氧化以及生态浮岛和生态浮框上栽培的挺水植物和浮水植物的植物吸收作用使排灌河的内河涌水达到养殖池塘进水标准，再把排灌河合格的内河涌水抽进养殖池塘进行换水，换出来的养殖池塘尾水再经排灌河的以上设施净化达到养殖池塘进水标准，如此循环，使每个养殖池塘都能更换合格的养殖用水，同时又处理了养殖池塘排放的尾水。既可以应对汛期鱼塘尾水无法通过涨潮、落潮与排灌河内的水进行置换，导致鱼塘水质无法稳定达标排放的问题；优于使用其他物理、化学系统来解决鱼塘水质问题，减少了物理、化学系统来解决鱼塘水质所需成本，在一定程度上节约治理成本。

附图说明

图1为池塘和排灌河的分布图。

图2为仿水草填料的示意图。

图3为仿水草填料生物接触氧化区域的示意图。

图4为生态浮岛的俯视图。

图5为生态浮岛的主视图。

图6为生态浮框的俯视图。

图7为生态浮框的主视图。

其中，1为排灌河，2为池塘，3为生态浮框修复区域，4为仿水草填料生物接触氧化区域，5为增氧机，6为生态浮岛修复区域，7为竹竿，8为浮球，9 为生物绳，10为仿水草填料，11为水流方向，12为骨架，13为浮岛扎带，14 为浮盘，15为挺水植物，16为水泥锚，17为生态浮岛，18为尼龙绳，19为弯头，20为PVC管，21为狐尾藻，22为生态浮框。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

本实施例以3条总面积为20亩的排灌河作为池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统的操作场地。如图1所示。一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，包括至少一个修复单元，修复单元包括初步净化河水的生态浮框修复区域、便于污染物附着的仿水草填料生物接触氧化区域、提高河水氧气含量的增氧机、最终净化河水的生态浮岛修复区域和水体检测设备，生态浮框修复区域、仿水草填料生物接触氧化区域、增氧机、生态浮岛修复区域和水体检测设备依次设置在排灌河内，生态浮框修复区域位于排灌河源头处；生态浮框修复区域、仿水草填料生物接触氧化区域和生态浮岛修复区域均设有微生物培育区。

本实施例中，修复单元的数量为六个，六个修复单元分别等数量分布在3 条排灌河内，每条排灌河内设置有两个修复单元，其中一个修复单元的排灌河源头处，排灌河的源头处和池塘连通，另一个修复单元的生态浮框修复区域和上一个修复单元的生态浮岛修复区域邻接。

生态浮框修复区域为生态浮框，生态浮框包括PVC线管、弯头、尼龙绳、尼龙网和水泥锚，PVC线管的数量为若干段，若干段PVC线管依次连接围成框架，相邻的两段PVC线管和弯头的两端固定连接；尼龙网位于框架内侧，尼龙网的边沿和框架的内侧边沿连接，尼龙绳的一端和位于排灌河底泥的水泥锚连接，尼龙绳的另一端和框架的四周边沿连接；尼龙网上设有浮水植物种植区，微生物培育区的微生物附着在浮水植物种植区的植物根茎上。本实施例的生态浮框的数量为3个，3个生态浮框在3条排灌河各设置一个；本实施例的PVC 线管和弯头通过胶水粘接；每个生态浮框长度为50m，宽度为河宽，按8m计算，每个生态浮框总面积为400m²，生态浮框修复区域总面积共计1200m²。

浮水植物种植区种植有狐尾藻和水生蔬菜，水生蔬菜种植于生态浮框的中部，狐尾藻种植于生态浮框的两端，水生蔬菜的底部有第一浮盘，第一浮盘和框架的内侧边沿连接。水生蔬菜包括水蕹菜、水芹菜和西洋菜等。绿狐尾藻浮水植物和水生蔬菜等在水环境修复中应用很广，包括河道黑臭水体治理、养猪废水处理以及鱼塘养殖尾水生态修复等工程中。拟在生态浮岛修复区域后设置绿狐尾藻和水生蔬菜生态修复区域，强化其对排入排灌河中的鱼塘养殖尾水的净化处理。第一浮盘和第一浮盘之间通过卡扣连接，第一浮盘和PVC线管之间通过卡扣连接，框架悬浮在排灌河的水面上。第一浮盘的大小为333mm*333mm。

仿水草填料生物接触氧化区域包括多个填料排，多个填料排等间距分布，相邻的两个填料排之间的间距为1m；每个填料排安装方向与水流方向相互垂直，每个填料排包括若干依次连接的仿水草填料，若干依次连接的仿水草填料沿水流方向线性阵列排布；微生物培育区的微生物附着在仿水草填料上。

仿水草填料包括浮球、生物绳和固定架，固定架固定在排灌河的底泥上，生物绳的一端和固定架连接，生物绳的另一端和浮球连接；微生物培育区的微生物附着在生物绳上。每个填料排通过连接浮球使仿水草填料可以漂浮于水面。每个填料排的长度为6m，每个填料排中，每个仿水草填料宽为1m，生物绳的长为100cm，生物绳的直径为6cm。固定架包括两根竖直设置的竹竿和一根水平设置的竹竿，生物绳的一端和水平设置的竹竿连接，两根竖直设置的竹竿部分插入排灌河的底泥，部分伸出排灌河表面；水平设置的竹竿的两端和两根竖直设置的竹竿连接固定；竹竿和竹竿之间通过尼龙扎带连接。仿水草填料可使污染物在填料表面附着，因而具有较长的停留时间，并籍鱼塘尾水中含有的溶解氧以及沟渠水体的大气复氧和藻类光合作用的泌氧，使投加到沟渠中的高效微生物能够附着在仿水草填料和水生植物根系表面，并对排入沟渠中鱼塘尾水进行生物降解，使池塘养殖尾水中的COD、氨氮和总磷等水质指标都得到一定程度的改善。

生态浮岛修复区域包括若干生态浮岛，若干生态浮岛在排灌河内呈阵列分布；生态浮岛设置有挺水植物种植区、绿狐尾藻种植区和水生蔬菜种植区，微生物培育区的微生物附着在挺水植物种植区、绿狐尾藻种植区和水生蔬菜种植区的植物根茎上。每个生态浮岛的长度为50m，宽度和排灌河的河宽相同。按 6m计算，每个生态浮岛修复区域总面积为300m²，共计900m²。第一条排灌河的生态浮岛总面积为288m²。生态浮岛关键是利用生物治污原理，浮岛植被选择营养吸收率高的水培陆生植物或水生植物，植物根系吸收水中营养物质，植物根茎附着大量微生物，形成生物膜。通过高等水生植物的生长净化作用去除污染物，同时通过遮荫效果控制水中蓝绿藻类的生长，避免水华的产生。通过配置富有景观效果的植物，营造出优美的生态水景。

生态浮岛包括骨架、浮岛扎带和第二浮盘，骨架通过多个杆件依次连接形成的矩形框架，杆件和杆件之间通过浮岛扎带连接，第二浮盘的数量为若干，若干第二浮盘放置于骨架的内侧，若干第二浮盘在骨架内呈矩形阵列分布，若干第二浮盘中，相邻的第二浮盘通过卡扣连接，位于骨架边沿的第二浮盘通过卡扣和骨架边沿连接。骨架悬浮在排灌河水面上，骨架通过尼龙绳和位于排灌河底泥上的水泥锚连接。第二浮盘的大小为333mm*333mm。单个生态浮岛的面积为12m²。骨架的长为6m，宽为2m。

挺水植物种植区种植有美人蕉、鸢尾、梭鱼草和风车草；绿狐尾藻种植区种植有绿狐尾，水生蔬菜种植区种植有水蕹菜、水芹菜和西洋菜。

水体检测设备包括总氮分析仪、硝氮分析仪、氨氮分析仪、总磷分析仪和化学需氧量分析仪。根据需要检测的指标使用相应仪器。

在排灌河治理期间内，每月进行6次水体取样检测；水体检测的指标为COD (化学需氧量)、NH3-N(氨氮)、TP(总磷)和TN(总氮)含量。经过此系统处理过的鱼塘尾水其COD、NH₃-N、TP、TN的含量都有所降低，在第六、七次取样时，其排出的尾水水质基本可以达到预期水质指标(COD<40mg/L、NH₃-N<1.5mg/L、TP<0.3mg/L、TN<3.0mg/L)。

增氧机采用曝气式增氧机。

微生物培育区培育的微生物菌种包括硝化细菌、芽孢杆菌、复合菌以及除磷细菌。在排灌河治理期间内，本实施例的生态治理时间为两个月，在生态治理2个月期间，每个月投加5次，每6天投加1次微生物菌种，每次分别按照 10mg/L剂量投加硝化细菌、10mg/L剂量投加芽孢杆菌、10mg/L剂量投加复合菌和8mg/L剂量投加除磷菌种。使其在富营养化河水中大量繁殖，缓慢分解河水中的COD、氨氮和总磷等有机污染物。在生态治理期内(共2个月)共计投加10次。需要投加硝化细菌、芽孢杆菌、复合菌种数量1600.8Kg＝13340m²×1.2m×10mg/L×10次；光合细菌的数量为1280.6Kg＝13340m²×1.2m×8mg/L ×10次；共计：6083Kg＝1600.8Kg×3+1280.6Kg。

具体流程：

1、针对具备潮起潮落这种自然现象的区域，当排灌河落潮时，也是鱼塘排放尾水时，尾水会大量排出时水体中的氨氮、亚硝酸盐以及COD等都会有较高的含量，此时打开人工增氧曝气机以及同时投加菌种(硝化细菌、芽孢杆菌、复合菌、除磷细菌以及CEM菌等)，籍仿水草填料生物接触氧化，对鱼塘排出进入河道的尾水进行快速的曝气强化生物处理4～6小时，同时籍生态浮岛和生态浮框栽培水生植物吸收排灌河水中的氮磷营养物，使排入排灌河的鱼塘水质得到较大改善，甚至达标后再排出排灌河。

2、针对具备潮起潮落这种自然现象的区域，在排灌河涨潮时，由于落潮时尚未处理干净的养殖池塘排放尾水会随着涨潮水而进入排灌河，如果此时养殖池塘进水，则进水水质受到了污染。因此，此时也需要打开人工增氧曝气机以及同时投加微生物菌种，籍仿水草填料生物接触氧化，对鱼塘排出进入河道的尾水进行快速的曝气强化生物处理2～4小时，同时籍生态浮岛和生态浮框栽培水生植物吸收排灌河水中的氮磷营养物，使涨潮时由于涨水推动上来的排渠河较差的灌溉水质会得到净化与改善。

3、针对具备潮起潮落这种自然现象的区域，由于养殖池塘只是在白天涨潮时灌水和白天落潮时排水，因此上述1和2两种情况只是在白天的涨潮和落潮时开启快速的曝气强化生物处理，而在夜间的涨潮和落潮时则处于关闭状态，但此时仿水草填料附着的微生物可以籍排灌河水中的溶解氧对排灌河水中的污染物进行生物降解作用，同时生态浮岛和生态浮框上栽种的挺水植物和浮水植物也可以吸收排渠河水中的氮磷营养物质，改善排灌水水质。

4、针对具备潮起潮落这种自然现象的区域，夏季汛期外江水位线过高导致鱼塘无法通过排渠河的潮涨与潮落开闸换水与排水的问题，为此提出，在汛期 6～8月期间内，当养殖池塘需要换水时(而正常情况下是没有办法换水的)，此时可以将蓄积在排渠河的雨洪径流进行人工曝气增氧以及投加微生物菌种，籍仿水草填料生物接触氧化，对排灌河水进行快速的强化生物处理24h～48h，以及籍生态浮岛和生态浮框栽种的挺水植物和浮水植物对氮磷的吸收作用，待排灌河水质达到养殖池塘进水水质要求时，即把排灌河合格的河水作为灌溉水抽进养殖池塘，同时把养殖池塘尾水排入排灌河再进行快速的曝气强化生物处理，如此循环往复，直到养殖池塘尾水全部排入排灌河进行处理达标再外排。

5.针对非涨落河道，如内陆养殖池塘尾水也可以用排灌河原位生态修复技术，使用水泵从排灌河抽水至鱼塘，三个鱼塘的尾水排到排灌河，此时打开人工增氧曝气机以及同时投加菌种(硝化细菌、芽孢杆菌、复合菌、除磷细菌以及CEM菌等)，籍仿水草填料生物接触氧化，同时籍生态浮岛和生态浮框栽培水生植物吸收排灌河水中的氮磷营养物，使排入排灌河的鱼塘水质得到较大改善后，再抽回鱼塘，实现水净化循环。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：包括至少一个修复单元，修复单元包括初步净化河水的生态浮框修复区域、便于污染物附着的仿水草填料生物接触氧化区域、提高河水氧气含量的增氧机、最终净化河水的生态浮岛修复区域和水体检测设备，生态浮框修复区域、仿水草填料生物接触氧化区域、增氧机、生态浮岛修复区域和水体检测设备依次设置在排灌河内，生态浮框修复区域位于排灌河源头处；生态浮框修复区域、仿水草填料生物接触氧化区域和生态浮岛修复区域均设有微生物培育区。

2.按照权利要求1所述的一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：生态浮框修复区域为生态浮框，生态浮框包括PVC线管、弯头、尼龙绳、尼龙网和水泥锚，PVC线管的数量为若干段，若干段PVC线管依次连接围成框架，相邻的两段PVC线管和弯头的两端固定连接；尼龙网位于框架内侧，尼龙网的边沿和框架的内侧边沿连接，尼龙绳的一端和位于排灌河底泥的水泥锚连接，尼龙绳的另一端和框架的四周边沿连接；尼龙网上设有浮水植物种植区，微生物培育区的微生物附着在浮水植物种植区的植物根茎上。

3.按照权利要求2所述的一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：浮水植物种植区种植有狐尾藻和水生蔬菜，水生蔬菜种植于生态浮框的中部，狐尾藻种植于生态浮框的两端，水生蔬菜的底部有第一浮盘，第一浮盘和框架的内侧边沿连接。

4.按照权利要求1所述的一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：仿水草填料生物接触氧化区域包括多个填料排，多个填料排等间距分布，相邻的两个填料排之间的间距为1m；每个填料排安装方向与水流方向相互垂直，每个填料排包括若干依次连接的仿水草填料；微生物培育区的微生物附着在仿水草填料上。

5.按照权利要求4所述的一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：仿水草填料包括浮球、生物绳和固定架，固定架固定在排灌河的底泥上，生物绳的一端和固定架连接，生物绳的另一端和浮球连接；微生物培育区的微生物附着在生物绳上。

6.按照权利要求1所述的一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：生态浮岛修复区域包括若干生态浮岛，若干生态浮岛在排灌河内呈阵列分布；生态浮岛设置有挺水植物种植区、绿狐尾藻种植区和水生蔬菜种植区，微生物培育区的微生物附着在挺水植物种植区、绿狐尾藻种植区和水生蔬菜种植区的植物根茎上。

7.按照权利要求6所述的一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：挺水植物种植区种植有美人蕉、鸢尾、梭鱼草和风车草；绿狐尾藻种植区种植有绿狐尾，水生蔬菜种植区种植有水蕹菜、水芹菜和西洋菜。

8.按照权利要求1所述的一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：水体检测设备包括总氮分析仪、硝氮分析仪、氨氮分析仪、总磷分析仪和化学需氧量分析仪。

9.按照权利要求1所述的一种池塘养殖尾水排灌河原位生态治理系统，其特征在于：增氧机采用曝气式增氧机。

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