專利名稱：將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，尤其是涉及一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鄉(xiāng)居民人均收入的提高，人們的食物消費模式發(fā)生了很大變化，人均糧食消費數(shù)量減少，畜禽產(chǎn)品消費數(shù)量逐年上升，肉類、禽蛋和牛奶的消費量以平均每年近10%的速度增長，畜禽產(chǎn)品的需求越來越大。在畜禽產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，養(yǎng)殖科學實用技術(shù)應(yīng)用率不高，傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式依然存在，對環(huán)境保護意識的缺乏，養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的排泄物處理得不到合理妥善的處理和利用，加上近年來規(guī)模化程度的提高，造成大量的糞便污水相對集中，超過了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境所能承載的限度，畜禽糞便污染成為農(nóng)村面源污染的主要來源，畜禽排泄物對環(huán)境造成的影響與人們對肉食品消費的矛盾日益突出，已制約整個畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前畜禽糞污處理方法較多，現(xiàn)對畜禽養(yǎng)殖排泄物有以下一些處理方法:(一)固液分離。通過固液分離可以去除糞污中大部分有機物，降低廢水處理負荷和成本。但是分離出來的液體和固體還要進一步處理才能達到國家有關(guān)標準或規(guī)定。目前采用的主要方法是機械式分離為主-篩分和擠壓。也有采用向廢水中投加絮凝劑加快廢水中懸浮物的沉淀，降低廢水中的懸浮物，但是投加絮凝劑會增加廢水處理的成本，有的還會影響廢水的后續(xù)處理，增加處理難度。(二)高效厭氧 處理。高效厭氧處理是養(yǎng)殖場糞污處理的主要方法。它主要通過厭氧消化將動物糞便中的有機物轉(zhuǎn)化成沼氣，生產(chǎn)清潔能源，可以明顯降低廢水中的有機物和C0D。目前應(yīng)用較多的是沼氣池、AF(厭氧濾池)和UASB(上流式厭氧污泥床)。(三)好氧生物處理。好氧生物處理一般作為厭氧消化處理的后續(xù)處理方法。通過好氧處理，可去除水中的氮、磷、有機物和其它物質(zhì)。好氧處理方法有多種多樣，如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床、SBR(序列間歇式活性污泥法)等。針對畜禽養(yǎng)殖場廢水特性和國家對養(yǎng)殖場污染物排放的規(guī)定，SBR是具有同時去除氮、磷和有機物的反應(yīng)器，這是其它好氧處理方法無法比擬的。養(yǎng)殖污水的特性與處理是相對較新的研究領(lǐng)域，與工業(yè)污水和生活污水相比，農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖產(chǎn)生的污水具有其獨特的特點，首先，采用傳統(tǒng)工業(yè)污水或生活污水的處理方法投資過大，養(yǎng)殖業(yè)無法承受，并且這些方法并不完全適合養(yǎng)殖污水的處理，不能保證高濃度氮、磷等物質(zhì)的去除效率；其次，養(yǎng)殖水體中主要是營養(yǎng)成分，可以直接或者經(jīng)過一定的處理供作物吸收；再者，養(yǎng)殖污水的處理裝備也有其自身的特殊性，無論裝備的體積、使用可靠性和經(jīng)濟性、工藝流程都有不同于其他行業(yè)的特殊要求。因此，發(fā)展適合我國養(yǎng)殖污水處理的生態(tài)環(huán)境工程技術(shù)就顯得相當迫切。植物浮島(床)法是近年來迅速發(fā)展起來的富營養(yǎng)化防治方法，該法利用塑料泡沫等浮島材料，直接在水面種植濕生和水生植物吸收水中氮磷等營養(yǎng)鹽，以去除導致水華發(fā)生的關(guān)鍵性因子，同時也具有較理想的景觀效果，如中國實用新型專利CN1644533公開了 “一種用于景觀水體治理的生態(tài)吸附景觀浮床裝置及方法”，以及論文“花飛碟生態(tài)景觀浮島技術(shù)與水上綠化”(尚農(nóng).花卉園藝，2006C1):46-47)介紹了一種新型的浮體裝置“花飛碟”，可實現(xiàn)在湖泊、水庫、池塘、水池中種植各種陸生花卉及經(jīng)濟植物包括仙客來、向日葵、菊花、水摧、黃花鶯尾、唐葛蒲、月季等，形成所謂的生態(tài)浮島，該方法的缺點在于植物吸收氮磷效率較低，所需浮島面積較大，往往占到景觀水面的25%以上，同時也很難應(yīng)對突發(fā)性藻類水華。直接投藥法即在藍綠藻大量生長，景觀水體濁度顯著上升時投加藥劑除藻并沉淀污染物。該方法可以達到立竿見影的除藻效果，但卻存在最為顯著的缺點，即藻類雖然凝聚沉淀入水底，但依然存活，而且一般景觀水體都較淺，水底的光照度亦足以支持藻類生長繁殖，因此經(jīng)過一段時間后又會恢復活性，重新上浮，出現(xiàn)更為嚴重的水華現(xiàn)象；此外沉淀的污染物和藻類長時間之后亦會出現(xiàn)重新向水中釋放氮、磷的現(xiàn)象。遮光法亦是最近受到廣泛關(guān)注的實用技術(shù)，其原理為在利用物理遮光材料覆蓋水體1/3以上水面，抑制藍綠藻生長繁殖，其缺點在于對于水中氮磷等營養(yǎng)鹽無去除效果，同時所需遮光面積過大，嚴重影響景觀效果。中國專利CN101333041公開了 “生態(tài)浮島及其建造方法”，專利公開了一種生態(tài)浮島及其建造方法，包括浮島單元外框、外框蓋子、浮體填料、種植杯和種植管、浮體填料，浮體填料上生長的微生物、植物和植物根系三者協(xié)同作用下，形成一個良性生態(tài)平衡，對污染水體進行持續(xù)不斷地處理，此外該實用新型的生態(tài)浮島可以層疊組裝，使治污效率大大提高。該實用新型的缺點在于:植物吸收氮磷效率較低，功能單一，只有種植在生態(tài)浮島上的植物及植物根系附著的微生物能吸收和轉(zhuǎn)化污染物，一般景觀水體較淺，水底有沉淀的污染物以及藻類，水底的光照度亦足以支持藻類生長繁殖。沉淀的污染物和藻類長時間之后亦會出現(xiàn)重新向水中釋放氮磷的現(xiàn)象，而利用水生植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并通過收獲植物帶走水中的營養(yǎng)物質(zhì)是一種低耗、高效和環(huán)境安全的生態(tài)修復方法。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種運行簡單、單位建設(shè)成本、運行費用和管理費用低廉、處理效果好的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)。`本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通過管道依次相連的沉淀池、稀釋曝氣池、滲濾池、露天植物池、溫室植物池及魚池。所述的稀釋曝氣池內(nèi)設(shè)有生物載體，所述的生物載體為生態(tài)布，該生態(tài)布的頂端設(shè)有套筒，繩子穿過套筒將生態(tài)布懸掛在稀釋曝氣池內(nèi)，所述的生態(tài)布的上部為密實層，下部為疏松層，其中，生態(tài)布的下部切割成條狀。所述的稀釋曝氣池內(nèi)設(shè)有曝氣管，該曝氣管與設(shè)在稀釋曝氣池外的鼓風機連接。所述的滲濾池通過池內(nèi)的墻壁分為第I級 第6級，第I級為由粒徑20 40mm的碎石或爐渣構(gòu)成的I米厚的過濾層，第2 6級均為包括底層和上層的過濾層，其中底層20cm厚，由粒徑為20 40mm的碎石或爐禮:構(gòu)成，上層30cm厚，由粒徑為5 15mm的碎石或爐渣構(gòu)成；所述的滲濾池的過濾層上種植耐污水植物。[0016]滲濾池的第I級與第2級之間通過穿孔集水管連接，第3級與第4級之間通過穿孔集水管連接，第5級與第6級之間通過穿孔集水管連接，第2級與第3級之間的墻壁及第4級與第5級之間的墻壁均矮于滲濾池內(nèi)的其他墻壁。所述的穿孔集水管均勻布設(shè)在滲濾池的池底。所述的滲濾池的邊壁為直壁磚混結(jié)構(gòu)，滲濾池的池底為混凝土結(jié)構(gòu)，滲濾池的邊壁及池底上均鋪設(shè)防滲塑料薄膜，第2級、第4級及第6級的底部設(shè)有排水管。所述的露天植物池內(nèi)設(shè)有人工生態(tài)浮島,人工生態(tài)浮島上種植水生植物。所述的魚池內(nèi)放養(yǎng)白鰱與花鰱，魚池的水面漂浮浮萍，魚池水中放養(yǎng)水草。使用本實用新型的系統(tǒng)進行養(yǎng)殖污水處理的方法為:養(yǎng)殖污水依次經(jīng)過沉淀池、稀釋曝氣池、滲濾池、露天植物池、溫室植物池及魚池的凈化后得到符合《養(yǎng)殖污水排放標準》的凈化水體，具體包括以下步驟:(I)養(yǎng)殖污水進入沉淀池,養(yǎng)殖污水中的懸浮顆粒沉積在沉淀池內(nèi)，養(yǎng)殖污水在沉淀池中的水力停留時間為:夏季24 48h，冬季96 120h ；(2)從沉淀池流出的養(yǎng)殖污水進入稀釋曝氣池中，養(yǎng)殖污水在稀釋曝氣池內(nèi)被清水稀釋并被曝氣處理，夏季養(yǎng)殖污水與清水的重量比為1: 0.5，冬季養(yǎng)殖污水與清水的重量比為1: 2，經(jīng)稀釋后的養(yǎng)殖污水在稀釋曝氣池內(nèi)的水力停留時間為:夏季5 IOh,冬季10 15h ；(3)從稀釋曝氣池流出的養(yǎng)殖污水進入滲濾池中，養(yǎng)殖污水在滲濾池內(nèi)的水力停留時間為:夏季24 27h，冬季40 44h ；
(4)從滲濾池流出的養(yǎng)殖污水進入露天植物池中，養(yǎng)殖污水在露天植物池內(nèi)的水力停留時間為:夏季24 48h，冬季48 72h;(5)從露天植物池流出的養(yǎng)殖污水進入溫室植物池中，養(yǎng)殖污水在溫室植物池內(nèi)的水力停留時間為:夏季48 72h，96 120h ；(6)從溫室植物池流出的養(yǎng)殖污水進入魚池中，養(yǎng)殖污水在魚池內(nèi)的停留時間為:夏季5 10h，冬季20 25h ；(7)從魚池流出符合《養(yǎng)殖污水排放標準》的凈化水體。本實用新型將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合起來，對畜禽養(yǎng)殖排泄物或養(yǎng)殖污水實施無害化、資源化處理與循環(huán)利用。由于養(yǎng)殖污水中仍含有大量的懸浮顆粒，因此需要對養(yǎng)殖污水進行沉淀處理，以免過多顆粒物質(zhì)進入植物修復系統(tǒng)堵塞管道，同時可減輕后期處理負荷。養(yǎng)殖污水在沉淀池中的水力停留時間優(yōu)選為:夏季31h，冬季104h。由于養(yǎng)殖污水的排放是集中在某一時段，為保證植物修復系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，必須通過調(diào)節(jié)使養(yǎng)殖污水均勻地進入植物修復系統(tǒng)，養(yǎng)殖污水中CODcr、BODS、TP等濃度很高，因而需要進行稀釋調(diào)節(jié)到適當濃度以保證植物生長的需要；因此，在沉淀池之后設(shè)立稀釋曝氣池。經(jīng)稀釋后的養(yǎng)殖污水在稀釋曝氣池內(nèi)的水力停留時間優(yōu)選為:夏季8h，冬季13h。所述的稀釋曝氣池內(nèi)通過繩子懸掛著生態(tài)布，繩子兩端固定在岸邊或池壁的樁或掛鉤上，從而將生態(tài)布懸掛安裝在水體或處理池表面(也可分層安裝)，如果跨度較大，在繩子上可安裝浮球，保持浮力。生態(tài)布的疏松層有利于藻類生長，密實層有利于菌類生長。生態(tài)布的下部還可以預留過水縫口，有利于水流的控制。[0034]所述的生態(tài)布由多功能纖維材料編織而成。通過獨特編織技術(shù)和表面處理，使其具有巨大的生物接觸表面積、精細的三維表面結(jié)構(gòu)和合適的表面吸附電荷，能發(fā)展出生物量巨大、物種豐富、活性極高的微生物群落，并通過微生物的代謝作用高效降解廢水中的污染物。生物載體實質(zhì)是固定化微生物技術(shù)的一種載體。固定化微生物技術(shù)即是將微生物固定在載體上使其高度密集并保持其生物活性功能的生物技術(shù)。目前，固定化微生物技術(shù)水環(huán)境治理領(lǐng)域的應(yīng)用，其原理為在載體上聚集并繁殖出一定生物量的微生物群落，通過微生物的代謝作用去除污水中的污染物。本實用新型選用的生態(tài)布處理養(yǎng)殖污水或其它水體，能夠為微生物群落提供巨大而適宜的附著表面，比普通生物載體在增加生物量、豐富生物多樣性等方面更具優(yōu)勢，同時通過這種優(yōu)勢加強系統(tǒng)降解有機污染物的能力和效率，從而達到高效凈化水的目的。通過對污水曝氣處理，以減輕后續(xù)植物凈化系統(tǒng)的處理壓力。防滲塑料薄膜選用HDPE (高密度聚乙烯)防滲膜或普通塑料薄膜。養(yǎng)殖污水從滲濾池的入口進入第I級，通過第I級與第2級之間的穿孔集水管進入第2級，再從第2級與第3級之間的墻壁上方流過，進入第3級，再通過第3級與第4級之間的穿孔集水管流入第4級，再從第4級與第5級之間的墻壁上方流過，進入第5級，最后，通過第5級與第6級之間的穿孔集水管流入第6級，從滲濾池的出口流出。污水在滲濾池內(nèi)沿一定方向流動過程中，經(jīng)過耐污水植物和過濾層內(nèi)基質(zhì)的作用得以凈化。它主要通過高效生物載體基質(zhì)、微生物、植物所組成的系統(tǒng)，充分發(fā)揮各類生物和水生生物的作用，對污水完成一系列凈化過程，達到污染物去除的目的。耐污水植物能夠吸收過濾層內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，這在一定程度上使污水得以凈化，并能給過濾層增氧，耐污水植物的根際微生物區(qū)系及酶還能降解礦化有機物。既利用生物之間的競爭影響，又發(fā)揮其生化相克作用；既利用耐污水植物輸導氧氣進入水和沉積物中發(fā)揮作用，又充分利用根系微型生物類群的各層次不同的凈化功能。露天植物池是結(jié)構(gòu)最為簡單的處理池，安裝多功能復合人工生態(tài)浮島載體，人工生態(tài)浮島載體綠色環(huán)保、制作簡單、經(jīng)濟實用，在人工生態(tài)浮島載體上可以種植水生植物，并且利用水生植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并通過收獲植物帶走水中的營養(yǎng)物質(zhì)是一種低耗、高效和環(huán)境安全的生態(tài)修復方法，可以有效的改善富營養(yǎng)化水體的水質(zhì)，提高景觀價值，對于環(huán)境，經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，可使養(yǎng)殖水體得到持續(xù)不斷的、可應(yīng)用于環(huán)保和綠地景觀水域的水質(zhì)處理。利用人工生態(tài)浮島對污染水進行凈化，去除水中大顆粒懸浮物質(zhì)，通過人工生態(tài)浮島上的水生植物和吸附基質(zhì)作用去除氮，磷，同時起到遮光的作用。本實用新型利用地塊作為露天植物池。植物池采用土體結(jié)構(gòu)。為不影響相鄰河流的水質(zhì)，露天植物池邊坡采取薄膜防滲措施。作為優(yōu)選，養(yǎng)殖污水在露天植物池內(nèi)的水力停留時間為:夏季40h，冬季68h。溫室植物池的面積與進水流量、富營養(yǎng)化程度、供水方式、植物處理能力及根系生長等有關(guān)。溫室植物池內(nèi)栽植不同層次的花卉、苗木或蔬菜。所述的溫室植物池的栽培槽基本采用土體結(jié)構(gòu)，作為優(yōu)選，養(yǎng)殖污水在溫室植物池內(nèi)的水力停留時間為:夏季68h，冬季 113h。魚池內(nèi)放養(yǎng)白鰱與花鰱,魚池的水面漂浮浮萍,魚池水中放養(yǎng)水草,作為優(yōu)選,養(yǎng)殖污水在魚池內(nèi)的停 留時間為:夏季7h，冬季23h。[0042]這樣養(yǎng)殖污水處理以一個循環(huán)的周期不繼的經(jīng)由高效生物載體與生態(tài)修復技術(shù)治理而得凈化，養(yǎng)殖污水經(jīng)過一周前的處理后水體排放符合《養(yǎng)殖污水排放標準》中的排放標準，其中，經(jīng)過處理后的養(yǎng)殖污水中，CODcr為400mg/l，NH3-H為80mg/l，SS為200mg/l，經(jīng)過處理后的養(yǎng)殖污水對農(nóng)作物及附近居民的正常生活用水不造成二次污染，不影響下游河道的魚、蝦養(yǎng)殖。在水質(zhì)得到不同程度的改善的同時，水生植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)化也實現(xiàn)了污水的資源化和無害化利用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點及有益效果:第一、本實用新型在稀釋曝氣池內(nèi)采用生態(tài)布作為生物載體，具有以下功能:(I)具有載體功能:針對污水處理系統(tǒng)的生態(tài)布，采用了獨特的編織技術(shù)。相比于浮游微生物，固著微生物對營養(yǎng)物(有機污染物)的降解效率要高出很多，在這一點上，起硝化作用的細菌群落就是一個很好的例子。若形成穩(wěn)定的共生群落，起硝化作用的細菌幫助完成硝化作用的效率就可以增加數(shù)倍至數(shù)十倍，像亞硝化單胞菌屬等就遵循這一規(guī)律。生態(tài)布為這種共生關(guān)系的形成創(chuàng)造了較佳的條件。(2)具有一定的生物過濾作用。(3)具有同步除磷脫氮功能:生態(tài)布上下不同的兩個編織部分，生態(tài)布的上部為密實層，下部為疏松層的特點，從設(shè)計上實現(xiàn)了對氧傳遞速率的有效控制，從而形成了較為理想的“好氧-兼性-厭氧”微環(huán)境。這一設(shè)計保證了硝化和反硝化作用有可能同時進行，使生態(tài)布具有較好的脫氮除磷功能。第二、本實用新型在經(jīng)過稀釋曝氣池內(nèi)的生物載體處理污水后，依次經(jīng)過滲濾池、露天植物池、溫室植物池及魚池，進行生態(tài)修復技術(shù)，不同層次的耐污水植物或水生植物的搭配在去污同時可以美化廠區(qū)環(huán)境，蔬菜、牧草的漂浮栽培和魚類的放養(yǎng)還可以為豬場創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。
第三、本實用新型采用漂浮植物凈化系統(tǒng)來處理規(guī)模養(yǎng)殖場的污水或沼液。在保證處理后水質(zhì)達到國家污水排放標準的基礎(chǔ)上，盡量就地取材，本實用新型為符合當?shù)氐?、?jīng)濟實用的、低成本的凈化方案。第四、本實用新型為農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污水提供高效低能耗的生物處理技術(shù)，凈化工藝及裝備簡單。使重度富營養(yǎng)化的養(yǎng)殖場沼液(直排污水經(jīng)沼氣池處理后)經(jīng)生物載體及多級生態(tài)型處理凈化系統(tǒng)后的出水達到畜禽養(yǎng)殖污水排放標準。第五、本實用新型運行簡單，單位建設(shè)成本、運行費用和管理費用低廉，污水處理效果好，為生態(tài)農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)和無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供重要保證。

圖1為本實用新型的養(yǎng)殖污水凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為稀釋曝氣池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為生態(tài)布的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為滲濾池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為露天植物池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為沉淀池，2為稀釋曝氣池，3為滲濾池，4為露天植物池，5為溫室植物池，6為魚池,7為管道,8為耐污水植物,9為過濾層，10為穿孔集水管，11為曝氣管，12為鼓風機，13為生態(tài)布，14為防滲塑料薄膜，15為人工生態(tài)浮島，16為水生植物。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例1一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括通過管道7依次相連的沉淀池1、稀釋曝氣池2、滲濾池3、露天植物池4、溫室植物池5及魚池6。稀釋曝氣池2的結(jié)構(gòu)如圖2所示，稀釋曝氣池2內(nèi)設(shè)有生物載體及曝氣管11，該曝氣管11與設(shè)在稀釋曝氣池2外的鼓風機12連接，通過對污水曝氣處理，以減輕后續(xù)植物凈化系統(tǒng)的處理壓力。生物載體為生態(tài)布13，生態(tài)布13的結(jié)構(gòu)如圖3所示，該生態(tài)布13的頂端設(shè)有套筒，繩子穿過套筒將生態(tài)布13懸掛在稀釋曝氣池2內(nèi)，繩子兩端固定在岸邊或池壁的樁或掛鉤上，從而將生態(tài)布13懸掛安裝在水體或處理池表面(也可分層安裝)，如果跨度較大，在繩子上可安裝浮球，保持浮力。生態(tài)布13的上部為密實層，下部為疏松層，生態(tài)布13的下部切割成條狀。其中疏松層有利于藻類生長，密實層有利于菌類生長。生態(tài)布13的下部還可以預留過水縫口，有利于水流的控制。生態(tài)布13由多功能纖維材料編織而成。多功能纖維材料參照中國專利CN101063235制備。通過獨特編織技術(shù)和表面處理，使其具有巨大的生物接觸表面積、精細的三維表面結(jié)構(gòu)和合適的表面吸附電荷，能發(fā)展出生物量巨大、物種豐富、活性極高的微生物群落，并通過微生物的代謝作用高效降解廢水中的污染物。生物載體實質(zhì)是固定化微生物技術(shù)的一種載體。固定化微生物技術(shù)即是將微生物固定在載體上使其高度密集并保持其生物活性功能的生物技術(shù)。目前，固定化微生物技術(shù)水環(huán)境治理領(lǐng)域的應(yīng)用，其原理為在載體上聚集并繁殖出一定·生物量的微生物群落，通過微生物的代謝作用去除污水中的污染物。本實用新型選用的生態(tài)布13處理養(yǎng)殖污水或其它水體，能夠為微生物群落提供巨大而適宜的附著表面，比普通生物載體在增加生物量、豐富生物多樣性等方面更具優(yōu)勢，同時通過這種優(yōu)勢加強系統(tǒng)降解有機污染物的能力和效率，從而達到高效凈化水的目的。滲濾池3的結(jié)構(gòu)如圖4所示，滲濾池3通過池內(nèi)的墻壁分為第I級 第6級，第I級為由粒徑20 40mm的碎石或爐渣構(gòu)成的I米厚的過濾層9，第2 6級均為包括底層和上層的過濾層9，其中底層20cm厚，由粒徑為20 40mm的碎石或爐渣構(gòu)成，上層30cm厚，由粒徑為5 15_的碎石或爐渣構(gòu)成；滲濾池3的過濾層9上種植耐污水植物8。滲濾池3的第I級與第2級之間通過穿孔集水管10連接，第3級與第4級之間通過穿孔集水管10連接，第5級與第6級之間通過穿孔集水管10連接，第2級與第3級之間的墻壁及第4級與第5級之間的墻壁均矮于滲濾池3內(nèi)的其他墻壁。穿孔集水管10的管徑為10cm，穿孔集水管10的孔徑為100mm，穿孔集水管10呈IOcm間距均勻布設(shè)。滲濾池3的邊壁為直壁磚混結(jié)構(gòu)，滲濾池3的池底為混凝土結(jié)構(gòu)，滲濾池3的邊壁及池底上均鋪設(shè)防滲塑料薄膜14，第2級、第4級及第6級的底部設(shè)有排水管。滲濾池3構(gòu)造實施挖深0.8米，筑堤0.4米。防滲塑料薄膜14選用0.25 0.35的HDPE(高密度聚乙烯)防滲膜或普通塑料薄膜。露天植物池4的結(jié)構(gòu)如圖5所示，露天植物池4內(nèi)設(shè)有人工生態(tài)浮島15，人工生態(tài)浮島15上種植水生植物16。本實用新型利用地塊作為露天植物池4。露天植物池4采用土體結(jié)構(gòu)，邊坡系數(shù)1.5，挖深0.8米，筑堤0.4米，水深0.8米，為不影響相鄰河流的水質(zhì)，露天植物池4邊坡采取薄膜防滲措施。溫室植物池5的栽培槽基本采用土體結(jié)構(gòu)，挖深0.3米，筑堤0.4米，溫室內(nèi)水深
0.5米，溫室植物池5的總面積為423m2。魚池6內(nèi)放養(yǎng)白鰱與花鰱，魚池6的水面漂浮浮萍，魚池6水中放養(yǎng)水草。本實施例中，沉淀池I的容積為45m3。稀釋曝氣池2的容積為15m3，滲濾池3的容積為52m3。露天植物池總?cè)莘e90m3，溫室植物池5的總面積為423m2，魚池6的總?cè)莘e為30m3。
使用本實用新型的系統(tǒng)進行養(yǎng)殖污水處理的方法為:養(yǎng)殖污水依次經(jīng)過沉淀池
1、稀釋曝氣池2、滲濾池3、露天植物池4、溫室植物池5及魚池6的凈化后得到符合《養(yǎng)殖污水排放標準》的凈化水體，具體包括以下步驟:(I)養(yǎng)殖污水進入沉淀池I,養(yǎng)殖污水中的懸浮顆粒沉積在沉淀池I內(nèi)，養(yǎng)殖污水在沉淀池I中的水力停留時間為:夏季31h，冬季104h ；(2)從沉淀池I流出的養(yǎng)殖污水進入稀釋曝氣池2中，養(yǎng)殖污水在稀釋曝氣池2內(nèi)被清水稀釋并被曝氣處理，夏季養(yǎng)殖污水與清水的重量比為1: 0.5，冬季養(yǎng)殖污水與清水的重量比為1: 2，經(jīng)稀釋后的養(yǎng)殖污水在稀釋曝氣池2內(nèi)的水力停留時間為:夏季8h，冬季 13h ；(3)從稀釋曝氣池2流出的養(yǎng)殖污水進入滲濾池3中，養(yǎng)殖污水在滲濾池3內(nèi)的水力停留時間為:夏季25h，冬季42h ；(4)從滲濾池3流出的養(yǎng)殖污水進入露天植物池4中，養(yǎng)殖污水在露天植物池4內(nèi)的水力停留時間為:夏季40h，冬季68h ；(5)從露天植物池4流出的養(yǎng)殖污水進入溫室植物池5中，養(yǎng)殖污水在溫室植物池5內(nèi)的水力停留時間為:夏季68h，113h ；(6)從溫室植物池5流出的養(yǎng)殖污水進入魚池6中，養(yǎng)殖污水在魚池6內(nèi)的停留時間為:夏季7h，冬季23h ；(7)從魚池6流出符合《養(yǎng)殖污水排放標準》的凈化水體。由于養(yǎng)殖污水中仍含有大量的懸浮顆粒，因此需要對養(yǎng)殖污水進行沉淀處理，以免過多顆粒物質(zhì)進入植物修復系統(tǒng)堵塞管道7，同時可減輕后期處理負荷。由于養(yǎng)殖污水的排放是集中在某一時段，為保證植物修復系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，必須通過調(diào)節(jié)使養(yǎng)殖污水均勻地進入植物修復系統(tǒng)，養(yǎng)殖污水中CODcr、BODS、TP等濃度很高，因而需要進行稀釋調(diào)節(jié)到適當濃度以保證植物生長的需要；因此，在沉淀池I之后設(shè)立稀釋曝氣池2。經(jīng)過稀釋曝氣后的養(yǎng)殖污水養(yǎng)殖污水從滲濾池3的入口進入第I級，通過第I級與第2級之間的穿孔集水管10進入第2級，再從第2級與第3級之間的墻壁上方流過，進入第3級，再通過第3級與第4級之間的穿孔集水管10流入第4級，再從第4級與第5級之間的墻壁上方流過，進入第5級，最后，通過第5級與第6級之間的穿孔集水管10流入第6級，從滲濾池3的出口流出。污水在滲濾池3內(nèi)沿一定方向流動過程中，經(jīng)過耐污水植物8和過濾層9內(nèi)基質(zhì)的作用得以凈化。它主要通過高效生物載體基質(zhì)、微生物、植物所組成的系統(tǒng)，充分發(fā)揮各類生物和水生生物的作用，對污水完成一系列凈化過程，達到污染物去除的目的。耐污水植物8能夠吸收過濾層9內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，這在一定程度上使污水得以凈化，并能給過濾層9增氧，耐污水植物8的根際微生物區(qū)系及酶還能降解礦化有機物。既利用生物之間的競爭影響，又發(fā)揮其生化相克作用；既利用耐污水植物8輸導氧氣進入水和沉積物中發(fā)揮作用，又充分利用根系微型生物類群的各層次不同的凈化功能。露天植物池4是結(jié)構(gòu)最為簡單的處理池，安裝多功能復合人工生態(tài)浮島15載體，人工生態(tài)浮島15載體綠色環(huán)保、制作簡單、經(jīng)濟實用，在人工生態(tài)浮島15載體上可以種植水生植物16，并且利用水生植物16吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并通過收獲植物帶走水中的營養(yǎng)物質(zhì)是一種低耗、高效和環(huán)境安全的生態(tài)修復方法，可以有效的改善富營養(yǎng)化水體的水質(zhì)，提高景觀價值，對于環(huán)境，經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，可使養(yǎng)殖水體得到持續(xù)不斷的、可應(yīng)用于環(huán)保和綠地景觀水域的水質(zhì)處理。利用人工生態(tài)浮島15對污染水進行凈化，去除水中大顆粒懸浮物質(zhì)，通過人工生態(tài)浮島15上的水生植物16和吸附基質(zhì)作用去除氮，磷，同時起到遮光的作用。溫室植物池5的面積與進水流量、富營養(yǎng)化程度、供水方式、植物處理能力及根系生長等有關(guān)。溫室植物池5內(nèi)栽植不同層次的花卉、苗木或蔬菜。這樣養(yǎng)殖污水處理以一個循環(huán)的周期不繼的經(jīng)由高效生物載體與生態(tài)修復技術(shù)治理而得凈化，養(yǎng)殖污水經(jīng)過一周前的處理后水體排放符合《養(yǎng)殖污水排放標準》中的排放標準，其中，經(jīng)過處理后的養(yǎng)殖污水中，CODcr為400mg/l，NH3-H為80mg/l，SS為200mg/l，經(jīng)過處理后的養(yǎng)殖污水對農(nóng)作物及附近居民的正常生活用水不造成二次污染，不影響下游河道的魚、蝦養(yǎng)殖。在水質(zhì)得到不同程度的改善的同時，水生植物16對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)化也實現(xiàn)了污水的資源化和無害化利用。實施例2與實施例1不同之處在于，沉淀池I的容積為40m3。稀釋曝氣池2的容積為10m3。養(yǎng)殖污水在沉淀池I中的水力停留時間為:夏季24h，冬季96h。經(jīng)稀釋后的養(yǎng)殖污水在稀釋曝氣池2內(nèi)的水力停留時間為:夏季5h，冬季12h。從稀釋曝氣池2流出的養(yǎng)殖污水在滲濾池3內(nèi)的水力停留時間為:夏季24h，冬季41h。養(yǎng)殖污水在露天植物池4內(nèi)的水力停留時間為:夏季24h，冬季48h。養(yǎng)殖污水在溫室植物池5內(nèi)的水力停留時間為:夏季24，冬季48h。養(yǎng)殖污水在魚池6內(nèi)的停留時間為:夏季5h，冬季20h。實施例3與實施例1不同之處在于，沉淀池I的容積為50m3。稀釋曝氣池2的容積為20m3。養(yǎng)殖污水在沉淀池I中的水力停留時間為:夏季24h，冬季120h。經(jīng)稀釋后的養(yǎng)殖污水在稀釋曝氣池2內(nèi)的水力停留時間為:夏季10h，冬季15h。從稀釋曝氣池2流出的養(yǎng)殖污水在滲濾池3內(nèi)的水力停留時間為:夏季26h，冬季44h。養(yǎng)殖污水在露天植物池4內(nèi)的水力停留時間為:夏季48h， 冬季72h。養(yǎng)殖污水在溫室植物池5內(nèi)的水力停留時間為:夏季72h，冬季120h。養(yǎng)殖污水在魚池6內(nèi)的停留時間為:夏季10h，冬季25h。
權(quán)利要求1.一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括通過管道依次相連的沉淀池、稀釋曝氣池、滲濾池、露天植物池、溫室植物池及魚池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的稀釋曝氣池內(nèi)設(shè)有生物載體，所述的生物載體為生態(tài)布，該生態(tài)布的頂端設(shè)有套筒，繩子穿過套筒將生態(tài)布懸掛在稀釋曝氣池內(nèi)，所述的生態(tài)布的上部為密實層，下部為疏松層，其中，生態(tài)布的下部切割成條狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的稀釋曝氣池內(nèi)設(shè)有曝氣管，該曝氣管與設(shè)在稀釋曝氣池外的鼓風機連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的滲濾池通過池內(nèi)的墻壁分為第I級 第6級，第I級為由粒徑20 40mm的碎石或爐渣構(gòu)成的I米厚的過濾層，第2 6級均為包括底層和上層的過濾層，其中底層20cm厚，由粒徑為20 40mm的碎石或爐禮:構(gòu)成，上層30cm厚，由粒徑為5 15mm的碎石或爐渣構(gòu)成；所述的滲濾池的過濾層上種植耐污水植物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，滲濾池的第I級與第2級之間通過穿孔集水管連接，第3級與第4級之間通過穿孔集水管連接，第5級與第6級之間通過穿孔集水管連接，第2級與第3級之間的墻壁及第4級與第5級之間的墻壁均矮于滲濾池內(nèi)的其他墻壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的穿孔集水管均勻布設(shè)在滲濾池的池底。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的滲濾池的邊壁為直壁磚混結(jié)構(gòu)，滲濾池的池底為混凝土結(jié)構(gòu)，滲濾池的邊壁及池底上均鋪設(shè)防滲 塑料薄膜，第2級、第4級及第6級的底部設(shè)有排水管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的露天植物池內(nèi)設(shè)有人工生態(tài)浮島，人工生態(tài)浮島上種植水生植物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的魚池內(nèi)放養(yǎng)白鰱與花鰱，魚池的水面漂浮浮萍，魚池水中放養(yǎng)水草。
專利摘要本實用新型涉及一種將生物載體與生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合治理養(yǎng)殖污水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通過管道依次相連的沉淀池、稀釋曝氣池、滲濾池、露天植物池、溫室植物池及魚池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型為農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污水提供高效低能耗的生物處理技術(shù)、凈化工藝及裝備；使重度富營養(yǎng)化的養(yǎng)殖場沼液經(jīng)生物載體及多級生態(tài)型處理凈化系統(tǒng)后的出水達到畜禽養(yǎng)殖污水排放標準；本實用新型運行簡單，單位建設(shè)成本、運行費用和管理費用低廉，污水處理效果好，為生態(tài)農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)和無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供重要保證。
文檔編號C02F9/14GK203144243SQ20132012389
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者陳建強, 陳穎 申請人:上海展揚納米科技有限公司