本发明属于有机废水生物治理技术领域，涉及一种利用周丛藻类有效处理养殖场废水的方法，尤其涉及一种利用周丛藻类有效处理养猪废水中氮磷的方法。
背景技术：
随着畜禽养殖技术的发展，分散式生猪养殖正在逐渐转化为规模化的生猪生产模式，这种大批量的集中养殖方式必然会产生大量富含氮磷等营养物质和微生物的猪粪废水。而这种规模化的养猪场主要建在城、镇附近，显然没有足量的农业用地来受纳这些污水，若不经过处理就直接排放，必然导致附近湖泊和河流水体的污染和富营养化，所以规模化生猪养殖导致的环境污染问题逐渐引起了大家的关注。
周丛藻类是指生长在水体中各种基质表面上的藻类、细菌和碎屑组成的复合群落，具有天然的净化和过滤作用，它通过对氮磷营养的吸收、吸附、氧化分解、沉淀和储存作用调节了水体的营养水平，它既是初级生产者，又是营养物质流动的主要调节者，是水体富营养化治理和恢复过程中不可替代的重要环节。研究发现周丛藻类不仅对废水中的氮磷具有良好的吸收和滞留作用，而且还对水体中的悬浮颗粒物质具有良好的吸附和沉淀作用，能够有效降低水体中氮磷的营养水平，增加水体透明度。人们先后将周丛藻类应用于自来水生产的预处理、氧化塘、污水处理厂和水产循环养殖系统等。
中国专利CN103663672A提出的“一种利用刮食性鱼类和周丛生物联合控制湖泊富营养化的方法”，是利用人工基质生长的周丛生物对水体中的氮磷进行有效吸收和转化，而周丛生物是刮食性鱼类的饵料，所以再放养一定量的刮食性鱼类，去刮食基质上的周丛生物，从而达到降低水体中氮磷营养物质浓度和提高渔产量的目的。该技术在控制湖泊富营养化方面虽取得了一定的效果，但由于周丛生物的生长需要足够的光照和营养条件，较低的营养水平或较深富营养化湖泊水体中周丛生物的生物量难以提高，所以利用刮食性鱼类和周丛生物联合控制湖泊富营养化的方法难以实现，直接推广应用还存在一些问题。但目前尚未见到利用周丛藻类去除养猪厂废水中氮磷的相关报道。
技术实现要素：
本发明提供了一种利用周丛藻类有效去除养殖厂废水中氮磷的方法，净化规模化家禽家畜养殖过程中产生的大量富含氮磷的粪便废水，净化后的水可用于农田灌溉、园林绿化等，且处理后的周丛藻类易于收获，可用作肥料或饲料，有效实现废水的良性生态循环。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用周丛藻类处理养殖场废水的方法，包括以下步骤：将适合周丛藻类附着且易收放的人工基质放入天然富营养化水体中，水体中的周丛藻类接种至人工基质上；将预处理后的养殖场废水排入室外的环形处理池中，然后将附着有周从藻类的人工基质均匀放入环形处理池中，处理8～12天，接种在尼龙网上的周丛藻类能够利用太阳光，在养殖场废水中生长的同时，有效去除废水中的氮磷，养殖场废水经处理后，其中总氮、总磷和COD的去除率分别为86.5～94.8％、93.4～98.7％和91.5～95.6％。
具体包括以下步骤：(1)将适合周丛藻类附着且易收放的人工基质放入天然富营养化湖泊沿岸带的水下0.2～0.5m处，培养8～15天后，取回附着生长有大量周丛藻类的人工基质待用；
(2)将养殖场废水在沉淀池静置沉淀4～8小时后，将初步沉淀的废水移入絮凝池，再用污水絮凝剂处理，经过滤网过滤后得到COD值在500～800mg·L-1的待净化处理的养殖场废水；
(3)将步骤(2)中预处理后的养殖场废水排入室外的环形处理池中；
(4)将完成接种后的人工基质竖直放入环形处理池中，每天进行自然光照，经过8～12天处理后，水体中总氮、总磷和COD的去除率分别为86.5～94.8％、93.4～98.7％和91.5～95.6％；
(5)处理完毕后的废水作为农田灌溉、园林绿化用水进行使用，而附着有周从藻类的人工基质在处理完毕2～3批养殖场废水后，将其取出并收集其上的周从藻类作为农业肥料或渔业养殖饲料进行使用。
所述的人工基质为花岗岩块、PVC板、聚乙烯网或尼龙网。
所述的人工基质优选为尼龙网，其长为50～70cm，宽30～50cm，孔径为1mm。
所述处理池中设置有水泵，开启水泵控制废水的流速为0.02～0.05m/s。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优点：1、本发明所提供的方法对废水中氮磷以及COD的去除率高，试验结果表明，培养8～12天后，水体总氮、总磷和COD的去除率分别为86.5～94.8％、93.4～98.7％和91.5～95.6％；周丛藻类附着网对水体总氮、总磷和COD的日去除率分别是0.8～27.8、0.6～32.8和2～80mg·m-2·d-1。经过8～12天的处理后，废水的总氮、总磷和COD分别由处理前的初始浓度40～80、10～15和500～800mg·L-1降低至5～8、2～4和20～50mg·L-1，净化后的水可为农田灌溉、园林绿化等提供用水。2、周丛藻类附着网经过连续2～3批废水的处理后，在将其替换为新的同时，收获老的周丛藻类附着网，能够作为农业肥料或渔类养殖业饲料使用。3、此发明设计简单，成本低廉，只需提供适合的人工基质、光照及废水就能正常运行，具有操作容易、成本低廉和环境安全等优点，适于推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对此发明进行详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
实施例1
本实施例中所采用的具体处理方法如下：
首先，选择适合周丛藻类附着生长的尼龙网做人工基质，将30片左右的尼龙网(长宽为50×30cm，网径1mm)固定在富营养化湖泊沿岸带水深为0.3～0.5m的湖底，培养8～15天后，得到附着有大量周丛藻类的尼龙网。在接种周丛藻类的后期，将来自城郊某养猪厂的猪粪废水在直径和高分别为1和2m的圆柱漏斗形沉淀池中静置沉淀4～8小时后，再将初步沉淀的废水移入另一个规格和大小相同的絮凝池，按1:2的比例加入絮凝剂壳聚糖和海藻酸钠(0.2～0.5g·L-1)处理20～30min，经污水过滤网过滤后，再依据测定的初始COD值，用自来水将其稀释到500～800mg·L-1左右，得到待净化处理的猪粪废水。
其次，选用长宽高为4×2×1.5m的环形跑道池作为猪粪废水处理池(每次处理的废水量约为处理池总容积2/3)，将其修建在阳光充足的室外，同时在处理池的一端放置水泵，使水体流速约为0.02～0.05m/s。用铁丝将20片接种有周丛藻类的尼龙网均匀固定于0.2m的水面下(与水面垂直)，直接利用自然光照作为周丛藻类生长的光源。参照国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》(2002)，每隔4天分别测定水体的总氮、总磷和COD。通过多次重复试验发现，周丛藻类附着网在连续处理二批猪粪废水，每批处理时间均为12天时，这两批水体的总氮、总磷、COD的去除率分别高达91.5和94.8％、96.4和95.7％、92.5和96.7％；周丛藻类附着网对水体总氮、总磷和COD的日去除率均值分别是5.8、12.3和21.6mg·m-2·d-1。猪粪废水的总氮、总磷和COD分别由处理前的初始浓度58、13和520mg·L-1降低至7.3、3.8和28mg·L-1。对处理后的周丛藻类进行周期性地收获。