去除水产养殖水中氟甲砜霉素的铁碳基人工湿地净化系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种人工湿地净化系统，尤其是涉及一种去除水产养殖水中氟甲砜霉 素的铁碳基人工湿地净化系统。
【背景技术】
[0002] 目前，我国的水产养殖业发展迅速，为了预防和治疗鱼类疾病，提高水产产品产 量，规模水产养殖过程中往往需要使用大量的抗生素药物。据统计，我国每年甲砜霉素、氟 甲砜霉素的使用量大约为400t。抗生素的大量使用保障了养殖产品快速、健康生长，但不可 避免地造成了水环境中抗生素的残留，并可能会引发多种危害，例如对细菌产生选择压力 诱导抗生素抗性基因、对非靶生物产生毒害、对水产品消费者造成健康威胁等。在高密度的 水产养殖业过程中使用的抗生素有70-80%最终进入水环境，且渔场底部沉积物已具有一 定的抗生素浓度和抗菌活性。
[0003] 含有残留抗生素的养殖水体若不经处理肆意排放，会进一步加剧周围海域、江河、 湖泊等水域污染，对水环境造成危害，但目前国内外专家均未找到一种简单、低成本的抗生 素去除工艺。常规的抗生素净化装置大多针对超高浓度污水，工艺复杂且成本较高，对养殖 水体的抗生素去除不明显。因此，急需研发去除水产养殖水中氟甲砜霉素的净化系统。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种施工成本低、净 化效果好、生态效益好、操作简便、出水稳定的去除水产养殖水中氟甲砜霉素的铁碳基人工 湿地净化系统。该系统一方面可以去除养殖水体中的抗生素，另一方面可以去除氮、磷、有 机污染物。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006] -种去除水产养殖水中氟甲砜霉素的铁碳基人工湿地净化系统，包括顺序设置的 进水区、铁碳微电解区、湿地净化区及出水区；其中，铁碳微电解区内装填有铁碳填料，在铁 碳填料下方设置曝气装置，湿地净化区包括下层的填料层与上层的覆土层，填料层分为靠 近铁碳微电解区的砾石填料段和靠近出水区的沸石填料段，覆土层上种植湿地植物。
[0007] 铁碳微电解区可以同时去除氟甲砜霉素和其他类型的污染物。铁碳微电解区的大 小跟水质和抗生素的浓度有关，曝气装置的曝气量可以调节，具体参数按试验确定，可以根 据水质及实际情况进行调节。
[0008] 所述的进水区连接进水管，所述的出水区连接出水管。
[0009] 所述的进水区与出水区内均填充鹅卵石填料。
[0010] 鹅卵石填料的粒径为30-50mm;铁碳填料的粒径5-10mm;砾石填料的粒径为 5_30mm;沸石填料的粒径为5_15mm。
[0011] 所述的填料层的下方还依次设置防渗层与碎石砂垫层。
[0012] 所述的湿地净化区长宽比为（5-10) :1，覆土层厚100-150mm，水平潜流水头标高 位于潜流湿地表面下100-150mm。
[0013] 所述的进水区与铁碳微电解区的底部均设置有穿孔板，通过穿孔板使得进水区的 底部与铁碳微电解区的底部相同。
[0014] 所述的曝气装置设置在穿孔板的下方，所述的铁碳填料设置在穿孔板的上方。
[0015] 所述的湿地净化区的左右两侧均通过穿孔板与铁碳微电解区及出水区相隔开，且 穿孔板使得湿地净化区的左右两侧均与铁碳微电解区及出水区相连通。
[0016] 所述的砾石填料段与沸石填料段长度的比例为3:1。
[0017] 所述的砾石填料段按照粒径20-30mm、10-20mm级配分两区段布置。
[0018] 所述湿地植物包括芦苇、黄菖蒲、常绿鸢尾、香蒲。
[0019] 所述湿地植物中芦苇、黄菖蒲、常绿鸢尾、香蒲的种植数量比例为 (1-3) ： (1-2) ： (1-2) ： 1〇
[0020] 采用本发明的净化系统，其净化步骤如下：
[0021] 养殖水体首先通过填充了鹅卵石的进水区，然后自下而上通过铁碳微电解区，铁 碳微电解区内曝气装置持续曝气，与铺设了的铁碳填料形成铁碳微电解作用，此后依次通 过湿地净化区和出水区。
[0022] 氟甲砜霉素等抗生素主要在铁碳微电解区被去除或分解为小分子，剩余部分在湿 地净化区去除。其他氮、磷和有机污染物等主要在湿地净化区去除。铁碳微电解是利用铁碳 形成的微电池，将养殖水体中氟甲砜霉素等抗生素去除或分解为小分子；人工湿地是一种 生态处理技术，利用物理、化学和生物之间的相互作用对氟甲砜霉素也有很好的去除效果， 同时还能去除水中的氮、磷和其他污染物，并且具有施工成本低、生态效益好、操作简便、出 水稳定等优点。
[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
[0024] 1.施工成本低。目前常用的抗生素净化装置工艺复杂，施工成本高，本发明工艺在 人工湿地工艺的基础上增加铁碳微电解区，施工成本与常规工艺相比具有成本低的优势。
[0025] 2.净化效果好。常规的抗生素净化装置大多针对超高浓度废水，对养殖水体的抗 生素去除不明显，本发明工艺，利用物理、化学和生物之间的相互作用对氟甲砜霉素有很好 的去除，同时能去除水中有机物、氮、磷等污染物。
[0026] 3.生态效果好。本发明在去除抗生素的同时可以净化其他污染物，同时具有景观 效用，系统中的湿地植物也可通过销售产生经济效益。
[0027] 4.操作简便。本系统基本不需人工维护，在抗生素浓度发生变化时仅需调节曝气 量控制铁碳微电解强度，提高抗生素的去除效果。
[0028] 5.出水稳定。湿地净化区的设计及较高的水力停留时间可以有效应对水质恶化的 情况，保证净化的效果和持续性。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明净化系统的剖面结构示意图；
[0030] 图2为本发明净化系统的俯视结构示意图。
[0031] 图中，A.进水区，B.铁碳微电解区，C.湿地净化区，D.出水区，1.进水管，2.鹅卵 石填料，3.铁碳填料，4.曝气装置，5.湿地植物，6.穿孔板，7.覆土层，8.砾石填料段，9.沸 石填料段，10.出水管。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0033] 实施例
[0034] 一种去除水产养殖水中氟甲砜霉素的铁碳基人工湿地净化系统，如图1、图2所 示，包括顺序设置的进水区A、铁碳微电解区B、湿地净化区C及出水区D，进水区A连接进水 管1，出水区D连接出水管10。其中，进水区A与出水区D内均填充鹅卵石填料2，铁碳微电 解区B内装填有铁碳填料3,在铁碳填料3下方设置曝气装置4 (包括曝气管与曝气头），湿 地净化区C包括下层的填料层与上层的覆土层7,填料层分为靠近铁碳微电解区B的砾石填 料段8和靠近出水区D的沸石填料段9,砾石填料段8与沸石填料段9长度的比例为3:1。 砾石填料段8按照粒径由大到小级配分两区段布置。填料层的下方还依次设置防渗层与碎 石砂垫层。覆土层7上种植湿地植物5。湿地植