本发明属于水产养殖污水处理领域，具体涉及一种水产养殖污水综合处理系统，还涉及一种采用上述装置处理水产养殖污水的方法。
背景技术：
目前，水产养殖业的高速发展在一定程度上解决了粮食问题，并满足了人们对水产品的需求，解决了自然渔业资源相对短缺的问题。然而，水产养殖业高速发展的同时给海洋生态环境带来了严重的污染，成为了我国水产养殖行业难以突破的瓶颈，严重制约着我国水产养殖行业的可持续发展。在海水鱼养殖中，其代谢产物为投饵量的20％～35％，残饵为投饵量的10～40％，被直接排入水体中，从而使水中溶解氧减少，氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮增加，导致水体富营养化或水质恶化。此外，未经处理的养殖污水的大量排放，不仅给近岸水域带来污染，而且被污染的近岸水又被抽进或纳入鱼池，对养殖业造成了二次污染。
目前，国内外对于养殖污水的处理模式主要有还田模式、自然处理模式和工业化处理模式。还田模式指将废水直接施用于土地，该模式具有简单、经济等优点，但占地大、资源回收效率低，已不能适应现代集约化养殖行业的废水处理要求。工业化处理模式指采用厌氧、好氧、厌氧-好氧等工艺处理养殖污水以达标排放为目的的一类方法，是欧美国家的主要处理方式，其主要缺陷是运行能耗大、处理成本高，耐冲击力差。自然处理模式指采用氧化塘、土地处理或人工湿地系统等自然处理手段对养殖污水进行处理，然而利用该模式处理有机物效果并不理想。因此，开发一种能高效、快速降解水产养殖污染且成本低廉的方法和装置具有重要的市场前景和生态意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种水产养殖污水处理方法及水产养殖污水综合处理系统，其降解水产养殖污染的效率高而且成本低廉。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，一种水产养殖污水综合处理系统，包括依次连通的集污池、生物反应器、曝气调节池、混凝沉淀池，所述集污池内设有格栅，所述生物反应器的上端设有进水口，生物反应器的进水口与集污池的出水口相连通，生物反应器的出水口与曝气调节池的进水口连通，曝气调节池的出水口与混凝沉淀池的进水口连通；混凝沉淀池和曝气调节池中分别设有搅拌器；所述生物反应器内安装有水平设置的转轴，转轴上固定安装有多个支撑杆，支撑杆垂直于转轴设置，支撑杆的自由端固定安装有螺旋形的叶片，所述叶片的外表面凸凹不平，叶片上涂覆有微生物降解菌剂。
养殖污水排放到集污池后，经过集污池中的格栅，过滤掉污水中的未溶于水的固体颗粒物质，降低后续污水处理负荷和成本。污水经过集污池的格栅过滤后进入到生物反应器中，生物反应器中的微生物降解菌分解利用水体中的污染物，从而起到降低水体中的cod、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等污染物的作用。生物反应器中设置有螺旋形的叶片且叶片外表面凸凹不平的目的是增大微生物降解菌的附着面积、使微生物降解菌更好地附着在叶片上，不易掉落，且有利于使微生物降解菌在生物反应器中分布更为均匀，进而提高降解效率。当污水进入到生物反应器中时，叶片在水流的冲击作用下，绕着转轴旋转，对进入到生物反应器中的污水具有搅拌作用，同时由于转轴的转动，水流的冲击力转换成了转轴转动的动力，因此提高了叶片以及叶片上附着的微生物降解菌的耐冲击性。从生物反应器中出来的污水进入到曝气调节池和混凝沉淀池中，经曝气处理和混凝沉淀，再经过滤即可泵送至水产养殖池中，完成养殖污水的处理和循环利用。本发明的养殖污水综合处理系统简单实用，能快速高效地降低和去除养殖污水中的污染物，而且比现有的工业化处理模式成本低。
进一步地，所述格栅倾斜设置于集污池内，且格栅最好是圆弧形，以进一步增大接触面积，加快过滤，提高养殖污水处理效率。
进一步地，所述格栅的网目为50-80目。
进一步地，所述生物反应器中还设有搅拌装置。
进一步地，所述生物反应器中水平设有电机，电机的输出轴与转轴联动，其作用是用电机带动转轴的转动，进而带动叶片的转动，可以对生物反应器中的水体产生搅动作用。
进一步地，所述水产养殖污水综合处理系统还包括污泥收集池和污泥调理池，污泥收集池的入口与集污池、生物反应器、曝气调节池、混凝沉淀池底部的污泥排出口相连；污泥收集池的污泥泵至污泥调理池中，经过污泥调理池的污泥再泵送至板框压滤机进行脱水处理，脱水后的干泥可焚烧处理，也可经进一步处理后作为肥料使用。
进一步地，所述曝气调节池设有两个或多个搅拌器，搅拌器的搅拌桨位于曝气调节池的不同位置，最好是每个搅拌器均以非恒速搅拌，且多个搅拌器在同一个时间分别以不同的旋转速度搅拌。其优点是能提高搅拌效率，有利于污染物与空气充分结合。
进一步地，所述混凝沉淀池中设有两个或多个搅拌器，搅拌器的搅拌桨位于混凝沉淀池的不同位置，最好是每个搅拌器均以非恒速搅拌，且多个搅拌器在同一个时间分别以不同的旋转速度搅拌。其优点是提高搅拌效率，有利于污染物与絮凝剂充分结合和反应，提高絮凝效果。
进一步地，所述微生物降解菌剂为常用的降解水体污染物的微生物菌剂，如芽孢杆菌、光合细菌等，也可以为一种或多种降解菌的混合菌制剂。
一种利用上述水产养殖污水综合处理系统处理水产养殖污水的方法，具体如下：将水产养殖污水汇总流入集污池，经格栅过滤，然后从集污池的出水口泵入到生物反应器中，24-48小时后泵入到曝气调节池，开启曝气调节池中的搅拌器，1-3小时后，泵入至混凝沉淀池，向混凝沉淀池中放入絮凝剂，开启混凝沉淀池中的搅拌器，30-40分钟小时后关闭混凝沉淀池中的搅拌器，静置2-3小时，将上层水体泵送至养殖池塘中，用于养殖生产。优选地，连接在混凝沉淀池出水口的水泵的进水口处缠绕有100目的筛绢布。
进一步地，本发明所使用的絮凝剂可采用下述组分和制备方法制备而成：将新鲜的土豆茎叶和米醋按照2-3：2的质量比混合，置于恒温振荡器中以200-300rpm的转速常温搅拌60-80分钟，静置20-30分钟后过滤，取所得滤液；向所得的滤液中加入黄原胶，加入的黄原胶的质量为土豆茎叶质量的1％，混合，然后以200-300rpm的转速常温搅拌50-60分钟，置于烘箱中烘干，烘箱温度设置为80℃；将烘干物置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为500-600℃，焙烧时间2-3h，冷却至室温，用球磨机将焙烧产物研磨，至粒径为600-800nm；将沸石粉研磨粉碎至200目，将200目的沸石粉和600-800nm的焙烧颗粒按照1:2-4的重量比混合，即得。
使用时，将上述絮凝剂与水产养殖污水的质量比为1:400～500。
本发明还公开了一种上述制备方法所制得的絮凝剂，其可用于处理水产养殖污水以及餐饮污水、畜牧养殖污水等。
上述絮凝剂绿色无毒副作用，充分发挥了各组分之间的协同吸附作用，絮凝效果好，能有效吸附水体中的悬浮颗粒物，有效去除水产养殖污水中的有机物，降解水产养殖污染，降低水体中的cod、氨氮，还具有良好的除浊、脱色性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明能高效、快速地降解水产养殖污染且成本低廉。
(2)养殖污水排放到集污池后，经过集污池中的格栅，过滤掉污水中的未溶于水的固体颗粒物质，降低后续污水处理负荷和成本。污水经过集污池的格栅过滤后进入到生物反应器中，生物反应器中的微生物降解菌分解利用水体中的污染物，从而起到降低水体中的cod、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等污染物的作用。生物反应器中设置有螺旋形的叶片且叶片外表面凸凹不平的目的是增大微生物降解菌的附着面积、使微生物降解菌更好地附着在叶片上，不易掉落，且有利于使微生物降解菌在生物反应器中分布更为均匀，进而提高降解效率。当污水进入到生物反应器中时，叶片在水流的冲击作用下，绕着转轴旋转，对进入到生物反应器中的污水具有搅拌作用，同时由于转轴的转动，水流的冲击力转换成了转轴转动的动力，因此提高了叶片以及叶片上附着的微生物降解菌的耐冲击性。从生物反应器中出来的污水进入到曝气调节池和混凝沉淀池中，经曝气处理和混凝沉淀，再经过滤即可泵送至水产养殖池中，完成养殖污水的处理和循环利用。本发明的养殖污水综合处理系统简单实用，能快速高效地降低和去除养殖污水中的污染物，而且比现有的工业化处理模式成本低。
(3)本发明所使用的絮凝剂绿色无毒副作用，充分发挥了各组分之间的协同吸附作用，絮凝效果好，能有效吸附水体中的悬浮颗粒物，有效去除水产养殖污水中的有机物，降解水产养殖污染，降低水体中的cod、氨氮，还具有良好的除浊、脱色性能。
附图说明
图1为本发明的水产养殖污水综合处理系统的连接示意图；
其中，1-集污池；2-生物反应器；3-曝气调节池；4-混凝沉淀池；5-格栅；6-搅拌器；7-转轴；8-支撑杆；9-叶片；
11-集污池的出水口；
21-生物反应器的进水口；22-生物反应器的出水口；
31-曝气调节池的进水口；32-曝气调节池的出水口；
41-混凝沉淀池的进水口；42混凝沉淀池出水口。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1
如图1所示，一种水产养殖污水综合处理系统，包括依次连通的集污池1、生物反应器2、曝气调节池3、混凝沉淀池4，所述集污池内设有格栅5，格栅5倾斜设置于集污池内，所述生物反应器2的上端设有进水口21，生物反应器的进水口21与集污池的出水口11相连通，生物反应器的出水口22与曝气调节池的进水口31连通，曝气调节池的出水口32与混凝沉淀池的进水口41连通；混凝沉淀池和曝气调节池中分别设有搅拌器6；所述生物反应器内安装有水平设置的转轴7，转轴上固定安装有多个支撑杆8，支撑杆8垂直于转轴7设置，支撑杆的自由端固定安装有螺旋形的叶片9，所述叶片8的外表面凸凹不平，叶片上涂覆有微生物降解菌剂。连接在混凝沉淀池出水口42的水泵的进水口处缠绕有100目的筛绢布。本发明中，生物反应器、曝气调节池内可根据情况设置一个或多个充养装置(气石、充气泵)，或不放置充气装置。
一种利用上述水产养殖污水综合处理系统处理水产养殖污水的方法，具体如下：将水产养殖污水汇总流入集污池，经格栅过滤，然后从集污池的出水口泵入到生物反应器中，48小时后泵入到曝气调节池，开启曝气调节池中的搅拌器，2小时后，泵入至混凝沉淀池，向混凝沉淀池中放入絮凝剂，开启混凝沉淀池中的搅拌器，40分钟小时后关闭混凝沉淀池中的搅拌器，静置3小时，将上层水体泵送至养殖池塘中，用于养殖生产。
本发明中，养殖污水排放到集污池后，经过集污池中的格栅，过滤掉污水中的未溶于水的固体颗粒物质，降低后续污水处理负荷和成本。污水经过集污池的格栅过滤后进入到生物反应器中，生物反应器中的微生物降解菌分解利用水体中的污染物，从而起到降低水体中的cod、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等污染物的作用。生物反应器中设置有螺旋形的叶片且叶片外表面凸凹不平的目的是增大微生物降解菌的附着面积、使微生物降解菌更好地附着在叶片上，不易掉落，且有利于使微生物降解菌在生物反应器中分布更为均匀，进而提高降解效率。当污水进入到生物反应器中时，叶片在水流的冲击作用下，绕着转轴旋转，对进入到生物反应器中的污水具有搅拌作用，同时由于转轴的转动，水流的冲击力转换成了转轴转动的动力，因此提高了叶片以及叶片上附着的微生物降解菌的耐冲击性。从生物反应器中出来的污水进入到曝气调节池和混凝沉淀池中，经曝气处理和混凝沉淀，再经过滤即可泵送至水产养殖池中，完成养殖污水的处理和循环利用。本发明的养殖污水综合处理系统简单实用，能快速高效地降低和去除养殖污水中的污染物，而且比现有的工业化处理模式成本低。
实施例2
如图1所示，一种水产养殖污水综合处理系统，包括依次连通的集污池1、生物反应器2、曝气调节池3、混凝沉淀池4，所述集污池1内设有圆弧形的格栅5，格栅5倾斜设置于集污池内，格栅5的网目为50目；所述生物反应器的上端设有进水口21，生物反应器的进水口21与集污池的出水口11相连通，生物反应器的出水口22与曝气调节池的进水口31连通，曝气调节池的出水口32与混凝沉淀池的进水口41连通；混凝沉淀池和曝气调节池中分别设有搅拌器6；所述生物反应器内安装有水平设置的转轴7，转轴7上固定安装有多个支撑杆8，支撑杆8垂直于转轴设置，支撑杆的自由端固定安装有螺旋形的叶片9，所述叶片9外表面凸凹不平，叶片上涂覆有微生物降解菌剂。所述曝气调节池设有两个搅拌器6，搅拌器的搅拌桨位于曝气调节池的不同位置，每个搅拌器均以非恒速搅拌，且两个搅拌器在同一个时间分别以不同的旋转速度搅拌。所述混凝沉淀池中设有两个搅拌器6，搅拌器的搅拌桨位于混凝沉淀池的不同位置，是每个搅拌器均以非恒速搅拌，且两个搅拌器在同一个时间分别以不同的旋转速度搅拌。所述微生物降解菌剂为枯草芽孢杆菌。连接在混凝沉淀池出水口42的水泵的进水口处缠绕有100目的筛绢布。本发明中，生物反应器、曝气调节池内可根据情况设置一个或多个充养装置(气石、充气泵)，或不放置充气装置。
一种利用上述水产养殖污水综合处理系统处理水产养殖污水的方法，具体如下：将水产养殖污水汇总流入集污池，经格栅过滤，然后从集污池的出水口泵入到生物反应器中，24小时后泵入到曝气调节池，开启曝气调节池中的搅拌器，2小时后，泵入至混凝沉淀池，向混凝沉淀池中放入絮凝剂，开启混凝沉淀池中的搅拌器，30分钟小时后关闭混凝沉淀池中的搅拌器，静置2小时，将上层水体泵送至养殖池塘中，用于养殖生产。
本发明所使用的絮凝剂可采用下述组分和制备方法制备而成：将新鲜的土豆茎叶和米醋按照3：2的质量比混合，置于恒温振荡器中以200rpm的转速常温搅拌60分钟，静置30分钟后过滤，取所得滤液；向所得的滤液中加入黄原胶，加入的黄原胶的质量为土豆茎叶质量的1％，混合，然后以200rpm的转速常温搅拌60分钟，置于烘箱中烘干，烘箱温度设置为80℃；将烘干物置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间3h，冷却至室温，用球磨机将焙烧产物研磨，至粒径为700nm；将沸石粉研磨粉碎至200目，将200目的沸石粉和700nm的焙烧颗粒按照1:3的重量比混合，即得。
本发明中，养殖污水排放到集污池后，经过集污池中的格栅，过滤掉污水中的未溶于水的固体颗粒物质，降低后续污水处理负荷和成本。污水经过集污池的格栅过滤后进入到生物反应器中，生物反应器中的微生物降解菌分解利用水体中的污染物，从而起到降低水体中的cod、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等污染物的作用。生物反应器中设置有螺旋形的叶片且叶片外表面凸凹不平的目的是增大微生物降解菌的附着面积、使微生物降解菌更好地附着在叶片上，不易掉落，且有利于使微生物降解菌在生物反应器中分布更为均匀，进而提高降解效率。当污水进入到生物反应器中时，叶片在水流的冲击作用下，绕着转轴旋转，对进入到生物反应器中的污水具有搅拌作用，同时由于转轴的转动，水流的冲击力转换成了转轴转动的动力，因此提高了叶片以及叶片上附着的微生物降解菌的耐冲击性。从生物反应器中出来的污水进入到曝气调节池和混凝沉淀池中，经曝气处理和混凝沉淀，再经过滤即可泵送至水产养殖池中，完成养殖污水的处理和循环利用。本发明的养殖污水综合处理系统简单实用，能快速高效地降低和去除养殖污水中的污染物，而且比现有的工业化处理模式成本低。将格栅倾斜设置于集污池内，可进一步增大接触面积，加快过滤，提高养殖污水处理效率。
实施例3
本实施例与实施例2的区别点在于：本实施例中所使用的絮凝剂的制备方法如下：将新鲜的土豆茎叶和米醋按照1：1的质量比混合，置于恒温振荡器中以250rpm的转速常温搅拌80分钟，静置20分钟后过滤，取所得滤液；向所得的滤液中加入黄原胶，加入的黄原胶的质量为土豆茎叶质量的1％，混合，然后以300rpm的转速常温搅拌60分钟，置于烘箱中烘干，烘箱温度设置为80℃；将烘干物置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间3h，冷却至室温，用球磨机将焙烧产物研磨，至粒径为600nm；将沸石粉研磨粉碎至200目，将200目的沸石粉和600nm的焙烧颗粒按照1:4的重量比混合，即得。
实施例4
本实施例与实施例2的区别点在于：本实施例中所使用的絮凝剂的制备方法如下：将新鲜的土豆茎叶和米醋按照3：2的质量比混合，置于恒温振荡器中以300rpm的转速常温搅拌70分钟，静置30分钟后过滤，取所得滤液；向所得的滤液中加入黄原胶，加入的黄原胶的质量为土豆茎叶质量的1％，混合，然后以200rpm的转速常温搅拌60分钟，置于烘箱中烘干，烘箱温度设置为80℃；将烘干物置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间2h，冷却至室温，用球磨机将焙烧产物研磨，至粒径为700nm；将沸石粉研磨粉碎至200目，将200目的沸石粉和700nm的焙烧颗粒按照1:2的重量比混合，即得。
实施例5
本实施例与实施例2的区别点在于：本实施例中所使用的絮凝剂的制备方法如下：将新鲜的土豆茎叶和米醋按照1：1的质量比混合，置于恒温振荡器中以300rpm的转速常温搅拌60分钟，静置30分钟后过滤，取所得滤液；向所得的滤液中加入黄原胶，加入的黄原胶的质量为土豆茎叶质量的1％，混合，然后以300rpm的转速常温搅拌50分钟，置于烘箱中烘干，烘箱温度设置为80℃；将烘干物置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间2h，冷却至室温，用球磨机将焙烧产物研磨，至粒径为800nm；将沸石粉研磨粉碎至200目，将200目的沸石粉和800nm的焙烧颗粒按照1:3的重量比混合，即得。
实施例6
本实施例与实施例2的区别点在于：本实施例中所使用的絮凝剂的制备方法如下：将新鲜的土豆茎叶和米醋按照3：2的质量比混合，置于恒温振荡器中以200rpm的转速常温搅拌80分钟，静置30分钟后过滤，取所得滤液；向所得的滤液中加入黄原胶，加入的黄原胶的质量为土豆茎叶质量的1％，混合，然后以300rpm的转速常温搅拌60分钟，置于烘箱中烘干，烘箱温度设置为80℃；将烘干物置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间3h，冷却至室温，用球磨机将焙烧产物研磨，至粒径为600nm；将沸石粉研磨粉碎至200目，将200目的沸石粉和600nm的焙烧颗粒按照1:3的重量比混合，即得。
实验结果
实验于2016年6月于河北唐山某养殖场中进行。分别测定排放至集污池时污水中的cod、透明度值、ph值、nh4-n、no2-n，以及经过本发明实施例6(设置4个平行重复)的综合处理系统处理后再次循环至养殖池塘的海水中的cod、透明度值、ph值、nh4-n、no2-n，实验结果见表1：
表1处理前后的水质情况对比
综上，实验结果表明，本发明能有效降解水产养殖污，可显著降低cod、nh4-n、no2-n，提高透明度，改善水色和水体质量。本发明的养殖污水综合处理系统简单实用，能快速有效地降低和去除养殖污水中的污染物，而且比现有的工业化处理模式成本低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。