一种池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统及方法与流程

本发明属于水质处理技术领域，涉及到水产养殖水处理领域，具体涉及一种池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统及方法。

背景技术：

我国是池塘水产养殖大国，随着水产养殖面积的不断扩大，池塘养殖尾水的不达标排放，对环境造成了极大的危害。近几年来，国家对环境保护方面日益重视，怎么能实现水产养殖尾水的净化循环利用及达标排放，尤其是对片区化池塘养殖尾水的处理，是我们需要迫切解决的问题。

现有技术中存在的主要问题包括：

(1)在养殖过程中人工投放的各种饲料、药物等，极易滋生各种寄生虫、微生物、细菌等，导致水质变差；另外，含有各种重金属元素、农药、化学药品的污水也往往通过自然水体向低处池塘汇集，导致池塘内水质受到严重污染。

(2)现有水体处理装置没有通过自然沉淀和过滤等措施将养殖尾水处理后再排回池塘，实现养殖尾水零排放和循环利用。

(3)养殖尾水的沉淀效率低，不同滤质互相混合；养殖尾水里面含有大量的有机物、溶解氧低、水体发臭，不能进行及时处理，造成水质指标下降，影响养殖进程。

(4)采用饮用水处理方式水体净化成本高，针对性不强，对水产养殖而言净化效果不理想。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统及方法，解决了片区化池塘养殖尾水处理的难题，可将片区池塘的养殖尾水进行集中净化处理，最终实现养殖尾水的循环再使用或者达标排放。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统，包括池塘排水系统、沉淀池、一级截污区、二级截污区、垂直上行潜流湿地、水平流湿地、综合种养区、水源养护区、水淤分离区、池塘；所述池塘排水系统与沉淀池连接，用于将池塘的养殖尾水排入沉淀池中；所述沉淀池与一级截污区相连，通过水泵将沉淀池的水送到一级截污区；所述一级截污区分别和二级截污区和水淤分离区相连，用于对养殖尾水进行初步的截污分离；所述二级截污区用于对经过一级截污区处理后的养殖尾水进行进一步的截污分离；所述垂直上行潜流湿地的入口与二级截污区的出口连接，所述水平流湿地的入口与垂直上行潜流湿地的出口连接，分别用于对养殖尾水进行进一步的净化处理；净化处理后的水从水平流湿地进入综合种养区，再由综合种养区进入水源养护区，水源养护区为池塘提供水源。

优选地，所述池塘排水系统包括池塘排水闸门、排水渠；所述排水闸门联通池塘与排水渠，用于控制水流和水位；所述排水渠深度低于池塘的底部，并朝排水方向设有千分之一的坡度，排水渠较深的一端与沉淀池连接。

优选地，所述水淤分离区用于对一级截污区排出的污水进行二次沉淀，沉淀后的上清液回流到沉淀池，淤泥用作果林肥料；所述沉淀池的有效容积是水淤分离区容积的二分之一，与排水渠较深的一端相连，深度与排水渠一致。

优选地，所述一级截污区包括第一截污池、吸污车、吸污车轨、排污导流槽、第一溢水管；

所述第一截污池长宽比例根据现场实际尺寸确定，采用钢筋砼结构，平底，有效深度为2m-4m；

所述吸污车采用自动巡航底吸污，用于收集一级截污区的底部污水，通过排污导流槽流向水淤分离区；

所述吸污车两车轨之间的宽度控制在3m-6m，除池的两边架设导轨之外，池中间的导轨在底部加装固定，用于确保导轨的稳固性；

所述排污导流槽架在第一截污池的一导轨之上，通向水淤分离区；

所述第一溢水管位于第一截污池上口向下10cm处，外径110cm，每隔2.5m一根，水流向二级截污区。

优选地，所述二级截污区包括第二截污池、生物刷、曝气系统、第二溢水管；

所述第二截污池的长宽比例根据现场实际尺寸确定，采用钢筋砼结构，平底，底部跟一级截污区在同一水平面上，溢水边比一级截污区低0.5m，其余三边跟一级截污区同样深；

所述生物刷间隔0.5米一根，呈网状分布在第二截污池中；

所述曝气系统主要由鼓风机、通气管道和微孔增氧盘组成，用于保证水体内溶解氧大于5mg/l；

所述第二溢水管位于第二截污池上口向下10cm处，外径110cm，每隔2.5m一根，水流向垂直上行潜流湿地。

优选地，所述垂直上行潜流湿地包括第一池体、第一基质、第一植物和管道；

所述第一池体采用钢筋砼结构，平底，溢水边有效深度0.8m，进水边与二级截污区的溢水边持平，深度0.9m；其余两边深1m，设计长宽比控制在3:1以内；

所述管道的一端连接到二级截污区的第二溢水管，沿池壁延伸到池底，再沿池底朝水流方向延伸到另一池壁，管道之间平行且间距为2m，管道末端封闭，靠近底部的一段设有蜂窝小孔；

所述第一基质从底层到上层依次分别为30cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；10cm厚3-5mm粒径的球状活性炭；10cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；10cm厚30-50mm粒径的铁碳；10cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；

所述第一植物包括美人蕉、千屈菜、鸢尾；处理过的水从上口溢出到水平流湿地。

优选地，所述水平流湿地包括第二池体、第二基质和第二植物；所述第二池体为钢筋砼结构，底部铺设土工膜，跟垂直上行潜流湿地持平，进水边与垂直上行潜流湿地持平，出水边有效深度为0.6m，其余两边高于进水边10cm；所述第二基质为3-5cm粒径的火山石，所述第二植物为美人蕉；处理过的水溢出到综合种养区。

优选地，所述综合种养区分浅水区和深水区，浅水区深1m，绕池塘一周向塘中心延伸10米，用于种植沉水植物；深水区深2-2.5m，在池塘中间；所述水源养护区为池塘进水渠，配套有菌藻扩培桶，定期补充有益微生物和有益浮游植物。

优选地，还包括补水系统和排涝系统；所述补水系统通过泵房与水源连接，用于补水，所补的水进入综合种养区；所述排涝系统主要由排涝泵站和管路组成，用于排出综合种养区多余的水，排出的水为净化达标水；所述尾水处理区域，按养殖面积的5％-8％进行设置，其中沉淀池、截污区、湿地区、综合种养区、水源养护区、水淤分离区的比例约为1:18:25:40:15:1。

一种采用上述池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统对养殖尾水集中处理的方法，利用池塘排水系统，将某一片区池塘的养殖尾水集中到一个区域，依次经过沉淀池、一级截污区、二级截污区、垂直上行潜流湿地、水平流湿地、综合种养区、水源养护区，采用初沉、一级截污、二级截污、潜流湿地净化、水平流湿地净化、综合种养及菌藻修复等处理手段，对水质进行净化，并对水体中的菌藻及溶氧进行恢复，实现将养殖尾水循环利用的目标；另一方面，一级截污区排出的污水进入水淤分离区再进行水淤分离，分离后的上清水回流到沉淀池进行再处理，而淤泥部分则直接用于为果林提供肥料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)解决了片区化池塘养殖尾水处理的难题，可将片区池塘的养殖尾水进行集中净化处理，最终实现养殖尾水的循环再使用或者达标排放。

(2)水体净化成本低，净化效率高，不会产生二次污染。

(3)水淤分离后的淤泥部分可用于为果林提供肥料，实现了养殖尾水的资源整合再利用，有利于节约能源且保护生态环境。

(4)能够及时处理养殖尾水，降低了补充水源的数量，节省了养殖成本，提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明所提供的一种池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统的结构组成示意图。

附图标记说明：1、池塘排水系统；2、沉淀池；3、一级截污区；4、二级截污区；5、垂直上行潜流湿地；6、水平流湿地；7、综合种养区；8、水源养护区；9、水淤分离区；10池塘；11、补水系统；12、排涝系统。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明公开了一种池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统，包括池塘排水系统1、沉淀池2、一级截污区3、二级截污区4、垂直上行潜流湿地5、水平流湿地6、综合种养区7、水源养护区8、水淤分离区9、池塘10；所述池塘排水系统1与沉淀池2连接，用于将池塘10的养殖尾水排入沉淀池2中；所述沉淀池2与一级截污区3相连，通过水泵将沉淀池2的水送到一级截污区3；所述一级截污区3分别和二级截污区4和水淤分离区9相连，用于对养殖尾水进行初步的截污分离；所述二级截污区4用于对经过一级截污区3处理后的养殖尾水进行进一步的截污分离；所述垂直上行潜流湿地5的入口与二级截污区4的出口连接，所述水平流湿地6的入口与垂直上行潜流湿地5的出口连接，分别用于对养殖尾水进行进一步的净化处理；净化处理后的水从水平流湿地6进入综合种养区7，再由综合种养区7进入水源养护区8，水源养护区8为池塘10提供水源。

其中，所述池塘排水系统1包括池塘排水闸门、排水渠；所述排水闸门联通池塘10与排水渠，用于控制水流和水位；所述排水渠深度低于池塘10的底部，并朝排水方向设有千分之一的坡度，排水渠较深的一端与沉淀池2连接。

其中，所述水淤分离区9用于对一级截污区3排出的污水进行二次沉淀，沉淀后的上清液回流到沉淀池2，淤泥用作果林肥料；所述沉淀池2的有效容积是水淤分离区9容积的二分之一，与排水渠较深的一端相连，深度与排水渠一致。

其中，所述一级截污区3包括第一截污池、吸污车、吸污车轨、排污导流槽、第一溢水管；

所述第一截污池长宽比例根据现场实际尺寸确定，采用钢筋砼结构，平底，有效深度为2m-4m；

所述吸污车采用自动巡航底吸污，用于收集一级截污区3的底部污水，通过排污导流槽流向水淤分离区9；

所述吸污车两车轨之间的宽度控制在3m-6m，除池的两边架设导轨之外，池中间的导轨在底部加装固定，用于确保导轨的稳固性；

所述排污导流槽架在第一截污池的一导轨之上，通向水淤分离区9；

所述第一溢水管位于第一截污池上口向下10cm处，外径110cm，每隔2.5m一根，水流向二级截污区4。

其中，所述二级截污区4包括第二截污池、生物刷、曝气系统、第二溢水管；

所述第二截污池的长宽比例根据现场实际尺寸确定，采用钢筋砼结构，平底，底部跟一级截污区3在同一水平面上，溢水边比一级截污区3低0.5m，其余三边跟一级截污区3同样深；

所述生物刷间隔0.5米一根，呈网状分布在第二截污池中；

所述曝气系统主要由鼓风机、通气管道和微孔增氧盘组成，用于保证水体内溶解氧大于5mg/l；

所述第二溢水管位于第二截污池上口向下10cm处，外径110cm，每隔2.5m一根，水流向垂直上行潜流湿地5。

其中，所述垂直上行潜流湿5包括第一池体、第一基质、第一植物和管道；

所述第一池体采用钢筋砼结构，平底，溢水边有效深度0.8m，进水边与二级截污区4的溢水边持平，深度0.9m；其余两边深1m，设计长宽比控制在3:1以内；

所述管道的一端连接到二级截污区4的第二溢水管，沿池壁延伸到池底，再沿池底朝水流方向延伸到另一池壁，管道之间平行且间距为2m，管道末端封闭，靠近底部的一段设有蜂窝小孔；

所述第一基质从底层到上层依次分别为30cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；10cm厚3-5mm粒径的球状活性炭；10cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；10cm厚30-50mm粒径的铁碳；10cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；

所述第一植物包括美人蕉、千屈菜、鸢尾；处理过的水从上口溢出到水平流湿地6。

其中，所述水平流湿地6包括第二池体、第二基质和第二植物；所述第二池体为钢筋砼结构，底部铺设土工膜，跟垂直上行潜流湿地5持平，进水边与垂直上行潜流湿地5持平，出水边有效深度为0.6m，其余两边高于进水边10cm；所述第二基质为3-5cm粒径的火山石，所述第二植物为美人蕉；处理过的水溢出到综合种养区7。

其中，所述综合种养区7分浅水区和深水区，浅水区深1m，绕池塘10一周向塘中心延伸10米，用于种植沉水植物；深水区深2-2.5m，在池塘中间；所述水源养护区8为池塘进水渠，配套有菌藻扩培桶，定期补充有益微生物和有益浮游植物。

具体地，还包括补水系统11和排涝系统12；所述补水系统11通过泵房与水源连接，用于补水，所补的水进入综合种养区7；所述排涝系统12主要由排涝泵站和管路组成，用于排出综合种养区7多余的水，排出的水为净化达标水；所述尾水处理区域，按养殖面积的5％-8％进行设置，其中沉淀池、截污区、湿地区、综合种养区、水源养护区、水淤分离区的比例约为1:18:25:40:15:1。

本发明还公开了一种采用上述池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统对养殖尾水集中处理的方法，利用池塘排水系统1，将某一片区池塘的养殖尾水集中到一个区域，依次经过沉淀池2、一级截污区3、二级截污区4、垂直上行潜流湿地5、水平流湿地6、综合种养区7、水源养护区8，采用初沉、一级截污、二级截污、潜流湿地净化、水平流湿地净化、综合种养及菌藻修复等处理手段，对水质进行净化，并对水体中的菌藻及溶氧进行恢复，实现将养殖尾水循环利用的目标；另一方面，一级截污区3排出的污水进入水淤分离区9再进行水淤分离，分离后的上清水回流到沉淀池2进行再处理，而淤泥部分则直接用于为果林提供肥料。

实施例

一种池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统，包括池塘排水系统1、沉淀池2、一级截污区3、二级截污区4、垂直上行潜流湿地5、水平流湿地6、综合种养区7、水源养护区8、水淤分离区9、池塘10、补水系统11、排涝系统12。

所述池塘排水系统1包括池塘排水闸门、排水渠；所述排水闸门联通池塘10与排水渠，能控制水流和水位；所述排水渠深度低于池塘10底部，并朝排水方向有千分之一的坡度，排水渠较深的一端与沉淀池2连接。

所述沉淀池2的有效容积是水淤分离区9容积的二分之一，与排水渠深的一端相连，深度与排水渠一致；沉淀池2的水通过水泵提水到一级截污区3。

所述一级截污区3包括第一截污池、吸污车、吸污车轨、排污导流槽、第一溢水管；

所述第一截污池长宽比例根据现场实际尺寸定，采用钢筋砼结构，平底，有效深度为2m-4m，表面水力负荷为1.5～4.5m³/(m²·h)，水力停留时间为0.5～2.0h；

所述吸污车采用自动巡航底吸污，收集第一截污池底部污水，通过排污导流槽流向水淤分离区9，每台吸污车吸污流量控制在15-20m³；

所述吸污车两车轨之间的宽度控制在3m-6m，除池的两边架设导轨之外，池中间的导轨应在底部加装固定，以确保导轨的稳固性；

所述排污导流槽架在第一截污池一导轨之上，通向水淤分离区9；

所述第一溢水管位于第一截污池上口向下10cm，外径110cm，每隔2.5m一根，水流向二级截污区4。

所述二级截污区4包括第二截污池、生物刷、曝气系统、第二溢水管；

所述第二截污池长宽比例根据现场实际尺寸定，采用钢筋砼结构，平底，底部跟一级截污区在同一水平面上，溢水边比一级截污区3低0.5m，其余三边跟一级截污区3同样深，混合液悬浮固体浓度(mlss)控制在200-500mg/l，容积负荷控制在1.2-1.4kgbod5(kgmlss/d)，污泥负荷控制在0.2-0.4kgbod5(kgmlss/d)，水力停留时间为1.5-3h；

所述生物刷间隔0.5米一根，呈网状分布在池中；

所述曝气系统主要由鼓风机、通气管道和微孔增氧盘组成，保证水体内溶解氧大于5mg/l；

所述第二溢水管位于第二截污池上口向下10cm处，外径110cm，每隔2.5m一根，水流向垂直上行潜流湿地5。

所述垂直上行潜流湿地5包括第一池体、管道、第一基质、第一植物；

所述第一池体是钢筋砼结构，平底，溢水边有效深度0.8m，进水边与二级截污区4的溢水边持平，深度0.9m；其余两边深1m，设计长宽比应控制在3:1以内，水力负荷应在150-500m³/(hm²·d)；

所述管道一头接到二级截污区4的第二溢水管，沿池壁延伸到池底，再沿池底朝水流方向延伸到另一池壁，管道之间平行且间距为2m，管道末端堵死，靠近底部的一段有蜂窝小孔；

所述第一基质从底层到上层分别为30cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；10cm厚3-5mm粒径的球状活性炭；10cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；10cm厚30-50mm粒径的铁碳；10cm厚30-50mm粒径的鹅卵石；

所述第一植物包括美人蕉、千屈菜、鸢尾等；处理过的水从上口溢出到水平流湿地6。

所述水平流湿地6包括第二池体、第二基质和第二植物；

所述第二池体为钢筋砼结构，底部铺设土工膜，跟垂直上行潜流湿地平，进水边与垂直上行潜流湿地平，出水边有效深度为0.6m，其他两边高于进水边10cm；

所述第二基质为3-5cm粒径的火山石，第二植物为美人蕉。

所述综合种养区7分浅水区和深水区，浅水区深1m绕池塘10一周向塘中心延伸10米，用于种植沉水植物，深水区深2-2.5m，在池塘10中间。

所述水源养护区8为池塘进水渠，配套有菌藻扩培桶，定期补充有益微生物和有益浮游植物。

所述水淤分离区9与一级截污区3连接，对一级截污区3排出的污水进行二次沉淀，沉淀后上清液回流到沉淀池2，淤泥用作果林肥料。

所述补水系统11通过泵房与水源连接，所补的水进综合种养区7。

所述排涝系统12由排涝泵站和连接两个综合种养区7的管路组成，排出的水为净化达标水。

本发明公开的一种池塘工程化循环水养殖尾水集中处理的系统，主要是针对鱼、鳖等对环境污染较大的池塘养殖模式。利用池塘排水系统1，将片区的养殖尾水集中到一个区域，经过初沉-一级截污-二级截污-潜流湿地净化-水平流湿地净化-综合种养及菌藻修复等处理手段，对水质进行净化，并对水体中的菌藻及溶氧进行恢复，最终做到能够将养殖用水循环利用的目标；另一方面，一级截污区3排出的污水再进行水淤分离，上清水回流到沉淀池2进行再处理，而淤泥部分则直接用于经济果林提供肥料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。