公布日:2022.08.09
申請日:2022.05.31
分類號:C02F9/14(2006.01)I;A01K63/04(2006.01)I;C02F1/24(2006.01)N;C02F3/32(2006.01)N;C02F3/34(2006.01)N;C02F1/78(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng),涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域,解決了目前水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理效果較差、處理目標(biāo)單一、自動化程度不高以及處理尾水直接排放造成水資源浪費的技術(shù)問題;包括依次連接的養(yǎng)殖塘、調(diào)節(jié)池、氣浮池、復(fù)合流濕地、臭氧曝氣池、生態(tài)凈化塘和蓄水塘;氣浮池和復(fù)合流濕地能夠有效地去除水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的藻類以及氮磷等污染物,臭氧曝氣池和生態(tài)凈化塘可以降低水中抗生素含量并滅殺水中病原菌,凈化水體,改善水質(zhì);調(diào)節(jié)池和蓄水塘內(nèi)設(shè)置有監(jiān)測系統(tǒng),用于監(jiān)測進出水水質(zhì)和藻密度,并根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)水質(zhì)和藻密度調(diào)控進出水的流通管路,實現(xiàn)較高程度的自動化運作,并降低使用成本,節(jié)約水資源,對周邊水生態(tài)系統(tǒng)友好。
權(quán)利要求書
1.一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng),其特征在于,包括依次連接的養(yǎng)殖塘、調(diào)節(jié)池、氣浮池、復(fù)合流濕地、臭氧曝氣池、生態(tài)凈化塘和蓄水塘;養(yǎng)殖塘排放的廢水經(jīng)攔網(wǎng)攔截水面垃圾后流入調(diào)節(jié)池,穩(wěn)定水質(zhì)水量后排入氣浮池,氣浮池通過釋放微細氣泡,使其粘附于經(jīng)混凝劑凝聚后的水中顆粒上,造成顆粒整體比重小于水從而上浮至水面,通過刮渣裝置刮走;經(jīng)處理后的廢水流入復(fù)合流濕地,經(jīng)濕地填料、水生植物和附著的微生物攔截過濾及吸附雜質(zhì)后排入臭氧曝氣池;經(jīng)臭氧氧化后的尾水流入生態(tài)凈化塘,經(jīng)水生植物進一步吸收殘余抗生素和氮磷污染物后排入蓄水塘;蓄水塘用于儲蓄經(jīng)處理后的尾水;其中蓄水塘末端和調(diào)節(jié)池前端設(shè)置有回流管路;所述回流管路用于回流所述蓄水塘的尾水至所述調(diào)節(jié)池;所述回流管路上靠近蓄水塘一端設(shè)置有第一泵站;所述第一泵站用于提升蓄水塘的尾水回流至調(diào)節(jié)池;所述蓄水塘另一端設(shè)置有第二泵站,所述第二泵站用于將蓄水塘的尾水進行對外供水;所述調(diào)節(jié)池和蓄水塘內(nèi)設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng),所述監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測進出水水質(zhì)和藻密度,并根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)水質(zhì)和藻密度調(diào)控進出水的流通管路;其中進出水的流通管路通過電磁閥控制;所述監(jiān)測系統(tǒng)包括水質(zhì)檢測傳感器、藻密度自動檢測儀、信息傳輸模塊和數(shù)據(jù)分析處理模塊,其中水質(zhì)檢測傳感器和藻密度自動檢測儀分別用于實時監(jiān)測進出水水質(zhì)和藻密度情況,并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過信息傳輸模塊傳輸至數(shù)據(jù)分析處理模塊;所述數(shù)據(jù)分析處理模塊用于分析監(jiān)測數(shù)據(jù)后調(diào)控進出水的流通管路,具體調(diào)控步驟如下:當(dāng)調(diào)節(jié)池的進水水質(zhì)和藻密度含量都低于設(shè)定的進水最低值時,廢水直接排入復(fù)合流濕地;當(dāng)調(diào)節(jié)池的進水水質(zhì)和藻密度含量有一項低于設(shè)定的進水最高值且高于設(shè)定的進水最低值時,廢水進入氣浮池,氣浮池啟動運行;當(dāng)調(diào)節(jié)池的進水水質(zhì)和藻密度含量有一項高于設(shè)定的進水最高值時,廢水進入氣浮池,氣浮池啟動運行,同時第一泵站啟動,將蓄水塘的尾水提升回流至調(diào)節(jié)池,稀釋高濃度進水;當(dāng)蓄水塘的出水水質(zhì)和藻密度含量有一項高于設(shè)定的出水最低值時,第一泵站啟動,將尾水回流至調(diào)節(jié)池進行再次處理;所述養(yǎng)殖塘、調(diào)節(jié)池、氣浮池、復(fù)合流濕地、臭氧曝氣池、生態(tài)凈化塘和蓄水塘之間通過生態(tài)溝渠相串聯(lián),且位置逐次降低;所述調(diào)節(jié)池進水口處設(shè)置攔網(wǎng),用于攔截所述養(yǎng)殖塘排放過來的水面垃圾;所述氣浮池為加壓溶氣氣浮池,處理水量根據(jù)養(yǎng)殖塘廢水排放規(guī)模確定;所述復(fù)合流濕地為復(fù)合垂直流濕地,長寬比為3:1,水力停留時間為2天;其中復(fù)合流濕地填料從下往上依次為礫石、沸石以及陶粒,深度為1:1:4,其中礫石粒徑為2-5cm,沸石粒徑為1-3cm,陶粒粒徑為1-3cm;所述復(fù)合流濕地上的水生植物為美人蕉、菖蒲、香蒲、再力花、風(fēng)車草中的兩種及以上,種植密度為9株/㎡-25株/㎡;所述臭氧曝氣池為全封閉結(jié)構(gòu),池深不低于3m,臭氧投加量1.5-2.0mg/L,水力停留時間不低于5min;所述生態(tài)凈化塘內(nèi)種植水生植物,包括挺水植物、沉水植物、浮葉植物以及生態(tài)浮島,且挺水植物、沉水植物、浮葉植物的種植面積為3:2:1,水生植物種植總面積為所述生態(tài)凈化塘水域面積的60%;所述挺水植物包括美人蕉、菖蒲、皇竹草、蘆葦中的一種或幾種組合;所述沉水植物包括苦草、黑藻、金魚藻、眼子菜中的一種或幾種組合;所述浮葉植物包括荷花、睡蓮、萍蓬草中的一種或幾種組合;所述生態(tài)浮島為拉索固定式,種植植物為巴拉草、皇竹草和黑麥草中的一種或幾種組合;所述蓄水塘提供三種排放模式;第一種是水質(zhì)達標(biāo)后直接排放到自然水體;第二種是水質(zhì)達標(biāo)后經(jīng)第二泵站提升,用于養(yǎng)殖水回用或者農(nóng)田灌溉;第三種是若水質(zhì)不達標(biāo)經(jīng)第一泵站提升回流至調(diào)節(jié)池再次處理,或者進水超標(biāo)用于回流并稀釋進水,降低后續(xù)處理負荷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明提出一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng),采用綜合及強化技術(shù),同時利用智能化在線監(jiān)測技術(shù),自動根據(jù)進出水水質(zhì)和藻密度檢測結(jié)果調(diào)節(jié)進出水流通與排放,實現(xiàn)水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)及循環(huán)利用。
為實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實施例提出一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng),包括依次連接的養(yǎng)殖塘、調(diào)節(jié)池、氣浮池、復(fù)合流濕地、臭氧曝氣池、生態(tài)凈化塘和蓄水塘;
養(yǎng)殖塘排放的廢水經(jīng)攔網(wǎng)攔截水面垃圾后流入調(diào)節(jié)池,穩(wěn)定水質(zhì)水量后排入氣浮池,氣浮池通過釋放大量微細氣泡,使其粘附于經(jīng)混凝劑凝聚后的水中顆粒上,造成顆粒整體比重小于水從而上浮至水面,通過刮渣裝置刮走;氣浮池對藻類和氮磷具有很好地去除效果,且見效快、處理費用低、占地面積小、維護簡單;
經(jīng)處理后的廢水流入復(fù)合流濕地,經(jīng)濕地填料、水生植物和附著的微生物攔截過濾及吸附雜質(zhì)后排入臭氧曝氣池;臭氧具有強氧化性,能夠很好地去除β-內(nèi)酰胺、大環(huán)內(nèi)酯和氯霉素等抗生素并滅殺水中病原菌,且反應(yīng)時間短、無二次污染、工藝簡單,同時還能豐富水中氧氣;
經(jīng)臭氧氧化后的尾水流入生態(tài)凈化塘,經(jīng)水生植物進一步吸收殘余抗生素和氮磷污染物后排入蓄水塘;蓄水塘用于儲蓄經(jīng)處理后的尾水;
其中蓄水塘末端和調(diào)節(jié)池前端設(shè)置有回流管路;所述回流管路用于回流所述蓄水塘的尾水至所述調(diào)節(jié)池;所述回流管路上靠近蓄水塘一端設(shè)置有第一泵站;所述第一泵站用于提升蓄水塘的尾水回流至調(diào)節(jié)池;所述蓄水塘另一端設(shè)置有第二泵站,所述第二泵站用于將蓄水塘的尾水進行對外供水;
所述調(diào)節(jié)池和蓄水塘內(nèi)設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng),所述監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測進出水水質(zhì)和藻密度,并根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)水質(zhì)和藻密度調(diào)控進出水的流通管路;其中進出水的流通管路通過電磁閥控制。
進一步地,所述監(jiān)測系統(tǒng)包括水質(zhì)檢測傳感器、藻密度自動檢測儀、信息傳輸模塊和數(shù)據(jù)分析處理模塊,其中水質(zhì)檢測傳感器和藻密度自動檢測儀分別用于實時監(jiān)測進出水水質(zhì)和藻密度情況,并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過信息傳輸模塊傳輸至數(shù)據(jù)分析處理模塊。
進一步地,所述數(shù)據(jù)分析處理模塊用于分析監(jiān)測數(shù)據(jù)后調(diào)控進出水的流通管路,具體調(diào)控步驟如下:
當(dāng)調(diào)節(jié)池的進水水質(zhì)和藻密度含量都低于設(shè)定的進水最低值時,廢水直接排入復(fù)合流濕地;
當(dāng)調(diào)節(jié)池的進水水質(zhì)和藻密度含量有一項低于設(shè)定的進水最高值且高于設(shè)定的進水最低值時,廢水進入氣浮池,氣浮池啟動運行;
當(dāng)調(diào)節(jié)池的進水水質(zhì)和藻密度含量有一項高于設(shè)定的進水最高值時,廢水進入氣浮池,氣浮池啟動運行,同時第一泵站啟動,將蓄水塘的尾水提升回流至調(diào)節(jié)池,稀釋高濃度進水;
當(dāng)蓄水塘的出水水質(zhì)和藻密度含量有一項高于設(shè)定的出水最低值時,第一泵站啟動,將尾水回流至調(diào)節(jié)池進行再次處理。
進一步地,所述養(yǎng)殖塘、調(diào)節(jié)池、氣浮池、復(fù)合流濕地、臭氧曝氣池、生態(tài)凈化塘和蓄水塘之間通過生態(tài)溝渠相串聯(lián),且位置逐次降低。
進一步地,所述調(diào)節(jié)池進水口處設(shè)置攔網(wǎng),用于攔截所述養(yǎng)殖塘排放過來的水面垃圾。
進一步地,所述氣浮池為加壓溶氣氣浮池,處理水量根據(jù)養(yǎng)殖塘廢水排放規(guī)模確定。
進一步地,所述復(fù)合流濕地為復(fù)合垂直流濕地,長寬比為3:1,水力停留時間為2天;其中復(fù)合流濕地填料從下往上依次為礫石、沸石以及陶粒,深度為1:1:4,其中礫石粒徑為2-5cm,沸石粒徑為1-3cm,陶粒粒徑為1-3cm;所述復(fù)合流濕地上的水生植物為美人蕉、菖蒲、香蒲、再力花、風(fēng)車草中的兩種及以上,種植密度為9株/㎡-25株/㎡。
進一步地,所述臭氧曝氣池為全封閉結(jié)構(gòu),池深不低于3m,臭氧投加量1.5-2.0mg/L,水力停留時間不低于5min。
進一步地,所述生態(tài)凈化塘內(nèi)種植水生植物,包括挺水植物、沉水植物、浮葉植物以及生態(tài)浮島,且挺水植物、沉水植物、浮葉植物的種植面積為3:2:1,水生植物種植總面積為所述生態(tài)凈化塘水域面積的60%;
所述挺水植物包括美人蕉、菖蒲、皇竹草、蘆葦中的一種或幾種組合;
所述沉水植物包括苦草、黑藻、金魚藻、眼子菜中的一種或幾種組合;
所述浮葉植物包括荷花、睡蓮、萍蓬草中的一種或幾種組合;
所述生態(tài)浮島為拉索固定式,種植植物為巴拉草、皇竹草和黑麥草中的一種或幾種組合。
進一步地,所述蓄水塘提供三種排放模式;第一種是水質(zhì)達標(biāo)后直接排放到自然水體;第二種是水質(zhì)達標(biāo)后經(jīng)第二泵站提升,用于養(yǎng)殖水回用或者農(nóng)田灌溉;第三種是若水質(zhì)不達標(biāo)經(jīng)第一泵站提升回流至調(diào)節(jié)池再次處理,或者進水超標(biāo)用于回流并稀釋進水,降低后續(xù)處理負荷。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用了理化-生態(tài)復(fù)合的方法,氣浮池和復(fù)合流濕地能夠有效地去除水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的藻類以及氮磷等污染物,臭氧曝氣池和生態(tài)凈化塘可以降低水中抗生素含量并滅殺水中病原菌,通過理化和生態(tài)處理工藝的組合可以有效地去除養(yǎng)殖廢水中的氮磷污染物、藻類、抗生素和病原菌等多種污染物,凈化水體,改善水質(zhì);同時通過監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)較高程度的自動化運作,實現(xiàn)進出水的循環(huán)流通,確保出水水質(zhì)達標(biāo)并降低使用成本;經(jīng)處理達標(biāo)后的尾水可以再次利用,節(jié)約水資源,對周邊水生態(tài)系統(tǒng)友好。
(發(fā)明人:張友德;張艷;戴曹培;錢益武;楊超;尹星)