应用人工湿地处理循环海水养殖中废水的方法技术

本发明专利技术提供的应用人工湿地处理循环海水养殖中废水的方法，先经微滤机过滤，然后将微滤机出水引入人工湿地进行处理；该人工湿地为水平潜流填料床形式，分割成前后设置的表面积比为１～２∶４～３的厌氧区和好氧区两部分，厌氧区填料上无植物，好氧区填料上种植耐盐植物；微滤机出水依次流经厌氧区和好氧区后排出，厌氧区进水中还包含有好氧区的出水。本发明专利技术提供了一种可处理海水的、反硝化能力和脱氮、除磷能力的人工湿地，使污水流经人工湿地过程中利用多种途径完成对悬浮物质、有机物、氮、磷等的处理，使出水水质达到中国渔业水质标准要求，从而实现出水的循环利用。与现有技术相比，本发明专利技术具有处理效果好、成本低、环保无污染的优点。

Method for treating waste water in circulating sea water culture by using artificial wetland

Application of artificial wetland wastewater treatment method in seawater recirculating aquaculture system provided by the invention, the microstrainer filter, and then introduced the artificial wetland effluent microstrainer treatment; the artificial wetland for horizontal subsurface flow packed bed form, divided into before and after setting the surface area ratio of 1 to 2: 4 to the anaerobic zone and the aerobic zone 3 the two part, the anaerobic zone filler without plant, aerobic zone filler, planting salt tolerant plants; effluent microstrainer sequentially through the anaerobic zone and an aerobic zone after discharge, the influent anaerobic zone also includes aerobic zone effluent. The invention provides an artificial wetland treatment of seawater, denitrification ability and denitrification and phosphorus removal capability, a variety of ways to make use of the artificial wetland sewage flows through the process to deal with the suspended material, organic matter, nitrogen and phosphorus, the effluent quality reached Chinese fishery water quality standard requirements, so as to realize water circulation use. Compared with the prior art, the invention has the advantages of good treatment effect, low cost, environmental protection and no pollution.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种应用人工湿地处理循环海水养殖中废水的方法，属于以生物手段的环保技术和水产养殖

技术介绍
传统浅海养殖、海洋滩涂养殖等海水养殖方式因富营养化问题而对海洋环境的污染日益严重，同时养殖环境内的其他污染对海水养 殖业进一步发展的制约作用也在逐渐显现。循环海水养殖是一种将养殖用海 水循环利用的技术，因其既能满足集约化生产需求又不至于污染环境而被寄 予厚望，并具有节约占地面积和用水量、养殖周期短、产量及产品价格高等 优点。而循环海水养殖中的海水循环所需要的废水处理技术就是该种养殖方 式的核心技术之一。由于海水盐度效应，以及养殖废水中污染物结构与常见 陆源污水的差异，当前针对海水养殖废水处理的专有技术较少。现有的处理 方法考虑到其中污染物的多样性，普遍釆用物理方法和生物方法相结合的工艺，常规方法如过滤去除悬浮大颗粒物质—泡沫分离去除胶体和悬浮小颗 粒物质-生物滤器等生化处理去除溶解态有机物和营养盐—臭氧氧化去除病 原菌和难生物降解有机物，从而实现水质的净化和净化后回用。但这些方法 在实际应用中存在很多问题，如污泥产生，氨氮转化不彻底，容易产生N02-和NO/积累，耐沖击负荷能力差，运行成本高，管理不方便等等。目前，人工湿地作为一种生态工程化的废水处理技术已引起人们广泛关 注，其作用机理综合了物理、化学和生物三重协同作用，表现为过滤、吸附、 沉淀、离子交换、植物吸收和微生物代谢等多种途径，不仅能有效去除有机 物、氮、磷、重金属和病源微生物等，而且投资运行费用低，维护管理方便。 因此可用于循环海水养殖废水的处理。虽然，人工湿地目前已成功应用于生活污水、工业废水、淡水池塘养殖 等水体的处理，但是，将其应用于循环海水养殖废水的处理仍然存在几方面 关键技术需要解决。首先，常规人工湿地植物通常无法在海水养殖废水的高 盐度环境下生长；其次，由于残剩含氮祠料和鱼类排泄物的分解，在封闭的 养殖水体中含有较多氨类物质以及硝化反应产生的亚硝酸盐等，对鱼类有强烈的毒性，是循环海水养殖废水处理的重要目标，而传统人工湿地填料床均 是依靠植物根区供氧的好氧环境，因此系统内微生物缺氧反硝化的能力不足,尤其对于C/N较低的循环海水养殖废水无法满足系统的脱氮处理要求；第三， 现行人工湿地广泛采用的砂、砾石等基质作填料，其除磷效果仅为30%~50%, 出水水质不能达到渔业水质标准的要求，且吸附饱和寿命一般只有3~4年，无法满足循环海水养殖废水的处理要求
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是如何提高人工湿地的耐盐能力、脱氮能力、除磷能力而适于海水水产养殖废水的处理， 提供一种。本专利技术提供的，先经微滤 机过滤以去除较大的悬浮颗粒物质和杂质，然后将微滤机出水引入人工湿地 进行处理；该人工湿地为水平潜流填料床形式，分割成厌氧区和好氧区两部 分，厌氧区和好氧区的表面积分别为湿地填料床总表面积的20%~40%和 80% 60%,并分别依前后设置，厌氧区以高炉钢渣和粉煤灰的混合物为填料， 其上不种植任何植物，好氧区以高炉钢渣、膨润土、沸石、泥炭和土壤的混 合物为填料，其上种植耐盐植物；微滤机出水依次流经厌氧区和好氧区后排 出，厌氧区进水中还包含有好氧区的出水。本专利技术提供的，污水从布 水沟投入人工湿地床内，沿厌氧区和好氧区基质潜流渗滤/人另端出水沟流出， 并将部分出水内循环回流至进水端。污水流经人工湿地过程中利用基质过滤、 吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物代谢等多种途径完成对悬浮物质、 有机物、氮、磷等的处理，使出水水质达到中华人民共和国国家标准一渔业 水质标准(GB11607-89)要求，从而实现出水的循环利用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果1. 选用耐盐植物，成功构建了耐盐人工湿地系统，开拓了循环海水养殖 废水处理的新途径。2. 为使人工湿地的处理效果达到循环海水养殖废水的处理要求，对传统 水平潜流人工湿地系统进行了改进，将人工湿地的填术+床分割成厌氧区在前 和好氧区在后的两部分，同时将人工湿地好氧区出水部分内循环回流至厌氧区进水端，利用进水中丰富的有机物为碳源完成反硝化脱氮作用，从而提高 了系统的反硝化能力和脱氮能力，同时也提高了人工湿地对耗氧有机物的去除效果。改进后人工湿地对COD、 BOD5、非离子氨、总无机氮的去除率分别 达到82.9%、 82.1%、 87.4%、 90.5%以上，出水水质指标达到中国国家渔业水 质标准(GB11607-89)的要求。3. 利用人工湿地填料床厌氧区由高炉钢渣和粉煤灰组成的人工混合基 质， 一方面为反硝化菌等微生物提供了附着生长的环境，另一方面通过对磷 的固定作用除磷；利用人工湿地填料床好氧区由高炉钢渣、膨润土、沸石为 主料由泥炭和土壤为辅料组成的人工混合基质， 一方面为好氧微生物和植物 提供生长环境，另一方面通过对磷的固定作用去除废水中的磷。同时利用基 质上栽种的黄花^尾和千屈菜等耐盐人工湿植物的吸收作用完成对磷的去 除，从而可使本专利技术所述水平潜流耐盐人工湿地对TP的除去率达到90%以上， 出水P(V--P浓度小于0.03 mg/L。且本专利技术填料基质，对磷的吸附饱和使用 寿命可达IO年以上。4. 采用耐盐人工湿地处理循环海水养殖废水能耗省，运行费用低，出水 水质好，处理效果稳定，出水可100%循环利用，不仅解决了养殖水资源短缺 和养殖污染问题，而且降低了养殖成本，为养殖企业争取了更大的利润空间。在上述方法中，将一部分填料床好氧区出水内循环回流至厌氧区进水端， 与进水相混合，内循环水与人工湿地进水的体积比为1 4: 1,在启动阶段要 全部回流，出水量达到回流量要求后向系统外排水。回流的目的是利用原污 水中丰富的有机物为反硝化碳源，依靠厌氧区填料床中存在的大量反硝化菌 实现彻底的反硝化反应，同时产生的碱度可弥补后续硝化反应对碱度的消耗。在上述方法中，人工湿地填料床好氧区种植耐盐植物，如盐角草、短尾 灯心草、黄花^尾、水葱、美人蕉、千屈菜等。以适应海水养殖废水的盐度盐植物中由实验根据耐盐性、耐污力、地上部生物量、根系、景观、易管理、 去污效果等指标确定黄花秀尾和千屈菜为优选植物。在上述方法中，人工湿地填料床厌氧区放置能为微生物附着提供较大表 面积并具有较好除磷效果的人工混合基质，由高炉钢渣和粉煤灰按3 10 : 1的体积比配制而成，好氧区人工混合基质由主料和辅料组成，主料按重量百分比计包括60%~80%的高炉钢渣、10%~30%的膨润土、 10%~20%的沸石，辅 料按重量百分比计包括20% 40%的泥炭和60% 80%的土壤。主料和辅料的 体积比为6 15 : 1。下面结合附图及其所对应的具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。附图说明 附图为应用本专利技术方法进行循环海水养殖中废水处理时，某例人工湿地填料床内各型态氮浓度沿床体长度的变化曲线图，图中显 示，废水在0.9米的厌氧区和2.1米的好氧区中，氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐 氮浓度的变化过程，氨氮从0.84 mg/L到0.75 mg/L到约0.1 mg/L，亚硝酸盐 氮从0.1 mg/L到0.01 mg/L到0.07 mg/L,硝酸盐氮从0.21 mg/L到0.01 mg/L 到0.13 mg/L。具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用人工湿地处理循环海水养殖中废水的方法，先经微滤机过滤以去除较大的悬浮颗粒物质和杂质，然后将微滤机出水引入人工湿地进行处理其特征在于该人工湿地为水平潜流填料床形式，分割成厌氧区和好氧区两部分，厌氧区和好氧区的表面积分别为湿地填料床总表面积的２０％～４０％和８０％～６０％，并分别依前后设置，厌氧区以高炉钢渣和粉煤灰的混合物为填料，其上不种植任何植物，好氧区以高炉钢渣、膨润土、沸石、泥炭和土壤的混合物为填料，其上种植耐盐植物；微滤机出水依次流经厌氧区和好氧区后排出，厌氧区进水中还包含有好氧区的出水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高锋，金卫红，李晨，曹根庭，
申请(专利权)人：浙江海洋学院，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]