一种水产养殖尾水处理装置

1.本实用新型涉及水产养殖装置技术领域，尤其涉及一种水产养殖尾水处理装置。


背景技术：

2.作为水产养殖水体中常见的两种限制初级生产力的营养元素,氮、磷对水产品具有极大的生产影响，同时，也是水产养殖自身污染的重要指标。当养殖水外排时，不仅会造成蛋白质的大量流失，还直接污染了外界环境，甚至会导致周围区域的生态失衡。为确保水产养殖业的可持续健康发展，需要找到有效的废水处理方法以降低对养殖区外部环境的污染压力。
3.人工湿地作为一种典型的净水技术，因包含了物理过滤、化学吸附沉淀、植物净化和微生物净化等多种功能而被广泛应用。然而，其应用时往往需要结合沉淀池、固液分离机、氧化塘等以减少堵塞并增加水体溶氧。同时，由于滤料的单一性和整体结构的固定性，一般的人工湿地无法满足多样化的养殖尾水净化需求。另外，常见的人工湿地通常仅是位于池塘边上的露天构造，其运行效果极易受到外界温度等环境条件的干扰。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，基于室内层叠式组合填料技术保障脱氮除磷净水效果不受外界温度等环境条件的干扰，耦合室外人工湿地技术以降低净水设施的建设和运行成本，提供一种具备多样化的净水功能，处理效率高，处理效果好且能提高水质的水产养殖尾水处理装置。
5.一种水产养殖尾水处理装置，包括：
6.养殖池；
7.室内处理部分，包括依次连接的集污缓冲池、固液分离机和层叠式固相脱氮除磷单元，所述集污缓冲池与养殖池相连通，所述集污缓冲池能够收集所述养殖池的尾水，所述固液分离机经抽水泵与所述集污缓冲池相连接，所述层叠式固相脱氮除磷单元与固液分离机相连接；所述层叠式固相脱氮除磷单元能够对所述固液分离机的排水进行净化处理，并补充矿物质元素，其中，所述层叠式固相脱氮除磷单元还分别与所述集污缓冲池或养殖池相连接；
8.室外处理部分，包括芦苇沉淀池和组合潜流人工湿地，所述芦苇沉淀池分别与所述固液分离机和集污缓冲池相连接，所述组合潜流人工湿地分别与所述层叠式固相脱氮除磷单元和养殖池相连接。
9.在其中一个实施例中，所述层叠式固相脱氮除磷单元包括进水管和组合支架；
10.所述组合支架上设有蠕动泵、碳源桶、多层填料箱体，所述蠕动泵和碳源桶相连接，且所述蠕动泵能够将所述碳源桶内的葡萄糖输入到所述填料箱体中；
11.多层填料箱体沿高度方向上下堆叠，且所述填料箱体经所述进水管与所述固液分离机相连接，其中，每层填料箱体之间串联并留有空间，上层填料箱体内的水体由水位落差
自由溢出流动至下层填料箱体，最终从底层填料箱体的出水口流出。
12.在其中一个实施例中，每层所述填料箱体沿水流方向依次填入聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、钢渣、麦饭石和贝壳。
13.在其中一个实施例中，还包括人行走道，所述人行走道设置在并联设置的多层填料箱体之间。
14.在其中一个实施例中，所述芦苇沉淀池包括依次设置的第一级至第n级沉淀池本体，相邻两级沉淀池本体之间设有使水体溢流的pe板；所述固液分离机的尾排水依次通过第一级至第n级沉淀池本体进行沉淀、净化和溢流后进入到所述集污缓冲池内。
15.在其中一个实施例中，所述组合潜流人工湿地内种植有芦苇，所述组合潜流人工湿地包括沿水流方向依次填充的页岩、钢渣和麦饭石；
16.所述页岩和麦饭石的外侧设置有布水区和集水区，所述层叠式固相脱氮除磷单元的出水流入到所述布水区内，所述集水区与养殖池相连接；
17.所述页岩和钢渣之间、所述钢渣和麦饭石之间均设有栅栏。
18.上述水产养殖尾水处理装置，通过采用室内处理部分和室外处理部分两种环境下的净化组合，其可适应全年多样的环境要求，并且，采用固液分离机、层叠式固相脱氮除磷单元、芦苇沉淀池和组合潜流人工湿地等多种尾水处理工艺进行组合搭配，其不仅具备多样化的净水功能，处理效率高，处理效果好，而且，还能补充养殖过程中消耗的矿物质元素，从而能够提高处理后的水质。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型的水产养殖尾水处理装置的工艺图；
21.图2是本实用新型的层叠式固相脱氮除磷单元的结构示意图；
22.图3是本实用新型的组合潜流人工湿地的结构示意图。
具体实施方式
23.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
24.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为
了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.参阅图1-3所示，本实用新型一实施例提供一种水产养殖尾水处理装置，包括：
27.养殖池；
28.室内处理部分，包括依次连接的集污缓冲池1、固液分离机3和层叠式固相脱氮除磷单元，所述集污缓冲池1与养殖池相连通，所述集污缓冲池1能够收集所述养殖池的尾水，所述固液分离机3经抽水泵2与所述集污缓冲池1相连接，所述层叠式固相脱氮除磷单元与固液分离机3相连接；所述层叠式固相脱氮除磷单元能够对所述固液分离机3的排水进行净化处理，并补充矿物质元素，其中，所述层叠式固相脱氮除磷单元还分别与所述集污缓冲池1或养殖池相连接；
29.室外处理部分，包括芦苇沉淀池和组合潜流人工湿地11，所述芦苇沉淀池分别与所述固液分离机3和集污缓冲池1相连接，所述组合潜流人工湿地11分别与所述层叠式固相脱氮除磷单元和养殖池相连接。本实施例中，所述层叠式固相脱氮除磷单元的积污回流至集污缓冲池1，在冬季的出水直接回到养殖池，其余时间里的出水流向室外组合潜流人工湿地11。
30.上述水产养殖尾水处理装置，通过采用室内处理部分和室外处理部分两种环境下的净化组合，其可适应全年多样的环境要求，并且，采用固液分离机3、层叠式固相脱氮除磷单元、芦苇沉淀池和组合潜流人工湿地11等多种尾水处理工艺进行组合搭配，其不仅具备多样化的净水功能，处理效率高，处理效果好，而且，还能补充养殖过程中消耗的矿物质元素，从而能够提高处理后的水质。
31.在本实用新型一实施例中，所述层叠式固相脱氮除磷单元包括进水管4和组合支架5；
32.所述组合支架5上设有蠕动泵6、碳源桶7、多层填料箱体8，所述蠕动泵6和碳源桶7相连接，且所述蠕动泵6能够将所述碳源桶7内的葡萄糖输入到所述填料箱体8中；
33.多层填料箱体8沿高度方向上下堆叠，且所述填料箱体8经所述进水管4与所述固液分离机3相连接，其中，每层填料箱体8之间串联并留有空间，上层填料箱体8内的水体由水位落差自由溢出流动至下层填料箱体8，最终从底层填料箱体8的出水口9流出。可选地，每层所述填料箱体8沿水流方向依次填入聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、钢渣、麦饭石和贝壳。所有填料装于网袋后码入填料箱体8，即方便维护又可随时进行填料配比的调整。
34.本实施例中，多层填料箱体8沿高度方向上下堆叠进行空间叠加，其能够减少土地占用，又增强净化效果。同时，填料除了供水处理微生物附着生长以外，两种可降解生物聚合物(聚丁二酸丁二醇酯和聚己内酯)与碳源桶7的葡萄糖共同提供缓释碳源，钢渣形成吸附作用，麦饭石、贝壳形成矿化作用，在实现尾水净化的同时，补充先前养殖过程中消耗的矿物质元素。
35.在本实用新型一实施例中，还包括人行走道10，所述人行走道10设置在并联设置的多层填料箱体8之间。如此，方便人工进行观察和操作。
36.在本实用新型一实施例中，所述芦苇沉淀池包括依次设置的第一级至第n级沉淀池本体，相邻两级沉淀池本体之间设有使水体溢流的pe板；所述固液分离机3的尾排水依次通过第一级至第n级沉淀池本体进行沉淀、净化和溢流后进入到所述集污缓冲池1内。
37.本实施例中，芦苇沉淀池分三级，每级占总面积的1/3，每级之间使用pe板隔开，使水体溢流；固液分离机3的尾排水进入第一级，依次通过沉淀池本体的沉淀、净化、溢流到最后一级沉淀池本体，然后，从最后一级沉淀池本体回流进入集污缓冲池1内。
38.在本实用新型一实施例中，所述组合潜流人工湿地11内种植有芦苇112，所述组合潜流人工湿地包括沿水流方向依次填充的页岩113、钢渣115和麦饭石116；
39.所述页岩113和麦饭石116的外侧设置有布水区111和集水区117，所述层叠式固相脱氮除磷单元的出水流入到所述布水区111内，所述集水区117与养殖池相连接；
40.所述页岩113和钢渣115之间、所述钢渣115和麦饭石116之间均设有栅栏114。
41.实施例一：
42.设置一个100m3的集污缓冲池1(占地50-75m2，深2.5m，工作水深约2.0m)接纳养殖池排出的尾水；
43.做标高4.5m左右，面积4～6m2的高台一个，可供安装固液分离机3(≥200m3/h，滤网孔径200目)一台；集污缓冲池1设置抽水泵2一台(40m3/h)，从集污缓冲池1向固液分离机3泵水。
44.室外设置一个总面积100m2的芦苇沉淀池(可长约20m，宽约5m)，深1.5-2m，种植芦苇后的工作水深≥1m；芦苇沉淀池分三级，每级占总面积的1/3，每级之间使用pe板隔开，使水体溢流；固液分离机3的尾排水进入第一级，依次通过芦苇沉淀池的沉淀、净化、溢流到最后一级芦苇沉淀池，然后，从最后一级芦苇沉淀池回流进入前述集污缓冲池1，芦苇沉淀池的污泥定期收集、移除。
45.层叠式固相脱氮除磷单元的四层填料箱体8的高度≥4.0m，考虑到固液分离机3的额外高度，温棚高度需要≥5m。每组多层填料箱体8的头部位置设置一个蠕动泵6、碳源桶7，用于向尾水补充碳源(葡萄糖)，占地约1m2。每层填料箱体8自进水端至尾水端，依次设置聚丁二酸丁二醇酯(pbs)和聚己内酯(pcl)、钢渣、麦饭石、贝壳，初始填充比例(体积比)分别是15～20％、15～20％、10～15％和45～60％。填料装于网袋后再码入填料箱体8，方便维护和更换。采用pbs和pcl复合固相脱氮除磷工艺，作为填料箱体的脱氮除磷滤料，水力停留时间(hrt)设计为8～12h(取值10h)。采用钢渣作为填料箱体8的吸附除磷滤料，hrt设计为16～24h(取值20h)。采用麦饭石作为填料箱体的矿化滤料，hrt设计为2h。采用贝壳作为填料箱体的矿化滤料，hrt设计为2h。单层填料箱体长20m、宽1m、深0.5m、工作水深0.3m(设0.4m溢流口及管道)；每层填料箱体8之间空间高度≥0.4m，每层填料箱体8之间串联，由水位落差自由溢出流动；每组填料箱体8之间相间1m作为人行和日常操作通道。以四层填料箱体计，共需四层填料箱体3组共6条；每组填料箱体8之间由混凝土或不锈钢制作框架，框架上安装玻璃纤维填料箱体；3组填料箱体占地面积60m2，填料箱体之间的过道占地面积约40m2，合计100m2。每年更换部分填料3～4次。
46.室外组合潜流人工湿地11的布水区111承接室内层叠式固相脱氮除磷单元的出水。采用页岩、钢渣、麦饭石组合，hrt为1-1.6d，总面积1500～2000m2(取1500m2)。单条组合潜流湿地(长
×
宽
×
高＝20m
×
2.75m
×
1.0m)，壁宽0.25m，平均单条组合潜流湿地占地面积55m2，总有效面积为50m2。前5m填充页岩(粒径10～25mm)，中部15m填充钢渣(粒径10～20mm)，后5m填充麦饭石(粒径10～25mm)，填料高度0.8m，填料平均孔积率0.43。湿地中种植芦苇，平均cod
mn
面积负荷率、tn面积负荷率、tp面积负荷率分别可达6.5～20.7g/m2/d、2.57
～8.22g/m2/d、0.41～1.32g/m2/d。合计占地面积：1650m2。每年修剪芦苇1-2次；每1-2年更换部分填料1次。湿地集水区连接养殖池，湿地出水可直接供养殖使用。
47.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
48.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。