一种高寒地区冷水鱼养殖尾水处理方法

1.本发明涉及一种养殖尾水处理方法。


背景技术：

2.在淡水水产养殖业的快速发展的同时，水产养殖业也不同程度地存在对水生态环境的破坏，比如当前较为普遍的高密度养殖方式，大量的残饵和粪便排入水体形成的养殖尾水污染日益严重。养殖尾水中主要污染物有氨氮、亚硝酸盐、有机物、磷等。水产养殖尾水若得不到及时有效处理，不仅会使养殖水域环境恶化，而且会导致鱼类、虾蟹类等暴发疾病甚至大面积死亡，直接导致养殖产品质量和产量下降。采用人工湿地栽培的水生植物净化养殖尾水效果很好，但是，高寒地区冬季气温骤降，湿地植物枯萎死亡，无法净化水质。
3.同时温度是影响生物污水处理过程的重要因素，过低的温度会导致酶的活性降低、营养物质的吸收效率降低等多种负面影响，进而直接影响了污染物的去除效率，低温条件对氮和磷的去除都有一定的抑制作用，同时影响了好氧颗粒的沉降，以及藻生物量的增加。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有的高寒地区冷水鱼工厂化养殖尾水处理时受温度影响较大的问题，提出一种高寒地区冷水鱼养殖尾水处理方法。
5.本发明高寒地区冷水鱼养殖尾水处理方法按照以下步骤进行：
6.一、将养殖池内产生的养殖尾水输送至排泄物沉淀池进行排泄物沉淀；在排泄物沉淀池内放养鲢、鳙、鲫和鲶鱼；鲢、鳙、鲫和鲶鱼能够滤食浮游生物和摄食残余饵料，具有净化水质的效果。排泄物沉淀池产生的沉淀污泥回收后集中进行处理；排泄物沉淀池的用于养殖尾水的初步沉淀处理，养殖尾水进入沉淀池后并停留一段时间，使水体中悬浮物沉淀至池底；
7.所述排泄物沉淀池的深度2.5-3m；鲢、鳙、鲫和鲶鱼总的放养量为150-200尾/亩，规格为100尾/kg；
8.二、排泄物沉淀池产生的上清液输送至过滤装置进行过滤；所述过滤装置为过滤坝；过滤装置起到了区域分割作用，能够拦截落叶、枯草等漂浮物；
9.三、过滤后产生的滤液输送至曝气池，并在曝气池内种植有植物；曝气池的池底安装有曝气管；曝气池通过底部增氧方式，增加水体中溶解氧的含量；同时在曝气池中加入光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等微生物制剂，通过微生物的分解作用降解水体中的污染物。
10.四、在温室内设置湿地净化池，将曝气池的出水输送至湿地净化池进行净化处理，湿地净化池净化处理后的水输送至养殖池。
11.所述湿地净化池内靠近池壁为人工湿地，人工湿地内种植有植物；湿地净化池中部设置有多个人工浮岛；所述人工浮岛包括池体、隔板、蓄能材料袋、顶板和花盆，顶板为多孔板，顶板上设置有多个透水孔，顶板四周固定连接有环形板，蓄能材料袋、隔板和顶板水
平设置在池体内，顶板设置在隔板上部，蓄能材料袋设置在隔板下部，多个花盆放置在顶板的上表面；顶板上方的池体的池壁设置有多个排水口，池体的池壁上端设置有朝向内部的水平挡沿，水平挡沿的端部设置有朝下的竖向挡沿；水平挡沿和竖向挡沿为多孔板；所述花盆的上端口内设置有花盆挡沿，花盆挡沿和花盆的底部之间紧贴花盆内壁设置有螺旋形堆叠的麻绳，花盆内填充有基质；花盆的底部设置有透水孔，花盆内种植有植物；麻绳呈螺旋形堆叠在花盆内，在种植植物后利于植物盘根，增大植物与花盆之间的摩擦，同时还得能蓄水保水；蓄能材料袋内装有聚乙二醇和3-甲基-1-丁烯。
12.本发明原理及有益效果为：
13.本发明湿地净化池设置在温室内并设置有人工浮岛，在寒冷地区冬季能够避免气温骤降，保证了湿地植物的生产环境稳定，避免了湿地植物枯萎死亡，同时维持水温恒定使得酶的活性稳定，提高了氮和磷等污染物的去除率。本发明在人工浮岛中的蓄能材料袋内填充的3-甲基-1-丁烯的沸点为20℃，当湿地净化池内水温高于20℃后3-甲基-1-丁烯汽化使蓄能材料袋体积变大，进而使人工浮岛上浮至水面，对水面进行光线的遮挡，防止水温进一步升高，当湿地净化池内水温低于20℃时3-甲基-1-丁烯液化并且体积缩小，使人工浮岛下降至处于悬浮状态，水面受到的光线照射面积增大，水温上升，同时聚乙二醇达到气液转变温度会释放热量至水中或从水中吸收热量，实现辅助调温，因此本发明使人工浮岛能够根据水温变化自主的上浮或下沉并利用材料的气液转变的吸热防热实现对湿地净化池内水温的控制，能够使湿地净化池内水温维持恒定，进一步保证了污染物的去除率，同时湿地净化池内处理后的污水的温度和洁净程度满足冷水鱼生长需求，直接可以输送至养殖池内进行冷水鱼的养殖。在冬季昼夜温差较大的情况下人工浮岛能够显著的避免湿地净化池内极高水温或极低水温的发生。本发明顶板四周固定连接有环形板，并且顶板上方的池体的池壁上端设置有朝向内部的水平挡沿，水平挡沿的端部设置有朝下的竖向挡沿，水平挡沿和竖向挡沿为多孔板，当人工浮岛下沉时池水进入人工浮岛内，当人工浮岛上浮时池水从顶板上方的池体的池壁设置的多个排水口排出，池水中的枯枝等杂物被水平挡沿和竖向挡沿截留在人工浮岛上，实现了对池水的自动过滤净化，截留的杂物定期进行人工清理去除。
附图说明
14.图1为实施例1中高寒地区冷水鱼养殖尾水处理方法工艺流程图；
15.图2为实施例1中湿地净化池5的结构示意图；
16.图3为实施例1中人工浮岛6的结构示意图；
17.图4为实施例1中花盆17的结构示意图；
18.图5为实施例1中秋季养殖尾水的净化效果测试曲线图；
19.图6为实施例1中冬季养殖尾水的净化效果测试曲线图。
具体实施方式
20.本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
21.具体实施方式一：本实施方式高寒地区冷水鱼养殖尾水处理方法按照以下步骤进行：
22.一、将养殖池1内产生的养殖尾水输送至排泄物沉淀池2进行排泄物沉淀；在排泄物沉淀池2内放养鲢、鳙、鲫和鲶鱼；鲢、鳙、鲫和鲶鱼能够滤食浮游生物和摄食残余饵料，具有净化水质的效果。排泄物沉淀池2产生的沉淀污泥回收后集中进行处理；排泄物沉淀池2的用于养殖尾水的初步沉淀处理，养殖尾水进入沉淀池后并停留一段时间，使水体中悬浮物沉淀至池底；
23.所述排泄物沉淀池2的深度2.5-3m；鲢、鳙、鲫和鲶鱼总的放养量为150-200尾/亩，规格为100尾/kg；
24.二、排泄物沉淀池2产生的上清液输送至过滤装置3进行过滤；所述过滤装置3为过滤坝；过滤装置3起到了区域分割作用，能够拦截落叶、枯草等漂浮物；
25.三、过滤后产生的滤液输送至曝气池4，并在曝气池4内种植有植物；曝气池4的池底安装有曝气管；曝气池4通过底部增氧方式，增加水体中溶解氧的含量；同时在曝气池4中加入光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等微生物制剂，通过微生物的分解作用降解水体中的污染物。
26.四、在温室内设置湿地净化池5，将曝气池4的出水输送至湿地净化池5进行净化处理，湿地净化池5净化处理后的水输送至养殖池1。
27.所述湿地净化池5内靠近池壁为人工湿地7，人工湿地7内种植有植物；湿地净化池5中部设置有多个人工浮岛6；所述人工浮岛6包括池体11、隔板12、蓄能材料袋14、顶板18和花盆17，顶板18为多孔板，顶板18上设置有多个透水孔16，顶板18四周固定连接有环形板13，蓄能材料袋14、隔板12和顶板18水平设置在池体11内，顶板18设置在隔板12上部，蓄能材料袋14设置在隔板12下部，多个花盆17放置在顶板18的上表面；顶板18上方的池体11的池壁设置有多个排水口，池体11的池壁上端设置有朝向内部的水平挡沿8，水平挡沿8的端部设置有朝下的竖向挡沿；水平挡沿8和竖向挡沿为多孔板；所述花盆17的上端口内设置有花盆挡沿19，花盆挡沿19和花盆17的底部之间紧贴花盆17内壁设置有螺旋形堆叠的麻绳20，花盆17内填充有基质；花盆17的底部设置有透水孔21，花盆17内种植有植物；麻绳20呈螺旋形堆叠在花盆17内，在种植植物后利于植物盘根，增大植物与花盆17之间的摩擦，同时还得能蓄水保水；蓄能材料袋14内装有聚乙二醇和3-甲基-1-丁烯。
28.本实施方式湿地净化池5设置在温室内并设置有人工浮岛6，在寒冷地区冬季能够避免气温骤降，保证了湿地植物的生产环境稳定，避免了湿地植物枯萎死亡，同时维持水温恒定使得酶的活性稳定，提高了氮和磷等污染物的去除率。本实施方式在人工浮岛6中的蓄能材料袋14内填充的3-甲基-1-丁烯的沸点为20℃，当湿地净化池5内水温高于20℃后3-甲基-1-丁烯汽化使蓄能材料袋14体积变大，进而使人工浮岛6上浮至水面，对水面进行光线的遮挡，防止水温进一步升高，当湿地净化池5内水温低于20℃时3-甲基-1-丁烯液化并且体积缩小，使人工浮岛6下降至处于悬浮状态，水面受到的光线照射面积增大，水温上升，同时聚乙二醇达到气液转变温度会释放热量至水中或从水中吸收热量，实现辅助调温，因此本实施方式使人工浮岛6能够根据水温变化自主的上浮或下沉并利用材料的气液转变的吸热防热实现对湿地净化池5内水温的控制，能够使湿地净化池5内水温维持恒定，进一步保证了污染物的去除率，同时湿地净化池5内处理后的污水的温度和洁净程度满足冷水鱼生长需求，直接可以输送至养殖池1内进行冷水鱼的养殖。在冬季昼夜温差较大的情况下人工浮岛6能够显著的避免湿地净化池5内极高水温或极低水温的发生。本实施方式顶板18四周
固定连接有环形板13，并且顶板18上方的池体11的池壁上端设置有朝向内部的水平挡沿8，水平挡沿8的端部设置有朝下的竖向挡沿，水平挡沿8和竖向挡沿为多孔板，当人工浮岛6下沉时池水进入人工浮岛6内，当人工浮岛6上浮时池水从顶板18上方的池体11的池壁设置的多个排水口排出，池水中的枯枝等杂物被水平挡沿8和竖向挡沿截留在人工浮岛6上，实现了对池水的自动过滤净化，截留的杂物定期进行人工清理去除。
29.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：顶板18上方的池体11的池壁设置有水平定位板10，水平定位板10开有竖向通孔，顶板18边缘上表面设置有竖向的导向柱9，导向柱9设置在水平定位板10内。当顶板18上下运动时导向柱9和水平定位板10配合能够维持顶板18和隔板12水平，避免发生偏斜。
30.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述基质为生化棉颗粒，粒径为3～86cm，孔径为15～35ppi。
31.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：人工浮岛6底部与湿地净化池5的锚固件通过拉绳连接。拉绳的长度满足人工浮岛6的上浮和下沉所需长度。
32.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述花盆17内种植的植物为菖蒲。
33.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：聚乙二醇的体积为蓄能材料袋14容积的30～50％；蓄能材料袋14蓄能材料袋14为pvc材质，蓄能材料袋14的内壁贴有聚四氟乙烯薄膜。蓄能材料袋14的内壁贴有聚四氟乙烯薄膜；聚四氟乙烯薄膜就有较好的化学稳定性，3-甲基-1-丁烯密封在蓄能材料袋14内，蓄能材料袋14内为真空状态，同时人工浮岛6长期处于水环境中，温度交底，因此能够避免聚乙二醇和3-甲基-1-丁烯发生反应或避免3-甲基-1-丁烯的泄漏，保证了使用的安全性。聚四氟乙烯薄膜就有较好的化学稳定性，不会与3-甲基-1-丁烯反应。3-甲基-1-丁烯的沸点为20℃。
34.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述聚乙二醇的平均分子量为600。聚乙二醇的气液转变温度为18～22℃，当湿地净化池5内水温高于18～22℃时聚乙二醇吸收热量，当湿地净化池5内水温低于18～22℃时释放热量。
35.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述3-甲基-1-丁烯的添加量为蓄能材料袋14容积的0.1～0.5％。
36.实施例1
37.结合图1～6说明，本实施例高寒地区冷水鱼养殖尾水处理方法按照以下步骤进行：
38.一、养殖池1内养殖鲟鳇鱼，放养密度为600尾/亩，体长20～30cm，将养殖池1内产生的养殖尾水输送至排泄物沉淀池2进行排泄物沉淀；在排泄物沉淀池2内放养鲢、鳙、鲫和鲶鱼；鲢、鳙、鲫和鲶鱼能够滤食浮游生物和摄食残余饵料，具有净化水质的效果。排泄物沉淀池2产生的沉淀污泥回收后集中进行处理；排泄物沉淀池2的用于养殖尾水的初步沉淀处理，养殖尾水进入沉淀池后并停留一段时间，使水体中悬浮物沉淀至池底；所述排泄物沉淀池2的深度3m；鲢、鳙、鲫和鲶鱼总的放养量为150尾/亩，规格为100尾/kg；
39.二、排泄物沉淀池2产生的上清液输送至过滤装置3进行过滤；所述过滤装置3为过滤坝；过滤装置3起到了区域分割作用，能够拦截落叶、枯草等漂浮物；
40.三、过滤后产生的滤液输送至曝气池4，并在曝气池4内种植有植物；曝气池4的池底安装有曝气管；曝气池4通过底部增氧方式，增加水体中溶解氧的含量；同时在曝气池4中加入光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等微生物制剂，通过微生物的分解作用降解水体中的污染物。
41.四、在温室内设置湿地净化池5，将曝气池4的出水输送至湿地净化池5进行净化处理，湿地净化池5净化处理后的水输送至养殖池1。
42.所述湿地净化池5内靠近池壁为人工湿地7，人工湿地7内种植有植物；湿地净化池5中部设置有多个人工浮岛6；所述人工浮岛6包括池体11、隔板12、蓄能材料袋14、顶板18和花盆17，顶板18为多孔板，顶板18上设置有多个透水孔16，顶板18四周固定连接有环形板13，蓄能材料袋14、隔板12和顶板18水平设置在池体11内，顶板18设置在隔板12上部，蓄能材料袋14设置在隔板12下部，多个花盆17放置在顶板18的上表面；顶板18上方的池体11的池壁设置有多个排水口，池体11的池壁上端设置有朝向内部的水平挡沿8，水平挡沿8的端部设置有朝下的竖向挡沿；水平挡沿8和竖向挡沿为多孔板；顶板18上方的池体11的池壁设置有水平定位板10，水平定位板10开有竖向通孔，顶板18边缘上表面设置有竖向的导向柱9，导向柱9设置在水平定位板10内。所述花盆17的上端口内设置有花盆挡沿19，花盆挡沿19和花盆17的底部之间紧贴花盆17内壁设置有螺旋形堆叠的麻绳20，花盆17内填充有基质；花盆17的底部设置有透水孔21，花盆17内种植有植物；麻绳20呈螺旋形堆叠在花盆17内，在种植植物后利于植物盘根，增大植物与花盆17之间的摩擦，同时还得能蓄水保水；所述基质为生化棉颗粒，粒径为40～50cm，孔径为20～30ppi；人工浮岛6底部与湿地净化池5的锚固件通过拉绳连接；所述花盆17内种植的植物为菖蒲；
43.蓄能材料袋14内装有聚乙二醇和3-甲基-1-丁烯；聚乙二醇的体积为蓄能材料袋14容积的40％；蓄能材料袋14蓄能材料袋14为pvc材质，蓄能材料袋14的内壁贴有聚四氟乙烯薄膜；所述聚乙二醇的平均分子量为600；所述3-甲基-1-丁烯的添加量为蓄能材料袋14容积的0.1％；3-甲基-1-丁烯的沸点为20℃；聚乙二醇和3-甲基-1-丁烯填装方法为：首先将聚乙二醇和3-甲基-1-丁烯装入蓄能材料袋14，然后抽真空，最后密封蓄能材料袋14；人工浮岛6安装时向蓄能材料袋14冲入氮气，调节人工浮岛6中蓄能材料袋14的体积使人工浮岛6处于悬浮状态。
44.将养殖池1分为四个小池，分别为a、b、c、d，其中：
45.a：长22.5m、宽8m、水深1.4m、池深1.8m；
46.b：长17.5m、宽8m、水深1.5m、池深1.8m；
47.c：长20m、宽8.5m、水深1.4m、池深2m；
48.d：长5.5m、宽4.5m、水深1.4m、池深1.8m；
49.本实施例中将排泄物沉淀池2、曝气池4、两个湿地净化池5分布标号为1号、2号、3号、4号，其中：
50.1号：长16m、宽14m、水深1.8m、池深2.1m；
51.2号：长10.5m、宽5m、水深2.1m、池深2.2m；
52.3号：长21m、宽11.5m、水深2m、池深2m；
53.4号：长19.5m、宽11.5m、水深2m、池深2m；
54.分别记录秋季和冬季的净化效果，其中秋季和冬季种植的植物为秋季植物和动机
植物：
55.1秋季植物
56.2号池总面积15m2，植物总面积6m2，植物种类叶面积占比情况：鬼针草55％、水苦荬28％、冷水花5％、芦苇2％、水芹10％。
57.3号池总面积250m2，植物总面积110m2，植物种类叶面积占比情况：鬼针草40％、水苦荬10％、冷水花15％、芦苇3％、水芹15％、苦菊1％、浮萍14％、金鱼藻2％。
58.4号池总面积300m2，植物总面积：140m2，植物种类叶面积占比情况：鬼针草30％、水苦荬10％、冷水花20％、芦苇5％、水芹15％、蓼15％、浮萍15％。
59.2冬季植物
60.2号池总面积15m2，植物总面积6m2，植物种类叶面积占比情况：水苦荬100％；
61.3号池总面积120m2，植物总面积50m2，植物种类叶面积占比情况：苦菊30％、水芹20％、浮萍50％；
62.4号池总面积160m2，植物总面积65m2，植物种类叶面积占比情况：水苦荬30％、水芹20％、浮萍50％
63.其中。净化效果(％)＝(最高值-出水口值)/(最高值-进水口值)；图5为秋季养殖尾水的净化效果测试曲线图；图6为冬季养殖尾水的净化效果测试曲线图；
64.秋季养殖尾水的净化效果中，浊度净化效果达100％，总氮净化效果达95％，总磷净化效果达62.5％。冬季养殖尾水的净化效果中，浊度净化效果达100％，总氮净化效果达94.4％，总磷净化效果达50％。