公布日：2023.10.20
申請日：2023.08.04
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;
C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)及方法，該組合式漫流濕地系統(tǒng)包括：固定在池塘邊坡底部的支撐結構；利用支撐結構攔阻再層疊堆放在池塘邊坡上面的凈化單元；設在凈化單元上方的毛細配水結構；水流通過局部垂直流和整體漫流結合的方式流經(jīng)所述凈化單元，通過物理、生物、生態(tài)相結合的方式處理池塘養(yǎng)殖廢水。本發(fā)明集物理處理、生物處理和生態(tài)處理于一體，旨在解決集中排放養(yǎng)殖尾水難以深度處理的問題。
權利要求書
1.一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，包括：固定在池塘邊坡底部的支撐結構；利用支撐結構攔阻再層疊堆放在池塘邊坡上面的凈化單元；設在凈化單元上方的毛細配水結構，水流通過垂直下滲和整體漫流結合的方式流經(jīng)所述凈化單元，凈化單元通過物理、生物、生態(tài)相結合的方式處理池塘養(yǎng)殖廢水。
2.如權利要求1所述的一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化單元采用開孔網(wǎng)袋裝填污泥生物炭陶粒顆粒填料和包裹凈水植物種子的顆粒腐殖生物填料。
3.如權利要求2所述的一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，單個凈化單元中，含凈水植物種子的顆粒腐殖生物填料的重量百分比為0～20％，其余為污泥生物炭陶粒顆粒填料；所述凈化單元中的顆粒腐殖生物填料和污泥生物炭陶粒顆粒填料每隔1-2年更換。
4.如權利要求1或2所述的一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，以支撐結構為支撐，沿池塘邊坡向上橫向鋪設裝填完成的凈化單元，上方的凈化單元底部與下方凈化單元的頂部相接，凈化單元之間不留空隙；堆疊鋪設凈化單元的層數(shù)設為1～3層。
5.如權利要求2所述的一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述開孔網(wǎng)袋的網(wǎng)孔孔徑小于顆粒腐殖生物填料以及污泥生物炭陶粒顆粒填料的粒徑，顆粒腐殖生物填料的粒徑為8mm～12mm；污泥生物炭陶粒顆粒填料的粒徑為15mm～20mm。
6.如權利要求2所述的一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述凈水植物種子包括紫花苜蓿、百慕大、披堿草、早熟禾、黑麥草、堿茅草、高羊茅、冰草、稗雀草的種子中的一種或多種；所述顆粒腐殖生物填料內種子配制密度為2～5顆種子/顆填料；單個所述凈化單元包含400～800顆凈水植物種子。
7.如權利要求1-6任意一項所述的一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述毛細配水結構包括配水干管、配水支管、纖維織物毛細配水管和水管支架；配水干管在池塘邊坡表面沿邊坡延伸方向布設，收集上級出水并完成組合式漫流濕地系統(tǒng)的初級配水；配水干管上且位于靠近池塘內部一側均勻設置平行于池塘邊坡傾向的配水支管；每根配水支管兩側對稱設置纖維織物毛細配水管，實現(xiàn)無死角均勻配水。
8.如權利要求7所述的一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述配水干管的直徑為100mm～300mm；纖維織物毛細配水管的長度設為1m～2m；配水支管的間距為纖維織物毛細配水管的長度的兩倍。
9.如權利要求1-6任意一項所述的一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐結構包括廢塑料外殼和鋼制錐棒，廢塑料外殼為廢塑料擠出成型錐體，內部包裹鋼制錐棒；所述支撐結構的高度為0.4m～0.7m；所述支撐結構豎直插入池塘邊坡，插入部分的長度為0.15m～0.25m。
10.利用權利要求1-9任意一項的所述一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，所述方法包括：清理池塘坡面；在池塘坡面上錨定支撐結構；利用支撐結構攔阻再在池塘坡面上層疊堆放凈化單元；在凈化單元上方安裝毛細配水結構，毛細配水利用重力自流作用均勻分配到凈化單元表面，水流在凈化單元的填料中發(fā)生局部垂直流和整體漫流過程，利用填料與植物根系復合物理化學和生物過程，去除有機物及氮磷等營養(yǎng)元素，實現(xiàn)對養(yǎng)殖尾水的深度處理。
發(fā)明內容
針對養(yǎng)殖尾水水量大、污染物濃度低等特點，本發(fā)明公開了一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)及方法，構建了一套“射流循環(huán)生物濾池——裝配式垂直流濕地——組合式漫流濕地”相結合的組合養(yǎng)殖尾水處理技術，此技術集物理處理、生物處理和生態(tài)處理于一體，旨在解決集中排放養(yǎng)殖尾水難以處理的問題。
本發(fā)明提供了一種垂直水平組合式漫流人工濕地技術，具體技術方案如下：
一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)，包括：
固定在池塘邊坡底部的支撐結構；
利用支撐結構攔阻再層疊堆放在池塘邊坡上面的凈化單元；
設在凈化單元上方的毛細配水結構，水流通過垂直下滲和整體漫流結合的方式流經(jīng)所述凈化單元，凈化單元通過物理、生物、生態(tài)相結合的方式處理池塘養(yǎng)殖廢水。
進一步的，所述凈化單元采用開孔網(wǎng)袋裝填污泥生物炭陶粒顆粒填料(公開號CN115477527A)和包裹凈水植物種子的顆粒腐殖生物填料(公開號CN111533243A)。
更進一步的，單個凈化單元中，含凈水植物種子的顆粒腐殖生物填料的重量百分比為0～20％，其余為污泥生物炭陶粒顆粒填料；所述凈化單元中的顆粒腐殖生物填料和污泥生物炭陶粒顆粒填料每隔1-2年更換。
更進一步的，以支撐結構為支撐，沿池塘邊坡向上橫向鋪設裝填完成的凈化單元，上方的凈化單元底部與下方凈化單元的頂部相接，凈化單元之間不留空隙；堆疊鋪設凈化單元的層數(shù)設為1～3層。
更進一步的，所述開孔網(wǎng)袋的網(wǎng)孔孔徑小于顆粒腐殖生物填料以及污泥生物炭陶粒顆粒填料的粒徑，顆粒腐殖生物填料的粒徑為8mm～12mm；污泥生物炭陶粒顆粒填料的粒徑為15mm～20mm。
更進一步的，所述凈水植物種子包括紫花苜蓿、百慕大、披堿草、早熟禾、黑麥草、堿茅草、高羊茅、冰草、稗雀草的種子中的一種或多種；所述顆粒腐殖生物填料內種子配制密度為2～5顆種子/顆填料；單個所述凈化單元包含400～800顆凈水植物種子。
進一步的，所述毛細配水結構包括配水干管、配水支管、纖維織物毛細配水管(公開號CN111468518A)和水管支架；配水干管在池塘邊坡表面沿邊坡延伸方向布設，收集上級出水并完成組合式漫流濕地系統(tǒng)的初級配水；配水干管上且位于靠近池塘內部一側均勻設置平行于池塘邊坡傾向的配水支管；每根配水支管兩側對稱設置纖維織物毛細配水管，實現(xiàn)無死角均勻配水。
更進一步的，所述配水干管的直徑為100mm～300mm；纖維織物毛細配水管的長度設為1m～2m；配水支管的間距為纖維織物毛細配水管的長度的兩倍。
進一步的，所述支撐結構包括廢塑料外殼和鋼制錐棒，廢塑料外殼為廢塑料擠出成型錐體，內部包裹鋼制錐棒。
更進一步的，所述支撐結構的高度為0.4m～0.7m；所述支撐結構豎直插入池塘邊坡，插入部分的長度為0.15m～0.25m。
利用上述一種處理池塘養(yǎng)殖廢水的組合式漫流濕地系統(tǒng)的處理方法，所述方法包括：
清理池塘坡面；
在池塘坡面上錨定支撐結構；
利用支撐結構攔阻再在池塘坡面上層疊堆放凈化單元；
在凈化單元上方安裝毛細配水結構，毛細配水利用重力自流作用均勻分配到凈化單元表面，水流在凈化單元的填料中發(fā)生局部垂直流和整體漫流過程，利用填料與植物根系復合物理化學和生物過程，去除有機物及氮磷等營養(yǎng)元素，實現(xiàn)對養(yǎng)殖尾水的深度處理。
具體方法如下：
1、清理坡面：清理凈化塘邊坡上的雜物，令坡面平順；
2、錨定支撐樁：放線確定橫向鋪設的凈化單元與邊坡延伸方向垂直的豎向定位(凈化單元軸線定位)，在定位軸線靠近水面的底部一側200mm點位確定支撐樁位置，將支撐樁豎直打入邊坡土壤確保穩(wěn)固；
3、鋪設凈化單元：以支撐樁為支撐，沿邊坡向上橫向鋪設裝填完成的凈化單元，上方的凈化單元底部與下方凈化單元的頂部相接，凈化單元之間不留空隙；首層凈化單元鋪滿邊坡后，繼續(xù)鋪設第二層凈化單元，堆疊鋪設凈化單元的層數(shù)設計為1～3層。
4、安裝毛細配水結構：毛細配水進水利用重力自流作用從配水干管進入配水支管，再通過配水支管兩側具有毛細配水作用的纖維織物毛細配水管均勻分配到凈化單元表面；水流在凈化單元填料中發(fā)生局部垂直流和整體漫流過程，利用填料與植物根系復合物理化學和生物過程，去除有機物及氮磷等營養(yǎng)元素，實現(xiàn)對養(yǎng)殖尾水的深度處理。
5、填料更換：凈化單元中填料1～2年更換一批。
本發(fā)明有益效果如下：
(1)本發(fā)明的組合式漫流濕地系統(tǒng)，利用廢塑料制成支撐樁，利用污水污泥制成生物炭陶粒顆粒填料，利用存量垃圾篩下腐殖土制成顆粒腐殖生物填料，成功實現(xiàn)“以廢治廢”，而且還降低了組合式漫流濕地系統(tǒng)的運行和維護的成本，經(jīng)濟環(huán)保，市場適應性更強。
(2)本發(fā)明的組合式漫流濕地系統(tǒng)，將局部垂直流和整體漫流兩種濕地模式有機結合，解決了低濃度大水量養(yǎng)殖尾水的處理難題，實現(xiàn)了養(yǎng)殖尾水的深度處理。具體的，水流通過垂直下滲和整體漫流結合的方式流經(jīng)填料與植物根系，固體懸浮物被填料截留過濾，有機污染物和總氮被顆粒腐殖生物填料表面生長的微生物及植物系統(tǒng)降解吸收，磷及其衍生物被污泥生物炭陶粒顆粒填料吸附同時作為營養(yǎng)鹽被植物根系吸收，發(fā)揮了組合式漫流濕地系統(tǒng)的過濾懸浮物、脫氮除磷的良好凈化功能。
(3)本發(fā)明的組合式漫流濕地系統(tǒng)，采用開孔網(wǎng)袋裝填生物炭陶粒和包裹植物種子的顆粒腐殖生物填料的形式構建凈化單元，解決填料更換難的問題。
（發(fā)明人：吳軍;壽文琪;陳軼凡;夏旻;劉惠;周永泉;王川;朱俊偉;楊智力;高林燕;蘇子龍;彭浩;代鴻剛;李逸飛）
