專利名稱：循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)污水水培牧草植物濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污水的處理方法，尤其是涉及一種循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)污水水培牧草植物濾器。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖方式相比，在同樣的占地或耗水下，高密度工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖能夠得到更高的產(chǎn)量，此類系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵在于及時(shí)排除新陳代謝產(chǎn)物和剩余飼料。在水源充足的國家或地區(qū)，如果法律允許則可以通過大量換水來達(dá)到目的，而在水資源有限或者環(huán)境保護(hù)立法嚴(yán)格的地方，以水的處理和重復(fù)利用為特征的循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖是實(shí)現(xiàn)高密度生產(chǎn)的主要手段，也是水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。水處理技術(shù)的功效制約了整個(gè)養(yǎng)殖系統(tǒng)的水質(zhì)狀況和生產(chǎn)能力，水產(chǎn)養(yǎng)殖的水處理技術(shù)大致分成機(jī)械濾器、重力分離、化學(xué)濾器、生物濾器、脫氮濾器和植物濾器等類型，不同技術(shù)功能差異很大，互有分工、優(yōu)勢互補(bǔ)的綜合處理系統(tǒng)是發(fā)展的主流。
一般循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的水處理系統(tǒng)以生物濾器為核心，利用細(xì)菌的硝化作用控制毒性較大的氨及亞硝酸鹽等代謝產(chǎn)物，但同時(shí)也引起硝酸鹽累積、pH值降低等負(fù)面效果，脫氮濾器雖然能夠分解硝酸鹽，但容易產(chǎn)生亞硝酸鹽的積累；沉淀池等機(jī)械濾器能有效地減輕生物濾器的負(fù)擔(dān)，但沉淀區(qū)累積的固體物會(huì)不斷分解，消耗溶氧并產(chǎn)生新的污染物，需要頻繁進(jìn)行清污等維護(hù)工作，不可避免地向外界排放固體物濃度很高的污水，導(dǎo)致環(huán)境壓力。此外，生物濾器反沖洗時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量污水，其中富含脫落的生物膜等固體物。
以一些藻類為介質(zhì)的植物濾器單一使用效果較低，與生物濾器結(jié)合使用可吸收溶解的污染物，但對固體物的累積無能為力。國內(nèi)外大量研究已將水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水直接或改造后用于蔬菜、花卉、草、樹木等植物的生產(chǎn)中，但由于栽培方式的限制，處理后鮮見回流利用，均不能集成至循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)。經(jīng)濟(jì)可行、安全高效的零排放技術(shù)研究和突破已成為循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖徹底實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中(a)生物濾器引起的硝酸鹽氮(NO3--N)、磷(P)等的累積；(b)生物濾器引起的酸堿度(pH)的下降；(c)沉淀池沉淀區(qū)或生物濾器反沖洗產(chǎn)生的高濃度污水排放而引起環(huán)境污染等技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)污水水培牧草植物濾器，集成至循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，污水經(jīng)過處理后回流利用，實(shí)現(xiàn)零排放養(yǎng)殖。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是利用水培牧草凈化來自循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)沉淀池沉淀區(qū)或生物濾器反沖洗產(chǎn)生的富含固體物的污水，由種植水培牧草的育苗盤的復(fù)合過濾層完成對輸入污水的機(jī)械過濾，即把污水中絕大部分固體物留在育苗盤內(nèi)，定期處理，過濾后的廢水下滲進(jìn)入栽培槽并流至廢水桶，通過繼電器控制的水泵按一定的工作周期抽取廢水桶的廢水循環(huán)灌溉牧草，通過牧草的根系吸收廢水中的氮、磷等營養(yǎng)物，同時(shí)進(jìn)一步攔截、吸附固體物，廢水達(dá)到處理要求后，廢水的pH值升高，回流至循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中解決生物濾器的硝化作用引起的pH值降低問題，最終實(shí)現(xiàn)零排放養(yǎng)殖。
本實(shí)用新型的植物濾器包括以一定坡度傾斜的栽培槽，栽培槽內(nèi)放置底面開有小通孔、內(nèi)種植有牧草的N個(gè)育苗盤，由繼電器控制的水泵其一端經(jīng)給水管路與廢水桶連接，水泵其另一端經(jīng)給水管路與栽培槽高端連接，栽培槽低端經(jīng)排水管路與廢水桶連接，從靠近栽培槽高端為起始點(diǎn)的M個(gè)育苗盤上面的污水輸送干管上分別接有污水輸送支管。
內(nèi)種植有牧草的N個(gè)育苗盤從上而下依次為牧草的莖葉、墊層、育苗盤底面、牧草的根系網(wǎng)與栽培槽槽面間形成復(fù)合過濾層。
所說的栽培槽的一定坡度傾斜為1％～5％。
所說的N為植物濾器內(nèi)育苗盤的總數(shù)，M為接有污水輸送支管(9)的育苗盤的數(shù)量，N≥M，M根據(jù)待處理的污水輸入量確定。
本實(shí)用新型具有的有益的效果是1.復(fù)合過濾層對輸入的污水進(jìn)行機(jī)械過濾，使污水中絕大部分固體物留在育苗盤內(nèi)，廢水下滲最終進(jìn)入廢水桶；2.廢水桶內(nèi)的廢水循環(huán)灌溉牧草，通過牧草的根系吸收廢水中的氮、磷等營養(yǎng)物，同時(shí)進(jìn)一步攔截、吸附固體物，一定時(shí)間后達(dá)到處理要求；3.完成凈化后的廢水pH升高，回流至循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中解決pH值降低的問題，最終實(shí)現(xiàn)零排放養(yǎng)殖。
本實(shí)用新型主要用于循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，以處理來自沉淀池沉淀區(qū)或生物濾器反沖洗時(shí)產(chǎn)生的含高濃度固體物的污水。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的俯視圖；圖2是本實(shí)用新型的A-A剖視圖；圖3是本實(shí)用新型的復(fù)合過濾層示意圖。
圖中1.栽培槽，2.種植有牧草的育苗盤，3.廢水桶，4.水泵，5.繼電器，6.給水管路，7.排水管路，8.污水輸送干管，9.污水輸送支管，10.回流管路，11.牧草的莖葉，12.墊層，13.育苗盤底面，14.牧草的根系網(wǎng)，15.栽培槽槽面。
具體實(shí)施方式
如
圖1、圖2、所示，本實(shí)用新型包括以一定坡度傾斜的栽培槽1，栽培槽1內(nèi)放置底面開有小通孔、內(nèi)種植有牧草的N個(gè)育苗盤2，由繼電器5控制的水泵4其一端經(jīng)給水管路6與廢水桶3連接，水泵4其另一端經(jīng)給水管路6與栽培槽1高端連接，栽培槽1低端經(jīng)排水管路7與廢水桶3連接，從靠近栽培槽1高端為起始點(diǎn)的M個(gè)育苗盤2上面的污水輸送干管8上分別接有污水輸送支管9。
如圖3所示，內(nèi)種植有牧草的N個(gè)育苗盤2從上而下依次為牧草的莖葉11、墊層12、育苗盤底面13、牧草的根系網(wǎng)14與栽培槽槽面15間形成復(fù)合過濾層。
所說的栽培槽的一定坡度傾斜為1％-5％。所說的N為植物濾器內(nèi)育苗盤的總數(shù)，M為接有污水輸送支管9的育苗盤的數(shù)量，N≥M，M根據(jù)待處理的污水輸入量確定。
循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的污水(沉淀池沉淀區(qū)污水或者生物濾器反沖洗污水)通過污水輸送干管8和污水輸送支管9輸送到植物濾器的育苗盤2內(nèi)，由復(fù)合過濾層完成機(jī)械過濾，即把污水中絕大部分固體物留在育苗盤內(nèi)，定期處理，廢水下滲進(jìn)入栽培槽1并流至廢水桶3。由繼電器5控制的水泵4按照一定的工作周期抽取廢水桶3的廢水循環(huán)灌溉牧草，通過牧草的根系網(wǎng)14吸收廢水中的氮、磷等營養(yǎng)物，同時(shí)也能進(jìn)一步攔截、吸附固體物。經(jīng)過特定時(shí)間后，廢水水質(zhì)達(dá)到特定要求并通過回流管路10輸送至循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)重新使用。由于生物濾器的硝化作用，來自循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的污水pH偏低并且NO3-濃度較高。而在植物濾器中，牧草吸收NO3-時(shí)，通過離子交換向生長環(huán)境釋放等量的HCO3-，從而使廢水pH升高。因此，通過植物濾器不僅能夠去除污染物，而且高pH值的凈化水回流至養(yǎng)殖系統(tǒng)中可以解決pH值降低的問題。
水培牧草的育苗在相同構(gòu)造的植物濾器中利用配方營養(yǎng)液進(jìn)行，草籽播量一般為25-40g·m-2。培育過程中，趨營養(yǎng)性使草根系穿過墊層12和育苗盤底面13小孔，與栽培槽面15接觸，隨著生長年齡的增加，根系日趨發(fā)達(dá)，在盤底形成一定厚度的“根系網(wǎng)”14。
如
圖1所示，栽培槽1寬0.55m、長6m、槽面坡度2％；共20盤水培高羊茅，播種密度為每盤5g，草面積2.55m2，草高度約為20cm；育苗盤2規(guī)格為高60mm，上口540×280mm，底面510×250mm，厚0.7mm，含288個(gè)7×7mm小方孔，孔面積為總面積的11.1％；育苗盤2中的無紡布墊層12采用3層無紡布(規(guī)格為20g)；廢水桶采用250L塑料圓桶；水泵4為750W，80L/min，繼電器5為DH48S-S型時(shí)間繼電器，水泵在繼電器的控制下以停止30min、開啟1min的周期循環(huán)工作；給水管路6采用Φ32PVC管，排水管路7采用Φ50PVC管。污水來自一個(gè)循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)沉淀池的沉淀區(qū)，系統(tǒng)內(nèi)養(yǎng)殖4.87kg/m3淡水白鯧，輸送干管8和污水輸送支管9采用Φ32PVC管，通過水泵將污水輸送至植物濾器的前5個(gè)育苗盤內(nèi)，每天34.3L?；亓鞴苈?0采用Φ32PVC管，每4天回流一次。
運(yùn)行4周，處理效果見表1，PH值從7.12升高到8.51。
表1 植物濾器(2.55m2牧草)對養(yǎng)殖廢水的處理效果
權(quán)利要求1.一種循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)污水水培牧草植物濾器，其特征在于包括以一定坡度傾斜的栽培槽(1)，栽培槽(1)內(nèi)放置底面開有小通孔、內(nèi)種植有牧草的N個(gè)育苗盤(2)，由繼電器(5)控制的水泵(4)其一端經(jīng)給水管路(6)與廢水桶(3)連接，水泵(4)其另一端經(jīng)給水管路(6)與栽培槽(1)高端連接，栽培槽(1)低端經(jīng)排水管路(7)與廢水桶(3)連接，從靠近栽培槽(1)高端為起始點(diǎn)的M個(gè)育苗盤(2)上面的污水輸送干管(8)上分別接有污水輸送支管(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)污水水培牧草植物濾器，其特征在于內(nèi)種植有牧草的N個(gè)育苗盤(2)從上而下依次為牧草的莖葉(11)、墊層(12)、育苗盤底面(13)、牧草的根系網(wǎng)(14)與栽培槽槽面(15)間形成復(fù)合過濾層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)污水水培牧草植物濾器，其特征在于所說的栽培槽的一定坡度傾斜為1％-5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)污水水培牧草植物濾器，其特征在于所說的N為植物濾器內(nèi)育苗盤的總數(shù)，M為接有污水輸送支管(9)的育苗盤的數(shù)量，N≥M，M根據(jù)待處理的污水輸入量確定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)污水水培牧草植物濾器。栽培槽內(nèi)放置底面開有小通孔、內(nèi)種植有牧草的育苗盤，水泵兩端分別接廢水桶和栽培槽，栽培槽低端接廢水桶，育苗盤接污水輸送管。由種植水培牧草的育苗盤的復(fù)合過濾層完成對輸入污水的機(jī)械過濾，即把污水中絕大部分固體物留在育苗盤內(nèi)，定期處理，過濾后的廢水下滲進(jìn)入栽培槽并流至廢水桶，通過繼電器控制的水泵按一定的工作周期抽取廢水桶的廢水循環(huán)灌溉牧草，通過牧草的根系吸收廢水中的氮、磷等營養(yǎng)物，同時(shí)進(jìn)一步攔截、吸附固體物，廢水達(dá)到處理要求后，廢水的pH值升高，回流至循環(huán)流水水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中解決生物濾器的硝化作用引起的pH值降低問題，最終實(shí)現(xiàn)零排放養(yǎng)殖。
文檔編號A01K61/00GK2711157SQ200420036719
公開日2005年7月20日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者泮進(jìn)明 申請人:浙江大學(xué)