專(zhuān)利名稱(chēng)：基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水產(chǎn)養(yǎng)殖外排水處理方法，尤其是涉及一種利用人工濕地處理海水養(yǎng)殖外排水的系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
近20年來(lái)，我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)得到迅猛發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量已達(dá)3597萬(wàn)噸，占我國(guó)漁業(yè)總產(chǎn)量的68%，占世界水產(chǎn)品養(yǎng)殖總產(chǎn)量的70%以上，是目前唯一養(yǎng)殖產(chǎn)量超過(guò)捕撈產(chǎn)量的國(guó)家。目前我國(guó)工廠化養(yǎng)殖水體已達(dá)500萬(wàn)m2，預(yù)計(jì)今后還會(huì)有一個(gè)更大發(fā)展。因而，由于養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大、集約化程度加深，以及環(huán)境保護(hù)措施滯后而導(dǎo)致的養(yǎng)殖外排水排放，不僅導(dǎo)致外部環(huán)境的破壞，還直接影響著養(yǎng)殖水體自身環(huán)境的安全。目前，海水養(yǎng)殖外排水的處理方法很多。物理方法有沉淀、吸附、過(guò)濾、磁分離、泡沫分離、紫外照射等；化學(xué)方法有絮凝、中和、絡(luò)合、化學(xué)消毒等，生物方法有投加光和細(xì)菌、 植物濾器、活性污泥和生物膜。然而單一的物理、化學(xué)和生物方法或幾個(gè)方法的簡(jiǎn)單組合已不能滿(mǎn)足高密度的工廠化養(yǎng)殖的需要，迫切需要一種集物理、化學(xué)、生物于一體的綜合的水處理方式。人工濕地凈化技術(shù)作為一個(gè)綜合的處理手段目前已在廢水處理領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用前景。人工濕地處理污水的理論研究始于1953年德國(guó)的MaxPlank研究所。1972年， kidel和Kichuth合作提出了根區(qū)理論，標(biāo)志著人工濕地作為一種新型的污水處理技術(shù)正式進(jìn)入了水污染控制領(lǐng)域。此后，人工濕地凈水技術(shù)不斷完善，并于20世紀(jì)80、90年代在歐洲、美國(guó)、加拿大、日本等地得到了廣泛的應(yīng)用。目前，人工濕地技術(shù)應(yīng)用更加廣泛，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2006年，歐洲建有一萬(wàn)多座人工濕地，北美有近兩萬(wàn)座人工濕地，亞洲、澳洲、 拉丁美洲也有越來(lái)越多的人工濕地處理系統(tǒng)建成和投入使用(王世和，2007)。我國(guó)人工濕地污水處理技術(shù)的研究始于“七五”期間。1990年國(guó)家環(huán)?？偩秩A南環(huán)保所在深圳建造的白泥坑人工濕地日處理污水3100m3，可以看作是首次真正實(shí)踐。盡管人工濕地凈水技術(shù)研究在我國(guó)起步較晚，但發(fā)展迅速。目前，人工濕地凈水技術(shù)已在以下幾個(gè)方面取得重要進(jìn)展(1)應(yīng)用對(duì)象不斷擴(kuò)大。起初人工濕地主要用于城市生活污水，后來(lái)逐漸應(yīng)用紡織、造紙、食品、電鍍、石油化工等各種工業(yè)廢水的二級(jí)處理以及特殊類(lèi)型的廢水，如垃圾滲濾液、 暴雨徑流等。(2)設(shè)計(jì)規(guī)模不斷擴(kuò)大。美國(guó)David等000 在墨西哥灣沿岸建立的對(duì)蝦養(yǎng)殖廢水人工濕地處理系統(tǒng)占地7. 7ha,日處理廢水13600m3。我國(guó)的北京奧林匹克公園人工濕地占地6萬(wàn)m2，日處理能力3萬(wàn)m3。(3)凈水效果不斷提高。Summerfelts等(1999)利用人工濕地對(duì)養(yǎng)殖水體總懸浮物的去除率在96%，凱氏氮為82-93%。Liu等Q007)利用人工濕地凈化重金屬，Cd、Hk Zn的去除率均在90%以上。Molleda等Q008)的研究表明人工濕地對(duì)病原微生物的去除率為97. 0-100%。聞岳等Q007)利用水平潛流人工濕地處理污水中的有機(jī)物，系統(tǒng)出水COD均小于30mg/L。盡管，人工濕地技術(shù)為海水養(yǎng)殖外排水的處理提供了可能，但仍存在以下有待解決的關(guān)鍵技術(shù)(1)需建立針對(duì)耐鹽的人工濕地處理系統(tǒng)，包括耐鹽植物和微生物的選擇、 培育。( 需加強(qiáng)人工濕地脫氮除磷的效果，尤其是低濃度下氮磷的深度處理問(wèn)題。(3)人工濕地基質(zhì)堵塞的預(yù)防和恢復(fù)對(duì)策。因而，本發(fā)明是針對(duì)目前工廠化海水養(yǎng)殖外排水凈水技術(shù)現(xiàn)狀，并結(jié)合人工濕地技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題而提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種凈水效果好、投資與運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單方便，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益統(tǒng)一的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)與方法；基于人工濕地并通過(guò)技術(shù)發(fā)明、改造克服其耐鹽能力弱、脫氮除磷效果差、基質(zhì)易堵塞等不足。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括與養(yǎng)殖車(chē)間的排水系統(tǒng)相連接的沉淀池，養(yǎng)殖車(chē)間與沉淀池之間設(shè)有跌水曝氣臺(tái)階，沉淀池通過(guò)排水管線與一級(jí)表面流人工濕地連接，一級(jí)表面流人工濕地與二級(jí)垂直上行流人工濕地的底部連接，使得經(jīng)一級(jí)表面流人工濕地處理的外排水自底部進(jìn)入二級(jí)垂直上行流人工濕地，二級(jí)垂直上行流人工濕地與蓄水池連接，蓄水池通過(guò)水渠與養(yǎng)殖車(chē)間的回水系統(tǒng)相連接；所述的二級(jí)垂直上行流人工濕地還通過(guò)排泥管與沉淀池連接，沉淀池通過(guò)排泥管連接污泥收集池，污泥收集池連接生物堆肥處理池。進(jìn)一步，如上所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其中，所述的二級(jí)垂直上行流人工濕地填充的基質(zhì)材料由下到上分別為20cm礫石層、20cm 沸石層、20cm高爐礦渣層、IOcm中等砂礫層。更進(jìn)一步，如上所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)，其中，所述的礫石層的礫石粒徑為5 8cm，所述的沸石層的沸石粒徑為3 5cm，所述的高爐礦渣層的高爐礦渣粒徑為1 3cm，所述的中等砂礫層的中等砂礫粒徑為0. 5 Icm0進(jìn)一步，如上所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其中，所述的一級(jí)表面流人工濕地與二級(jí)垂直上行流人工濕地的坡度均為0. 3% 2%。更進(jìn)一步，如上所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)，其中，所述的一級(jí)表面流人工濕地和二級(jí)垂直上行流人工濕地上種植經(jīng)馴化的耐鹽植物，包括蘆葦、香蒲、大米草、互花米草中的一種或幾種。進(jìn)一步，如上所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其中，所述的排泥管直徑為160mm 250mm，二級(jí)垂直上行流人工濕地的排泥管與沉淀池的排泥管相串聯(lián)，并且分別呈"m”的形狀設(shè)置；在排泥管左上方、上方和右上方留有3排直徑為20mm，間距為IOOmm的排泥口。進(jìn)一步，如上所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其中，還包括蔬菜種植區(qū)，種植耐鹽蔬菜堿蓬、番茄、芹菜、辣椒中的一種或幾種。一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用方法，養(yǎng)殖外排水由養(yǎng)殖車(chē)間排出，在重力作用下經(jīng)跌水曝氣臺(tái)階充氧后自由流入沉淀池；經(jīng)沉降去除懸浮顆粒物質(zhì)后依次進(jìn)入一級(jí)表面流人工濕地、二級(jí)垂直上行流人工濕地；經(jīng)凈化處理后再進(jìn)入蓄水池通過(guò)水渠引入養(yǎng)殖車(chē)間回用；沉降的懸浮顆粒物質(zhì)則在水的壓力作用下由排泥管進(jìn)入污泥收集池，經(jīng)再沉降、脫水后轉(zhuǎn)移入生物堆肥處理池，經(jīng)氧化、發(fā)酵制成有機(jī)肥料后在蔬菜種植區(qū)使用。進(jìn)一步，如上所述的基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用方法，其中， 在一級(jí)表面流人工濕地和二級(jí)垂直上行流人工濕地添加經(jīng)馴化的耐鹽微生物。進(jìn)一步，如上所述的基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用方法，其中， 在沉淀池中養(yǎng)殖泥螺。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)(1)高效?？捎行コ龖腋∥?、COD、氮、磷等污染物，尤其是與單一的表面流人工濕地或垂直流人工濕地相比加強(qiáng)了脫氮除磷的效果。(2)經(jīng)濟(jì)。本技術(shù)工程投資成本低，運(yùn)行過(guò)程中不需要電耗，基本不需要維護(hù)費(fèi)用。 每平方米人工濕地每年可實(shí)現(xiàn)300立方水體的循環(huán)利用，年可節(jié)約成本1000余元。(3)環(huán)保。本技術(shù)對(duì)養(yǎng)殖外排水進(jìn)行處理，并循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了完全的“零排放”。(4)減緩和恢復(fù)堵塞。采用間歇進(jìn)水的方式減緩基質(zhì)堵塞，并采用反沖洗工藝恢復(fù)基質(zhì)堵塞。(5)生態(tài)。人工濕地植物不僅起著凈化水體的作用，同時(shí)具有一定的綠化觀賞價(jià)值。同時(shí)可作為飼料或有機(jī)肥料的原材料。


圖1為基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用工藝流程圖；圖2為基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)平面圖；圖3為二級(jí)垂直上行流人工濕地剖面圖；圖4為二級(jí)垂直上行流人工濕地、沉淀池排泥管俯視圖；圖5為排泥管剖面圖。圖中1-養(yǎng)殖車(chē)間；2-跌水曝氣臺(tái)階；3-沉淀池；4- 一級(jí)表面流人工濕地；5- 二級(jí)垂直上行流人工濕地；6-蓄水池；7-水渠；8-污泥收集池；9-生物堆肥處理池；10-蔬菜養(yǎng)殖區(qū)；11-閥門(mén)；12-水泵；13-排泥管；14-進(jìn)水口 ； 15-礫石；16-沸石；17-高率礦渣； 18-中等砂礫；19-出水口 ；20-蘆葦；21-排泥口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明所提供的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用的系統(tǒng)，依據(jù)地形、地勢(shì)設(shè)計(jì)，包括養(yǎng)殖車(chē)間、沉淀池、一級(jí)表面流人工濕地、二級(jí)垂直上行流人工濕地、蓄水池、污泥收集池、生物堆肥處理池和蔬菜種植區(qū)等，其中沉淀池、一級(jí)表面流人工濕地、二級(jí)垂直上行流人工濕地、蓄水池依次串聯(lián)并與養(yǎng)殖車(chē)間組成外排水的循環(huán)利用系統(tǒng)；二級(jí)垂直上行流人工濕地、沉淀池、生物堆肥處理池和蔬菜種植區(qū)依次串聯(lián)組成剩余污泥的循環(huán)利用系統(tǒng)。養(yǎng)殖外排水由養(yǎng)殖車(chē)間排出，在重力作用下經(jīng)跌水曝氣臺(tái)階充氧后自由流入沉淀池；經(jīng)沉降去除懸浮顆粒物質(zhì)后依次進(jìn)入一級(jí)表面流人工濕地、二級(jí)垂直上行流人工濕地；
5經(jīng)凈化處理后再進(jìn)入蓄水池通過(guò)水渠引入養(yǎng)殖車(chē)間回用；沉降的懸浮顆粒物質(zhì)則在水的壓力作用下由排泥管進(jìn)入污泥收集池，經(jīng)再沉降、脫水后轉(zhuǎn)移入生物堆肥處理池，經(jīng)氧化、發(fā)酵制成有機(jī)肥料后在蔬菜種植區(qū)使用。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖2所示，包括與養(yǎng)殖車(chē)間1的排水系統(tǒng)相連接的沉淀池3，養(yǎng)殖車(chē)間1與沉淀池3之間設(shè)有跌水曝氣臺(tái)階2，沉淀池3通過(guò)排水管線與一級(jí)表面流人工濕地4連接，一級(jí)表面流人工濕地4與二級(jí)垂直上行流人工濕地5的底部連接，使得經(jīng)一級(jí)表面流人工濕地4處理的外排水自底部進(jìn)入二級(jí)垂直上行流人工濕地5，二級(jí)垂直上行流人工濕地5與蓄水池6連接，蓄水池6通過(guò)水渠7與養(yǎng)殖車(chē)間1的回水系統(tǒng)相連接； 所述的二級(jí)垂直上行流人工濕地5還通過(guò)排泥管13與沉淀池3連接，沉淀池3通過(guò)排泥管連接污泥收集池8，污泥收集池8連接生物堆肥處理池9，經(jīng)氧化、發(fā)酵制成有機(jī)肥料后在蔬菜種植區(qū)10使用。上述系統(tǒng)各組成部分的功能和結(jié)構(gòu)特征如下養(yǎng)殖車(chē)間1 用來(lái)進(jìn)行工廠化海水養(yǎng)殖。沉淀池3 可實(shí)現(xiàn)海水養(yǎng)殖外排水泥、水的分離，去除大部分懸浮顆粒物和有機(jī)物質(zhì)；沉淀池中養(yǎng)殖濾食性的泥螺，并鋪設(shè)排泥的管道與污泥收集池、二級(jí)垂直流人工濕地相連接。一級(jí)表面流人工濕地4 一級(jí)表面流人工濕地底部是土壤基質(zhì)，不填充任何其他基質(zhì)材料，上面種植經(jīng)馴化的耐鹽植物，蘆葦、香蒲、大米草、互花米草中一種或幾種。二級(jí)垂直上行流人工濕地5 二級(jí)垂直上行流人工濕地填充的基質(zhì)材料由下到上分別為厚度為20cm的礫石(5 8cm)、厚度為20cm的沸石(3 5cm)、厚度為20cm的高爐礦渣(1 3cm)、厚度為IOcm的中等砂礫(0. 5 1cm)。上面種植經(jīng)馴化的耐鹽植物，蘆葦、 香蒲、大米草、互花米草中一種或幾種。蓄水池6 用來(lái)存儲(chǔ)處理過(guò)的養(yǎng)殖外排水。污泥收集池8 可實(shí)現(xiàn)泥水分離。生物堆肥處理池9 污泥經(jīng)生物堆肥處理池氧化、發(fā)酵制成有機(jī)肥料。蔬菜種植區(qū)10 實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥料的循環(huán)利用，并種植耐鹽蔬菜堿蓬、番茄、芹菜、辣椒中的一種或幾種。 下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例如圖2所示，基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括與養(yǎng)殖車(chē)間1的排水系統(tǒng)相連接的沉淀池3，養(yǎng)殖車(chē)間1與沉淀池3之間設(shè)有跌水曝氣臺(tái)階2，在沉淀池3中養(yǎng)殖泥螺。沉淀池3通過(guò)排水管線與一級(jí)表面流人工濕地4連接，一級(jí)表面流人工濕地4與二級(jí)垂直上行流人工濕地5的底部連接，一級(jí)表面流人工濕地4與二級(jí)垂直上行流人工濕地5的坡度均為0. 3% 2% (指水平距離每100米，垂直方向上升或下降 0. 3 2米)，使得經(jīng)一級(jí)表面流人工濕地4處理的外排水自底部進(jìn)入二級(jí)垂直上行流人工濕地5。一級(jí)表面流人工濕地4和二級(jí)垂直上行流人工濕地5上種植經(jīng)馴化的耐鹽植物，包括蘆葦、香蒲、大米草、互花米草中的一種或幾種。一級(jí)表面流人工濕地4和二級(jí)垂直上行流人工濕地5中微生物一方面來(lái)源于系統(tǒng)自然繁殖的耐鹽微生物，另一方面來(lái)源于添加的經(jīng)馴化的耐鹽微生物。二級(jí)垂直上行流人工濕地5與蓄水池6連接，蓄水池6通過(guò)水渠7 與養(yǎng)殖車(chē)間1的回水系統(tǒng)相連接。所述的二級(jí)垂直上行流人工濕地5還通過(guò)排泥管13與沉淀池3連接，沉淀池3通過(guò)排泥管連接污泥收集池8，污泥收集池8連接生物堆肥處理池 9。經(jīng)氧化、發(fā)酵制成有機(jī)肥料后在蔬菜種植區(qū)10使用，蔬菜種植區(qū)種植耐鹽蔬菜堿蓬、番茄、芹菜、辣椒中的一種或幾種。如圖3所示，二級(jí)垂直上行流人工濕地填充的基質(zhì)材料由下到上分別為厚度為 20cm的礫石層15、厚度為20cm的沸石層16、厚度為20cm的高爐礦渣層17、厚度為IOcm的中等砂礫層18。礫石層15的礫石粒徑為5 8cm，所述的沸石層16的沸石粒徑為3 5cm， 所述的高爐礦渣層17的高爐礦渣粒徑為1 3cm，所述的中等砂礫層18的中等砂礫粒徑為 0. 5 1cm。濕地上種有蘆葦20，濕地的出水口 19位于中等砂礫層18以上。在礫石層15 的底部設(shè)有排泥管13。排泥管13直徑為160mm 250mm。如圖4所示，二級(jí)垂直上行流人工濕地5底部的排泥管13與沉淀池3底部的排泥管13相串聯(lián)，兩套排泥管13并且分別呈"m"的形狀設(shè)置。在串聯(lián)的排泥管路上設(shè)有閥門(mén)11。兩套排泥管13分別由兩個(gè)閥門(mén)11單獨(dú)控制，不定時(shí)排泥。如圖5所示，排泥管13 左上方、上方和右上方留有3排直徑為20mm，間距為IOOmm的排泥口 21。海水養(yǎng)殖外排水由養(yǎng)殖車(chē)間1排出，在重力作用下經(jīng)跌水曝氣充氧后自由流入沉淀池3實(shí)現(xiàn)泥水分離；外排水進(jìn)入一級(jí)表面流人工濕地4經(jīng)過(guò)耐鹽植物的吸收、基質(zhì)吸附以及微生物降解進(jìn)行一級(jí)處理；經(jīng)一級(jí)表面流人工濕地4處理的外排水自底部進(jìn)入二級(jí)垂直上行流人工濕地5經(jīng)過(guò)基質(zhì)過(guò)濾、吸附，植物吸收，微生物降解進(jìn)行深度的處理；處理后的水流入蓄水池6 ；蓄水池的水可通過(guò)水泵12回用至養(yǎng)殖車(chē)間1。在沉淀池3產(chǎn)生的剩余污泥可以通過(guò)底部的排泥管13不定時(shí)排入污泥收集池6， 通過(guò)再次沉降、脫水后轉(zhuǎn)移到生物堆肥處理池9，經(jīng)氧化、發(fā)酵制成有機(jī)肥料后在蔬菜種植區(qū)10使用。二級(jí)垂直上行流人工濕地5底部安裝排泥管13并與沉淀池4相連，通過(guò)反沖洗原理不定時(shí)排泥。本系統(tǒng)可有效去除懸浮物、COD、氮、磷等污染物，對(duì)氮、磷的去除率分別高達(dá)88% 和90%以上。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于包括與養(yǎng)殖車(chē)間(1)的排水系統(tǒng)相連接的沉淀池(3)，養(yǎng)殖車(chē)間(1)與沉淀池( 之間設(shè)有跌水曝氣臺(tái)階0)，沉淀池C3)通過(guò)排水管線與一級(jí)表面流人工濕地(4)連接，一級(jí)表面流人工濕地(4)與二級(jí)垂直上行流人工濕地( 的底部連接，使得經(jīng)一級(jí)表面流人工濕地(4)處理的外排水自底部進(jìn)入二級(jí)垂直上行流人工濕地(5)，二級(jí)垂直上行流人工濕地( 與蓄水池(6) 連接，蓄水池(6)通過(guò)水渠(7)與養(yǎng)殖車(chē)間(1)的回水系統(tǒng)相連接；所述的二級(jí)垂直上行流人工濕地( 還通過(guò)排泥管(1 與沉淀池( 連接，沉淀池( 通過(guò)排泥管連接污泥收集池(8)，污泥收集池(8)連接生物堆肥處理池(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其特征在于所述的二級(jí)垂直上行流人工濕地( 填充的基質(zhì)材料由下到上分別為20cm礫石層(15)、20cm沸石層(16)、20cm高爐礦渣層(17)、IOcm中等砂礫層(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其特征在于所述的礫石層(1 的礫石粒徑為5 8cm，所述的沸石層(16)的沸石粒徑為 3 5cm，所述的高爐礦渣層(17)的高爐礦渣粒徑為1 3cm，所述的中等砂礫層(18)的中等砂礫粒徑為0. 5 1cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于所述的一級(jí)表面流人工濕地(4)與二級(jí)垂直上行流人工濕地(5)的坡度均為0.3% 2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其特征在于所述的一級(jí)表面流人工濕地(4)和二級(jí)垂直上行流人工濕地( 上種植經(jīng)馴化的耐鹽植物，包括蘆葦、香蒲、大米草、互花米草中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其特征在于所述的排泥管(13)直徑為160mm 250mm，二級(jí)垂直上行流人工濕地(5)的排泥管與沉淀池⑶的排泥管相串聯(lián)，并且分別呈“+++”的形狀設(shè)置；在排泥管(13)左上方、上方和右上方留有3排直徑為20mm，間距為IOOmm的排泥口 Ql)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用系統(tǒng)， 其特征在于還包括蔬菜種植區(qū)(10)，種植耐鹽蔬菜堿蓬、番茄、芹菜、辣椒中的一種或幾種。
8.一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用方法，其特征在于養(yǎng)殖外排水由養(yǎng)殖車(chē)間(1)排出，在重力作用下經(jīng)跌水曝氣臺(tái)階( 充氧后自由流入沉淀池(3)； 經(jīng)沉降去除懸浮顆粒物質(zhì)后依次進(jìn)入一級(jí)表面流人工濕地(4)、二級(jí)垂直上行流人工濕地 (5)；經(jīng)凈化處理后再進(jìn)入蓄水池(6)通過(guò)水渠(7)引入養(yǎng)殖車(chē)間(1)回用；沉降的懸浮顆粒物質(zhì)則在水的壓力作用下由排泥管(1 進(jìn)入污泥收集池(8)，經(jīng)再沉降、脫水后轉(zhuǎn)移入生物堆肥處理池(9)，經(jīng)氧化、發(fā)酵制成有機(jī)肥料后在蔬菜種植區(qū)(10)使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用方法，其特征在于在一級(jí)表面流人工濕地(4)和二級(jí)垂直上行流人工濕地( 添加經(jīng)馴化的耐鹽微生物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用方法，其特征在于在沉淀池(3)中養(yǎng)殖泥螺。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于人工濕地的工廠化海水養(yǎng)殖外排水循環(huán)利用的系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)與方法將兩級(jí)人工濕地串聯(lián)起來(lái)處理海水養(yǎng)殖外排水，并將污水、污泥無(wú)害化處理后進(jìn)行循環(huán)利用。養(yǎng)殖外排水首先經(jīng)沉淀池預(yù)處理后進(jìn)入一級(jí)表面流、二級(jí)上行垂直流人工濕地，經(jīng)凈化處理后進(jìn)入蓄水池并進(jìn)行回用。污泥由沉淀池進(jìn)入污泥收集池，經(jīng)生物堆肥處理后用來(lái)種植耐鹽蔬菜。同時(shí)利用反沖洗原理不定時(shí)對(duì)人工濕地的基質(zhì)堵塞進(jìn)行恢復(fù)。與現(xiàn)有的海水養(yǎng)殖外排水處理方法相比，本發(fā)明加強(qiáng)了脫氮除磷的效果，且投資與運(yùn)行費(fèi)用低，具有高效、生態(tài)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C02F11/04GK102358660SQ201110268749
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者崔正國(guó), 張海耿, 徐寶瑩, 曲克明, 陳聚法, 馬紹賽 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所