“复合湿地+圈养”尾水处理与循环回用模式

2022-08-12 16:32  

(一)技术概述

该模式主要采用复合湿地+圈养系统两部分构成的复合系统来实现尾水净化及循环自用。在非集中排水季节通净化系统内部水体自循环的方式维持微生物与植物活性。同时,圈养系统带来的效益可弥补建设湿地尾水净化系统占地带来的经济损失。

复合湿地包括生态沟渠、沉淀池、生物接触氧化区、表流人工湿地、净化塘等生物净化单元,利用系统内微生物、植物、动物的共同作用来实现尾水中污染物的去除。后置圈养系统主要负责联动复合湿地净化区,实现养殖季节系统内的水体流通,保持养殖季节复合湿地净化区内植物及微生物较高的活性。

尾水处理模式示意图

尾水处理模式流程图

(二)技术要点

1.复合湿地净化单元

(1)生态沟渠+过滤坝

生态沟渠系统主要由工程部分和植物部分组成,沟体内相隔一定距离构建小坝减缓水速,使流水携带的颗粒物质和养分等得以沉淀和去除。沟渠应为自然状态,沟壁种植黑麦草或三叶草等植物护坡,沟底种植水生植物如黄菖蒲、梭鱼草、茭白和野生水芹。分区种植,保证沟内有50%以上的水生常绿植物。

(2)沉淀池

沉淀池主要用于去除固体悬浮物,面积约占尾水处理设施总面积的45%,尽量挖深,在沉淀池内设置挡水设施,延长水力停留时间,池中沿水流垂直布置生物过滤网膜、挂设生物刷等生态基,投放螺蚌等底栖动物,以吸收水体中的浮游生物、有机物和营养盐。投放密度为20-30只/平方米。以幼螺、子螺蚌等为主,其投放比率为:成螺∶幼螺∶子螺=1∶3∶3。

(3)生物接触氧化区

尾水悬浮物主要由残饵、粪便等有机物组成。通过生物毛刷等拦截作用,可以截留和捕获悬浮物,供附着生长的微生物利用,同时通过设置曝气盘、曝气管、空气泵等设备,增加水体溶氧量,促进有机物氧化分解。

(4)表流湿地

湿地中种植挺水型植物(如菖蒲、灯芯草等),植物种植密度可根据植物种类与工程要求合理安排,一般情况下挺水植物密度9- 25株/平方米为宜。水在流动过程中,与土壤、植物及植物根部的生物膜接触,通过物理、化学以及生物反应,污水得到净化,并在终端流出。

(5)潜流人工湿地

由填料、植物和布水系统组成。一般由一个或多个填料床组成,床体填充基质,基质铺设高度为1-1.5米,可选择陶粒、火山石、石英砂、碎石、棕片和活性炭等。

(6)净化塘

净化塘主要用于深度净化、涵养水源、调节养殖用水和排水。该区域以种植沉水植物(如苦草)为主,密度约为49株/平方米,种植面积占水面面积30%-40%。可少量搭配滤食性鱼类,鱼类可选择鲢、鳙、黄颡鱼、鲴等,每亩水面放养20-50尾。净化塘约占水处理区面积30%,可与养殖场蓄水池、吊水池等设施合建,增大面积。

2.圈养系统

圈养系统主要包括养殖装置、排污装置和净化区。主要把养殖动物在圈养桶内饲养,残饵、粪便等固形废弃物自然下沉聚集于圈养桶下方锥部排污管口附近,每天定时开启排污水泵,抽排残饵、粪便等固形废弃物至尾水沉淀塔,沉淀分离后的固形废弃物可用于制作有机肥等资源化再利用,去除固形废弃物的上清液再经人工湿地脱氮除磷处理后,回原池重复使用;同时利用水体中的植物微生物作用将养殖动物尿液等代谢废物加以净化。该系统低污染且在夏季可作为净化区水体的驱动部分,有利于促进净化系统水体自循环。

3.工艺组合

复合湿地净化单元包括生态沟渠、净化塘、潜流湿地和表流人工湿地等,依据养殖对象、养殖规模及处理要求的不同,可适当增减处理设施及处理面积。一般常用工艺组合包括:

(1)生态沟渠(过滤坝)——接触氧化区——净化塘——圈养系统

(2)生态沟渠(过滤坝)——沉淀塘——接触氧化区——净化塘——圈养系统

(3)生态沟渠(过滤坝)——沉淀塘——表流湿地——接触氧化区——潜流湿地——净化塘——圈养系统

4.运行方式

在传统养殖季节(一般为春夏秋三季),养殖池塘不排水,尾水净化系统的水体自循环。圈养系统按照养殖规范养殖鱼类定期抽污,此外每天利用排污泵抽30分钟清水,并通过管道送至复合湿地净化区前端。并且,循环水养殖系统可从复合湿地净化区末端补充清洁水源,使水产养殖尾水净化系统水流形成自循环。

进入低温期(冬季),鱼类不开口,养殖结束。圈养系统的鱼率先起捕上市,圈养系统区作为普通净化塘使用,此后养殖池塘的鱼陆续上市,池塘逐一通过生态沟渠将水通入复合系统,再通过进水渠将清洁水运送至各个池塘或排放。

(三)适宜区域

复合湿地+圈养系统尾水处理与循环回用设施总面积通常为养殖总面积的6%-12%,其中,圈养系统按照复合湿地面积配置(每亩复合湿地配置0.5-1.5个圈养桶)。一般情况下,面积约为200以下推荐单独圈养系统;面积约为200-500亩的养殖小区推荐第(1)种工艺组合,500-1000亩的推荐第(2)种工艺组合,1000亩以上的养殖片区推荐第(3)种工艺组合。

(四) 注意事项

1.原则上要求养殖用水循环使用,对于特殊情况需要排出养殖场的尾水水质应达到生态环境部门制定的强制性排放标准。

2.定时清查和维护系统,及时发现故障区域,定期收获动植物,防止造成二次污染。

(五)技术依托单位

华中农业大学水产学院(联系人:何绪刚)。



来源:华中农业大学水产学院

编辑:刘昭恒

编审:谢珊

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