[发明专利]一种用于海水养殖废水处理的人工湿地装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用于海水养殖废水处理的人工湿地装置，尤其是垂直布局的人工湿地装置。

背景技术

作为缓解人类对食物需求的压力，避免对海洋捕捞资源过度开发的重要手段，被誉为“绿色革命”的海水养殖业在近年来得到了迅速发展，养殖方式也由半集约化向高度集约化发展。随之产生的养殖废水中可能包括来源于粪便和饲料的颗粒态固体物、溶解态代谢废物、溶解态营养盐、抗微生物制剂和药物残留等，当其被大量排放后，可导致养殖水及邻近水域富营养化或水质恶化，危及海洋生态环境，同时也制约了海水养殖业的健康发展。现有的针对海水养殖废水的处理方法考虑到其中污染物的多样性，普遍采用将过滤、泡沫分离等物理方法与活性污泥法、生物滤器等生物方法相结合的处理工艺，以去除海水养殖废水中的悬浮颗粒、耗氧型有机物、氮磷营养盐等多种污染物，实现水质的净化。但这些方法在实际应用中存在着一些问题，如工艺流程复杂、管理不方便、运行成本高、污染物去除不彻底等问题。

人工湿地运用于污水处理兼具环境效益和生态效益，具有建设和运行费用低、管理方便等特点，并且由于人工湿地是通过植物-土壤-微生物的综合作用实现污染物的去除，对于悬浮颗粒物、氮磷等植物营养盐、溶解性有机污染物、病源微生物等都具有较好的去除效果，是处理海水养殖废水的理想选择。

如中国发明专利CN200810120360.X“应用人工湿地处理循环海水养殖中废水的方法”公开的一种“先经微滤机过滤以去除较大的悬浮颗粒物质和杂质，然后将微滤机出水引入人工湿地进行处理；该人工湿地为水平潜流填料床形式，分割成厌氧区和好氧区两部分，厌氧区和好氧区的表面积分别为湿地填料床总表面积的20%—40%和80%—60%，并分别依前后设置，厌氧区以高炉钢渣和粉煤灰的混合物为填料，其上不种植任何植物，好氧区以高炉钢渣、膨润土、沸石、泥炭和土壤的混合物为填料，其上种植耐盐植物；微滤机出水依次流经厌氧区和好氧区后排出，厌氧区进水中还包含有好氧区的出水。”的循环海水养殖中废水的处理方法。但由于这种人工湿地为水平潜流填料床形式，需要占用很大的土地面积，造成土地资源的浪费。为此产生了一种垂直流人工湿地装置，是人工湿地填料层并使污水从填料层顶部进入在底部排出进行降流式操作的一种用于海水养殖废水处理的人工湿地装置。如深圳甘坑人工湿地、石岩人工湿地。

但现有垂直流降流式人工湿地存在进水布水不均匀的问题，而且人工湿地在运行过程中悬浮颗粒物对人工湿地填料层的堵塞更加严重，进而导致填料床内存在着较多污水无法到达的死区，填料床的整体利用率较低。

发明内容

针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是消除进水布水不均和悬浮颗粒物对人工湿地填料层的堵塞因素，并提供一种升流式的用于海水养殖废水处理的人工湿地装置。

本发明提供的一种用于海水养殖废水处理的人工湿地装置，包括有厌氧区、好氧区的湿地填料层，填料层上种植有耐盐挺水植物，还包括有待处理海水进口、处理后海水出口及回流管道；两区湿地填料层垂直地装载在填料塔中，两区之间有隔离栅板；其中厌氧区在填料塔下部，好氧区在填料塔上部，厌氧区填料为活性污泥，厌氧区体积占湿地填料层总体积的15%—20%，好氧区填料有两层，下层为砾石，砾石填充体积占湿地填料层总体积的20%—25%，上层为高炉钢渣和泥炭的混合物，混合物填充体积占湿地填料层总体积的55%—65%；待处理海水的进水口设置在塔底，处理后海水的出水口设置在塔顶，好氧区的砾石层中有布气装置，布气装置经进气管连接空气源；所述耐盐挺水植物种植在混合物填料层上表面。

本发明提供的一种用于海水养殖废水处理的人工湿地装置，海水养殖废水从底部以升流方式进入人工湿地装置的填料塔中，该填料塔用隔离栅板分割成底部厌氧活性污泥床区和上部好氧混合填料床区。废水先与厌氧活性污泥接触，进行吸附、反硝化、生物降解等处理。经厌氧活性污泥处理后污水由隔离栅板向上流入好氧混合填料床区，先在砾石区和空气混合，吸附生长于砾石表面的微生物进行生物代谢，再进入高炉钢渣和泥炭混合填料层进行有机物好氧生物氧化、氨的好氧生物硝化。而混合物填料层上表面所种植的耐盐挺水植物，则被利用春根系向填料中供氧并发挥其吸附能力。如此，废水依次自下而上流经厌氧区、砾石区和混合填料区，完成处理后由顶部出水管排出，并将部分出水经回流管回流至装置底部厌氧活性污泥区。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：