CN108947136A - 一种养殖污水循环处理与再利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种养殖污水循环处理与再利用系统，包括依次连通的消毒杀菌装置、过滤装置、沉淀装置、氧处理装置、水培植物净化区、水生养殖区、土培植物净化区，消毒杀菌装置与污水源连通，沉淀装置包括清液区和浊液区，清液区与氧处理装置连通，浊液区通过水泵与过滤装置连通形成循环；水生养殖区和土培植物净化区之间还设置有沉降区，沉降区通过水泵与消毒杀菌装置连通形成循环；土培植物净化区的出水端分别与水培植物净化区和水生养殖区连通形成循环；本发明具有养殖污水处理集约化、系统化、绿色化，污水处理与动植物养殖并行匹配、养殖污水处理效良好、循环处理养殖污水、处理后净水再利用、节约水资源的有益效果。

Description

一种养殖污水循环处理与再利用系统

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种养殖污水循环处理与再利用系统。

背景技术

随着我国城镇化、工业化的不断推进，随着我国居民人口的不断增长和生活水平的日渐提高，肉食品在居民的日常生活中占据的比重越来越大，因此我国的畜禽类肉食品的需求量也越来越多，这就促使着我国的畜牧业朝向规模化、集约化的方向发展。在这种工业化的畜禽养殖过程中，也就会相应地产生大量的养殖污水。养殖污水中的污染物一般是动物粪便、大量有机物、细菌、病毒、寄生虫卵等，如果不对养殖污水进行处理就直接排放，养殖污水会直接进入土壤或天然水源，养殖污水中的有机物会造成土壤和天然水源中的氮磷氨等元素严重超标，造成土壤或天然水源富营养化，导致土壤和天然水源中的溶氧量减少，同时动物粪便也会使土壤和天然水源散发异味；而养殖污水中的细菌、病毒、寄生虫卵等，将直接凭借水流或空气进行传播，造成畜禽患病，甚至严重影响人们的健康。在传统的养殖污水处理过程中，一般是采用堆积发酵使养殖污水腐熟的方式进行处理，或采用简单的过滤及化学方式进行养殖污水处理，堆积腐熟处理所需时间漫长、效果并不理想；过滤或化学处理，成本相对较高且容易造成二次污染。同时，我国是一个人均水资源缺乏的国家，传统的养殖污水处理过程中，大量的水资源也被浪费掉。因此，针对传统的养殖污水处理过程中存在的缺陷，本发明公开了一种养殖污水循环处理与再利用系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种养殖污水循环处理与再利用系统，实现对养殖污水的科学化、无害化循环处理、处理后养殖污水再利用的功能，具有处理效果优良、处理后养殖污水循环再利用、节约水资源的效果。

本发明通过下述技术方案实现：

一种养殖污水循环处理与再利用系统，包括依次连通的前期处理装置、水培植物净化区、水生养殖区、土培植物净化区，所述前期处理装置包括依次连通的消毒杀菌装置、过滤装置、沉淀装置、氧处理装置，所述消毒杀菌装置的进污端与污水源连通，所述沉淀装置包括清液区和浊液区，所述清液区与氧处理装置连通，所述浊液区通过水泵与过滤装置的进污端连通形成循环；所述水生养殖区和土培植物净化区之间还设置有沉降区，所述沉降区的浊液区通过水泵与消毒杀菌装置连通形成循环；所述土培植物净化区的出水端分别与水培植物净化区和水生养殖区连通形成循环。

工作原理及使用方法：

本发明包括依次连接的消毒杀菌装置、过滤装置、沉淀装置、氧处理装置、水培植物净化区、水生养殖区、土培植物净化区，所述消毒杀菌装置的进污端与污水源连通，养殖污水从养殖场直接进入消毒杀菌装置中进行第一步的消毒杀菌作业，将养殖污水中的细菌、病毒、寄生虫卵等杀灭；消毒杀菌完成后，养殖污水进入过滤装置进行过滤，将养殖污水中的大颗粒不溶物过滤出来，滤液进入沉淀装置中进行沉淀，滤渣可用于制造有机肥料；滤液在沉淀装置中进行沉淀，形成上层清液区和下层浊液区，清液区直接与氧处理装置连通，浊液区通过水泵与过滤装置的进污端连通，水泵将浊液区的浊液重新泵至过滤装置进行再次过滤，形成一个循环；清液进入氧处理装置进行厌氧和好氧处理，对养殖污水清液中的有机物进行进一步分解；氧处理完成后，相对清洁的养殖污水进入水培植物净化区，通过水生植物的根系的天然过滤作用及水生植物对养殖污水中的氮磷氨等物质的吸收，实现养殖污水的净化；水培净化后的养殖污水进入水生养殖区，用于鱼、虾、蟹等水生动物的养殖用水，实现养殖污水的再利用；经过水生养殖后，养殖污水进入沉降区进行沉降后分为上层清液区和下层浊液区，清液区与土培植物净化区连通，浊液区通过水泵与消毒杀菌装置的进污端连通，水泵将浊液区的浊液泵至消毒杀菌装置进行再次消毒杀菌并依此进行后续处理，形成一个循环；沉降区的清液进入土培植物净化区，经过土培植物的根系及填料的过滤净化，进一步过滤杂质和有机物，然后经过土培植物净化区净化后的净水通过水泵被泵至水培植物净化区和水生养殖区，形成一个循环，实现净水再利用。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述水培植物净化区包括水培净化池，所述水培净化池内从进污端至出污端依次排列设置有若干层渗透膜，相邻渗透膜之间种植有水培植物。

经过前期处理后，养殖污水中的细菌、病毒、寄生虫卵、不溶颗粒已经被除去，同时养殖污水中的大分子有机物已经被分解，此时的养殖污水进入水培植物净化区进行进一步净化；水培植物净化区包括水培净化池，水培净化池中依次设置有多层渗透膜，能将养殖污水中的特定的如同蛋白质等大分子有机物进一步除去，同时各层渗透膜之间还栽种有如水葫芦、睡莲、香蒲等水生植物，在吸收养殖污水中的有机物和无机盐时，同时水生植物的根系也会对养殖污水进行一定程度上的净化过滤，在净化养殖污水的同时还能进行水上植物园艺栽培。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述沉降区处设置有絮凝加药装置。

为了使沉降区的沉降速度更快、沉降效果更好，因此在沉降区还设置有絮凝加药装置，向沉降区的养殖污水中添加絮凝药剂，加速养殖污水中不溶物质的沉降。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述土培植物净化区包括土培净化槽，所述土培净化槽内铺设有过滤层，所述过滤层的下部设置有净水通道，所述净水通道通过水泵与水培植物净化区和水生养殖区连通。

经过沉降后的养殖污水中的清液进入土培植物净化槽，清液经过土培植物净化槽中的过滤层和土培植物根系的共同净化过滤，得到了更进一步的净化处理，同时清液能为土培植物提供养分，供给土培植物生长，在进行养殖污水的净化处理的同时，实现土培植物的栽培，实现养殖污水的再利用。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述过滤层包括从上至下依次铺设的种植层、粗砂层、细砂层、活性炭层、隔离层。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述消毒杀菌装置包括消毒杀菌箱，所述消毒杀菌箱的进污端与污水源连通，消毒杀菌箱的出污端与过滤沉淀区连通；所述消毒杀菌箱的顶部安装有延伸至消毒杀菌箱内部的搅拌器，消毒杀菌箱的内部安装有超声波发生器和紫外线杀菌装置。

目前对养殖污水进行杀菌消毒的方式有多种，如使用化学药剂、超声波、紫外线、臭氧、电解等方式，使用化学药剂容易造成二次污染，且成本较高；使用臭氧消毒效果良好但是成本极高；使用电解需要相关配套设置较多；因此综合考虑了消毒杀菌效率、杀菌消毒效果、运行成本后，采用了超声波和紫外线结合的方式对养殖污水进行消毒杀菌，既保证了污水处理的效率，同时杀菌消毒效果优良，成本相对较低。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述沉淀装置处设置有与沉淀装置内部连通的臭氧杀菌装置。

沉淀装置处易散发异味，因此在沉淀装置处设置了臭氧杀菌装置向养殖污水中添加一定量的臭氧，在进行无害化杀菌消毒的同时，能有效消除养殖污水的异味。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述过滤装置包括过滤箱，所述过滤箱的进污端与消毒杀菌装置连通，过滤箱的出污端与沉淀装置连通；所述过滤箱的内部从进污端至出污端依次设置有粗栅格、第一细栅格、第二细栅格。

过滤装置主要用于过滤掉养殖污水中的不溶颗粒，为了保证过滤效果，因此在过滤箱中依次设置了粗栅格、第一细栅格、第二细栅格进行三次过滤。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述氧处理装置包括依次连通的厌氧处理装置和好氧处理装置，所述厌氧处理装置与沉淀装置连通，所述好氧处理装置与水培植物净化区连通，所述好氧处理装置上设置有与好氧处理装置内部的曝气装置连通的鼓风机。

因为好氧处理装置中的微生物均为好氧生物，如果氧气不足，则会影响好氧微生物对养殖污水中的有机物的分解，为了保证养殖污水的好氧处理效果，因此在好氧处理装置处设置了鼓风机，根据实际情况向好氧处理装置的内部鼓如空气，保证好氧微生物的氧气充足。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过设置依次连通的消毒杀菌装置、过滤装置、沉淀装置、氧处理装置、水培植物净化区、水生养殖区、土培植物净化区，实现了对养殖污水的杀菌消毒、不溶物过滤、有机物分解的功能，特别加入了水培植物净化区、水生养殖区、土培植物净化区配合净化处理养殖污水，在进行养殖污水处理时也同时进行了水生植物、途胜植物栽培，水生动物养殖的功能，本发明具有养殖污水处理集约化、系统化、绿色化，污水处理与动植物养殖并行匹配、养殖污水处理效良好的有益效果；

（2）本发明通过沉淀装置与过滤装置构成循环，实现了沉淀装置中的浊液二次过滤的功能；通过沉降区与消毒杀菌装置构成循环，实现了养殖污水二次杀菌消毒及后续处理的功能；通过土培植物净化区与水培植物净化区、水生养殖区构成循环，实现了养殖污水处理后再利用的功能；本发明具有循环处理养殖污水、处理后净水再利用、节约水资源的有益效果。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为水培植物净化区示意图；

图3为土培植物净化区示意图；

图4为图3的左视图；

图5为消毒杀菌装置示意图；

图6为过滤装置示意图；

图7为沉淀装置示意图；

图8为氧处理装置示意图。

其中：1-消毒杀菌装置；2-过滤装置；3-沉淀装置；4-氧处理装置；41-厌氧处理装置；42-好氧处理装置；5-水培植物净化区；51-渗透膜；6-水生养殖区；7-沉降区；8-土培植物净化区；01-絮凝加药装置；02-净水通道；03-搅拌器；04-超声波发生器；05-紫外线杀菌装置；06-臭氧杀菌装置；07-鼓风机；001-粗栅格；002-第一细栅格；003-第二细栅格。

具体实施方式

实施例1：

一种养殖污水循环处理与再利用系统，如图1所示，包括依次连通的消毒杀菌装置1、过滤装置2、沉淀装置3、氧处理装置4、水培植物净化区5、水生养殖区6、土培植物净化区8，所述消毒杀菌装置1的进污端与污水源连通，所述沉淀装置3包括清液区和浊液区，所述清液区与氧处理装置4连通，所述浊液区通过水泵与过滤装置2的进污端连通形成循环；所述水生养殖区6和土培植物净化区8之间还设置有沉降区7，所述沉降区7的浊液区通过水泵与消毒杀菌装置1的进污端连通形成循环；所述土培植物净化区8的出水端分别与水培植物净化区5的进污端和水生养殖区6的进污端连通形成循环。

本系统主要包括依次连接的消毒杀菌装置1、过滤装置2、沉淀装置3、氧处理装置4、水培植物净化区5、水生养殖区6、土培植物净化区8，所述消毒杀菌装置1的进污端与污水源连通，养殖污水从养殖场直接进入消毒杀菌装置1中进行第一步的消毒杀菌作业，将养殖污水中的细菌、病毒、寄生虫卵等杀灭；消毒杀菌完成后，养殖污水进入过滤装置2进行过滤，将养殖污水中的大颗粒不溶物过滤出来，滤液进入沉淀装置3中进行沉淀，滤渣可用于制造有机肥料；滤液在沉淀装置3中进行沉淀，形成上层清液区和下层浊液区，清液区直接与氧处理装置4连通，浊液区通过水泵与过滤装置2的进污端连通，水泵将浊液区的浊液重新泵至过滤装置2进行再次过滤，形成一个循环；清液进入氧处理装置4进行厌氧和好氧处理，对养殖污水清液中的有机物进行进一步分解；氧处理完成后，相对清洁的养殖污水进入水培植物净化区5，通过水生植物的根系的天然过滤作用及水生植物对养殖污水中的氮磷氨等物质的吸收，实现养殖污水的净化；水培净化后的养殖污水进入水生养殖区6，用于鱼、虾、蟹等水生动物的养殖用水，实现养殖污水的再利用；经过水生养殖后，养殖污水进入沉降区7进行沉降，分为上层清液区和下层浊液区，清液区与土培植物净化区8连通，浊液区通过水泵与消毒杀菌装置1的进污端连通，水泵将浊液区的浊液泵至消毒杀菌装置1进行再次消毒杀菌并依次进行后续处理，形成一个循环；沉降区7的清液进入土培植物净化区8，经过土培植物的根系及填料的过滤净化，进一步过滤杂质和有机物，然后经过土培植物净化区8净化后的净水通过水泵被泵至水培植物净化区5和水生养殖区6，形成一个循环，实现净水再利用。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2所示，所述水培植物净化区5包括水培净化池，所述水培净化池内从进污端至出污端依次排列设置有若干层渗透膜51，相邻渗透膜51之间种植有水培植物。

经过前期处理后，养殖污水中的细菌、病毒、寄生虫卵、不溶颗粒已经被除去，同时养殖污水中的大分子有机物已经被分解，此时的养殖污水进入水培植物净化区5进行进一步净化；水培植物净化区5包括水培净化池，水培净化池中依次设置有多层渗透膜51，根据实际使用的需要，渗透膜51设置为全透膜和半透膜交替搭配；以此能将养殖污水中的特定的如同蛋白质等大分子有机物进一步除去，同时各层渗透膜51之间还栽种有如水葫芦、睡莲、香蒲等水生植物，在吸收养殖污水中的有机物和无机盐时，同时水生植物的根系也会对养殖污水进行一定程度上的净化过滤，在净化养殖污水的同时还能进行水上植物园艺栽培。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图3和图4所示，所述土培植物净化区8包括土培净化槽，所述土培净化槽内铺设有过滤层，所述过滤层的下部设置有净水通道02，所述净水通道02通过水泵分别与水培植物净化区5的进污端和水生养殖区6的进污端连通；所述过滤层包括从上至下依次铺设的种植层、粗砂层、细砂层、活性炭层、隔离层。

经过沉降后的养殖污水中的清液进入土培植物净化槽，清液经过土培植物净化槽中的种植层、粗砂层、细砂层、活性炭层、隔离层和土培植物根系的共同净化过滤，得到了更进一步的净化处理，同时清液能为土培植物提供养分，供给土培植物生长。经过土培净化后的净水进入位于隔离层下方的净水通道02中，然后被水泵泵出，在进行养殖污水的净化处理的同时，实现土培植物的栽培，实现养殖污水的再利用

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述消毒杀菌装置1包括消毒杀菌箱，所述消毒杀菌箱的进污端与污水源连通，消毒杀菌箱的出污端与过滤装置2连通；所述消毒杀菌箱的顶部安装有延伸至消毒杀菌箱内部的搅拌器03，消毒杀菌箱的内部安装有超声波发生器04和紫外线杀菌装置05。

目前对养殖污水进行杀菌消毒的方式有多种，如使用化学药剂、超声波、紫外线、臭氧、电解等方式，使用化学药剂容易造成二次污染，且成本较高；使用臭氧消毒效果良好但是成本极高；使用电解需要相关配套设置较多；因此综合考虑了消毒杀菌效率、杀菌消毒效果、运行成本后，采用了在消毒杀菌箱内部安装超声波发生器04和紫外线杀菌装置05，利用超声波和紫外线结合的方式对养殖污水进行消毒杀菌，既保证了污水处理的效率，同时杀菌消毒效果优良，成本相对较低。

同时为了提高超声波和紫外线对养殖污水的杀菌消毒效果，还在消毒杀菌箱的顶部设置了搅拌器03，所述搅拌器03包括驱动装置、转轴、搅拌叶，所述转轴贯穿消毒杀菌箱的顶部安装并延伸至消毒杀菌箱的内部，所述驱动装置套装在转轴上并驱动转轴进行转动，转轴位于消毒杀菌箱体内部的一端上安装有搅拌叶，用于搅拌养殖污水，使超声波和紫外线能充分与养殖污水接触，更有效地进行消毒杀菌。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图6所示，所述过滤装置2包括过滤箱，所述过滤箱的进污端与消毒杀菌装置1连通，过滤箱的出污端与沉淀装置3连通；所述过滤箱的内部从进污端至出污端依次设置有粗栅格001、第一细栅格002、第二细栅格003。

过滤装置2主要用于过滤掉养殖污水中的不溶颗粒，为了保证过滤效果，因此在过滤箱中依次设置了粗栅格001、第一细栅格002、第二细栅格003进行三次过滤，所述粗栅格001、第一细栅格002、第二细栅格003的过滤孔径依次减小。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，如图7所示，所述沉淀装置3设置有絮凝加药装置01；所述沉淀装置3处还设置有臭氧杀菌装置06。

为了使沉淀装置3处的沉淀速度更快、沉降效果更好，因此在沉淀装置3处还设置有絮凝加药装置01，向沉淀专职3的养殖污水中添加絮凝药剂，加速养殖污水中不溶物质的沉降；因为养殖污水需要在沉淀装置3处静置一端时间，因此沉淀装置3处易散发异味，因此在沉淀装置3处设置了臭氧杀菌装置06向养殖污水中添加一定量的臭氧，在进行无害化杀菌消毒的同时，能有效消除养殖污水的异味。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，如图8所示，所述氧处理装置4包括依次连通的厌氧处理装置41和好氧处理装置42，所述厌氧处理装置41与沉淀装置3连通，所述好氧处理装置42与水培植物净化区5连通；所述好氧处理装置42上设置有与好氧处理装置42的内部的曝气装置连通的鼓风机07。

因为好氧处理装置42中的微生物均为好氧生物，如果氧气不足，则会影响好氧微生物对养殖污水中的有机物的分解，为了保证养殖污水的好氧处理效果，因此在好氧处理装置42处设置了鼓风机07，根据实际情况向好氧处理装置42的内部的曝气装置鼓入空气，保证好氧微生物的氧气充足。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种养殖污水循环处理与再利用系统，其特征在于，包括依次连通的消毒杀菌装置（1）、过滤装置（2）、沉淀装置（3）、氧处理装置（4）、水培植物净化区（5）、水生养殖区（6）、土培植物净化区（8），所述消毒杀菌装置（1）的进污端与污水源连通，所述沉淀装置（3）包括清液区和浊液区，所述清液区与氧处理装置（4）连通，所述浊液区通过水泵与过滤装置（2）的进污端连通形成循环；所述水生养殖区（6）和土培植物净化区（8）之间还设置有沉降区（7），所述沉降区（7）的浊液区通过水泵与消毒杀菌装置（1）的进污端连通形成循环；所述土培植物净化区（8）的出水端分别与水培植物净化区（5）的进污端和水生养殖区（6）的进污端连通形成循环。

2.根据权利要求1所述的一种养殖污水循环处理与再利用系统，其特征在于，所述水培植物净化区（5）包括水培净化池，所述水培净化池内从进污端至出污端依次排列设置有若干层渗透膜（51），相邻渗透膜（51）之间种植有水培植物。

3.根据权利要求1所述的一种养殖污水循环处理与再利用系统，其特征在于，所述沉淀装置（3）和沉降区（7）处均设置有絮凝加药装置（01）；所述沉淀装置（3）处还设置有臭氧杀菌装置（06）。

4.根据权利要求1所述的一种养殖污水循环处理与再利用系统，其特征在于，所述土培植物净化区（8）包括土培净化槽，所述土培净化槽内铺设有过滤层，所述过滤层的下部设置有净水通道（02），所述净水通道（02）通过水泵分别与水培植物净化区（5）的进污端和水生养殖区（6）的进污端连通。

5.根据权利要求4所述的一种养殖污水循环处理与再利用系统，其特征在于，所述过滤层包括从上至下依次铺设的种植层、粗砂层、细砂层、活性炭层、隔离层。

6.根据权利要求1所述的一种养殖污水循环处理与再利用系统，其特征在于，所述消毒杀菌装置（1）包括消毒杀菌箱，所述消毒杀菌箱的进污端与污水源连通，消毒杀菌箱的出污端与过滤装置（2）连通；所述消毒杀菌箱的顶部安装有延伸至消毒杀菌箱内部的搅拌器（03），消毒杀菌箱的内部安装有超声波发生器（04）和紫外线杀菌装置（05）。

7.根据权利要求1所述的一种养殖污水循环处理与再利用系统，其特征在于，所述过滤装置（2）包括过滤箱，所述过滤箱的进污端与消毒杀菌装置（1）连通，过滤箱的出污端与沉淀装置（3）连通；所述过滤箱的内部从进污端至出污端依次设置有粗栅格（001）、第一细栅格（002）、第二细栅格（003）。

8.根据权利要求1所述的一种养殖污水循环处理与再利用系统，其特征在于，所述氧处理装置（4）包括依次连通的厌氧处理装置（41）和好氧处理装置（42），所述厌氧处理装置（41）与沉淀装置（3）连通，所述好氧处理装置（42）与水培植物净化区（5）连通；所述好氧处理装置（42）上设置有与好氧处理装置（42）的内部的曝气装置连通的鼓风机（07）。