技术领域
[0001] 本
发明属于污水
净化领域，尤其涉及一种畜禽
水产养殖废水生态处理系统。
背景技术
[0002] 养殖业（畜禽、水产）导致的
水体污染问题在生态环保日益重视的今天，越来越受到关注。随着养殖业规模的日益扩大，生猪及
温室大棚养殖的水体污染问题尤为明显。近年来，随着“三改一拆”和“五水共治”工作的深入推进，养殖业（畜禽、水产）污染治理虽然取得了一定成效，但生猪存栏量大、温室甲鱼面积广等因素，导致环境污染问题还是相当突出。研究出一种切实可行，又能最大程度节约养殖场治理成本，走出一条生态养殖可持续发展之路的方法迫在眉睫。
[0003] 中国
专利CN102491522公开了以下技术内容：一种基于水生
植物收割的水生态环境保护的方法，本发明涉及一种水生态环境保护方法，其特征在于在水体中栽培水生植物或者利用自然恢复的水生植物，利用水生植物生长吸收氮磷营养盐，于生长期人工或使用水草收割设备收割水生植物，促进水生植物再生长，多次收割，并于生长期结束、水生植物生出
种子或者
营养繁殖体后，进行最后一次收割，以水生植物残枝的形式将氮磷营养盐从水中提取出，其目的是使水生植物全生长期累积
生物量最大化，或者水质净化效果最佳，同时去除水体及
沉积物中营养盐、减缓
水体富营养化进程、防止水生植物腐烂再次污染水体。
[0004] 但上述的水生态环境保护方法需要多次人工或设备收割水生植物，费时费
力，且虽然公开了多种可供选择的水生植物，但并未进行优化选择，不能达到最好的水质净化效果。
[0005] 中国专利CN103359825公开了以下技术内容：一种养猪场废弃污染物的处理方法，其步骤是：A建稻草基质池：构建稻草基质池，通过稻草降解废水COD、吸纳氮磷，稻草基质池规格根据存栏猪的数量确定，基质池的技术参数和空间布设，包括：1）稻草基质池深度为70-90cm，面积为0.2-0.3m²/头存栏猪，稻草基质池在保证总容积大小的
基础上分为4级，单池面积50-100m²；……。
[0006] 上述稻草基质池虽然能够降解一定的COD及氮磷，但由于其基质池间直线连接，养殖废水流动方向单一，其降级效果较差。
[0007] 同时，上述养殖废
水处理方式都过单一，不能合理、高效地去除养殖废水中的污染物。
发明内容
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、综合处理养殖废水中的污染物并能反应生成具有商业价值的化学物的生态处理池。为此，本发明提供以下技术方案：畜禽水产养殖废水生态处理系统，包括进水口、出水口和池体，所述池体包括与进水口相连的
沉淀池、稻草基质池和与出水口相连的水生植物湿地池，各池体间通过管路连接形成一个废水处理系统；；所述稻草基质池由相连通的八级基质池组成，废水在池体内呈曲线流动；所述水生植物湿地池种植净水植物。其中改良剂的重量份组分如下：
环糊精 500~1000份
二甲基
丙烯酸乙二醇酯 100~200份
硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢
磷酸盐 10~50份。
[0009]
发明人在研究中偶然得出，在水生植物湿地池中加入适当的改良剂可以减少最终废水的COD和氮磷指标，可能是环糊精的
碳源与废水中的氮磷一起有利于被结合利用。
[0010] 硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢磷酸盐一般作为抗静电剂使用，但是发明人偶然发现，少量的硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢磷酸盐对特定环境下的净水植物有刺激作用，可增加其单位时间内的氮磷转化量。
[0011] 而二甲基丙烯酸乙二醇酯一般主要用作塑料、
橡胶工业，用作乙烯－丙烯酸共聚物，ABS，丙烯酸片材、管材，玻璃
纤维增强聚酯，PVC，离子交换
树脂，无烟粉末包裹聚合，上釉等的交联剂，有其参与共聚的
聚合物，硬度增加，耐热、耐候、耐
溶剂和摩擦性提高，另外还用在人造大理石、牙科材料、乳液共聚物、造纸、橡胶过
氧硬化改性剂、
粘合剂、油墨、光学聚合物的交联剂。但在本案中，二甲基丙烯酸乙二醇酯可能与硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢磷酸盐以及环糊精形成某种复杂的络合物，有利于将环糊精等组分贴合与水生植物表面。
[0012] 在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：所述稻草基质池中加有稻草秸秆。利用稻草秸秆的多孔性，显著增加了养殖废水水体中的
比表面积，让稻草秸秆作为媒介附着
微生物，并为微生物提供
营养元素，促进其生长繁殖，再在兼氧微生物的作用下降解有机物质，促进营养盐转化，进行养殖废水处理。
[0013] 所述水生植物湿地池由三级湿地池组成，一级湿地池设有盘式增氧设备，二级湿地池种植莲藕，三级湿地池种植狐尾藻。
[0014] 一级湿地池中通过盘式底增氧设备增加水体中的氧气含量，加强了生物氧化降解反应能力，
加速有机污染物的降解；二级湿地池中种植的莲藕在成熟后可收割供食用，具有一定的经济价值；三级湿地池中种植的狐尾藻不仅根茎叶均可吸收氮磷营养物质，而且对气温的耐受性较好，可在莲藕收割时一同收割，无需一年多次进行收割。
[0015] 所述沉淀池分为面积比为2:1:1的三级沉淀池，池体为
钢筋
混凝土结构。三级沉淀池面积的2:1:1比例，使得养殖废水在面积较大的一级沉淀池
停留时间较长，进行较初步的沉淀，而后废水再进入二级和三级沉淀池进行二次、三次沉淀。
[0016] 所述三级沉淀池间的进水口、通水口和出水口的
位置交错设置，废水在池体内呈曲线流动。这增加了废水在池体中的流动时间，提高沉淀池的沉淀效果。
[0017] 所述八级稻草基质池均为长方体池，一至四级基质池组成一个田字形结构，五至八级基质池组成另一个田字形结构。这种结构设置使得废水在池体内呈曲线流动，以保证养殖废水与稻草秸秆间充分的
接触作用，大大地提高了微生物的降解效果。
[0018] 所述八级稻草基质池为土塘建构。
[0019] 所述三级湿地池的面积比为4:5:7，池体为土塘建构。
[0020] 所述沉淀池池体的长、宽、高比为15:8:5或7:4:3。
[0021] 所述一至四级基质池的长、宽、高比为36:21:4，五至八级基质池的长、宽、高比为34:24.7:4。
[0022] 所述稻草秸秆的添加量为25kg/ m²。
[0023] 所述环糊精为三种异构体的混合物，其中α-环糊精：β-环糊精：γ-环糊精为1:3:1。发明人发现，在合适配比下的异构体环糊精，更能被水生植物所利用。
[0024] 由于采用本发明的技术方案，本发明的有益效果为：（1）本发明沉淀池部分，去除养殖废水中的悬浮有机物和油脂等，降低COD、
氨氮及总磷浓度。沉淀出来的有机废弃物能与猪粪一起制作成高效
有机肥，充分实现资源的循环利用，具有较高的经济价值。
[0025] （2）本发明稻草基质池部分，利用稻草秸秆来进行养殖废水处理不仅解决了秸秆焚烧会污染空气的问题，而且实现了秸秆资源的循环利用。
[0026] （3）本发明水生植物湿地池部分，通过种植净水植物来吸收养殖废水中多余的氮磷等营养物质。进一步地，三级湿地池中种植的狐尾藻在收割后可用作草鱼、生猪青
饲料，具有较高的经济价值，实现了资源的循环利用。
[0027] （4）本发明的畜禽水产养殖废水生态处理系统可减少废水处理
费用，提升了规模养殖场的市场竞争力，处理池中的衍生物具有很高的经济价值，促进了养殖产业与环境的可持续协调发展，具有很高的社会效益。
附图说明
[0028] 图1为本发明提供的畜禽水产养殖废水生态处理系统的结构示意图。
[0029] 图2为本发明提供的畜禽水产养殖废水生态处理系统
实施例四的高锰酸盐浓度变化图。
[0030] 图3为本发明提供的畜禽水产养殖废水生态处理系统实施例四的氨氮浓度变化图。
[0031] 图4为本发明提供的畜禽水产养殖废水生态处理系统实施例四的总磷浓度变化图。
[0032] 图5为本发明提供的畜禽水产养殖废水生态处理系统实施例五的高锰酸盐浓度变化图。
[0033] 图6为本发明提供的畜禽水产养殖废水生态处理系统实施例五的氨氮浓度变化图。
[0034] 图7为本发明提供的畜禽水产养殖废水生态处理系统实施例五的总磷浓度变化图。
[0035] 其中，一级沉淀池1，二级沉淀池2，三级沉淀池3，一级基质池4，二级基质池5，三级基质池6，四级基质池7，五级基质池8，六级基质池9，七级基质池10，八级基质池11，一级湿地池12，二级湿地池13，三级湿地池14，出水口15。
具体实施方式
[0036] 如图1所示，畜禽水产养殖废水生态处理系统，包括进水口、出水口和池体。池体包括与进水口相连的沉淀池、稻草基质池、与出水口相连的水生植物湿地池，各池体间通过管路连接形成一个系统，养殖废水从进水口进入，依次经过沉淀池、稻草基质池、水生植物湿地池，然后从出水口15排出。
[0037] 其中，沉淀池，池体为
钢筋混凝土结构，分为面积比为2:1:1的三级沉淀池。稻草基质池，池体中加有稻草秸秆，增加养殖废水水体中的比表面积，用于
吸附微生物并为其提供营养元素。池体为土塘建构，由相连通的八级基质池组成，废水在池体内呈曲线流动。
[0038] 水生植物湿地池，池体为土塘建构，种植净水植物。一般的，水生植物湿地池由三级湿地池组成，一级湿地池设有盘式增氧设备增加水体中的氧气含量，加强了生物氧化降解反应能力，加速有机污染物的降解；二级湿地池种植莲藕，莲藕成熟收割后可供食用；三级湿地池种植狐尾藻，用于吸收氮磷等营养物质。
[0039] 实施例一，畜禽水产养殖废水生态处理系统，沉淀池的池体由两
块格挡分为三级沉淀池，依次为一级沉淀池1、二级沉淀池2和三级沉淀池3，三个沉淀池的面积比为2:1:1。三级沉淀池间的进水口、通水口和出水口的位置交错设置，使得废水在池体中形成曲线流动。
[0040] 稻草基质池由相连通的八级基质池组成，八级基质池均为长方体池，一级基质池4、二级基质池5、三级基质池6和四级基质池7，组成另一个田字形结构；五级基质池8、六级基质池9、七级基质池10和八级基质池11，组成另一个田字形结构。养殖废水依次通过一级基质池4、二级基质池5、三级基质池6、四级基质池7、五级基质池8、六级基质池9、七级基质池10和八级基质池11，呈曲线流动。
[0041] 水生植物湿地池池体由相连通的三级湿地池组成，三级湿地池的面积比为4:5:7，三级湿地池3的面积最大是因为狐尾藻不仅有较好的净化水质能力，其经济价值也较高，可实现资源的循环利用。
[0042] 在水生植物湿地池中加入改良剂，其中改良剂的重量份组分如下：环糊精 500份
二甲基丙烯酸乙二醇酯 100份
硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢磷酸盐 10。
[0043] 所述环糊精为三种异构体的混合物，其中α-环糊精：β-环糊精：γ-环糊精为1:3:1实施例二，为了适用于大棚面积为1万平方米左右的养殖废水处理区域，沉淀池长7米，宽4米，深3米，面积30m²，总容积84m³，为
钢筋混凝土结构，依次分为面积比为2:1:1的三级沉淀池。此时，将
发酵后的沼液中的悬浮固体有机物进行沉淀，降低沼液中的COD、氨氮及总磷浓度的效果最佳。水生植物湿地池的池体深度为1.5米，此时处理养殖废水的成本与效果的比例最佳。其他与实施例一相同。
[0044] 在水生植物湿地池中加入改良剂，其中改良剂的重量份组分如下：环糊精 1000份
二甲基丙烯酸乙二醇酯 200份
硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢磷酸盐 50份。
[0045] 所述环糊精为三种异构体的混合物，其中α-环糊精：β-环糊精：γ-环糊精为1:3:1实施例三，为了适用于存栏猪5000头左右的养殖废水处理区域，沉淀池长15米，宽8米，深5米，面积120m²，总容积600m³，为钢筋混凝土结构，依次分为面积比为2:1:1的三级沉淀池。此时，将发酵后的沼液中的悬浮固体有机物进行沉淀，降低沼液中的COD、氨氮及总磷浓度的效果最佳。稻草基质池总面积1600m²，池深2米，一至四级基质池的长为18米，宽10.5米，五至八级基质池的长为12.35米，宽为17米。水生植物湿地池的池体的深度为2米，此时处理养殖废水的成本与效果的比例最佳。其他与实施例一相同。
[0046] 在水生植物湿地池中加入改良剂，其中改良剂的重量份组分如下：环糊精 600份
二甲基丙烯酸乙二醇酯 120份
硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢磷酸盐 20份。
[0047] 所述环糊精为三种异构体的混合物，其中α-环糊精：β-环糊精：γ-环糊精为1:3:1实施例四，以占地面积68亩、猪舍24幢、常年存栏5000头的养殖基地为例，养殖废水处理系统占地面积3500 m²，采用每月定期
采样的方式对水质情况进行检测， 高锰酸盐的浓度变化如图2所示，氨氮的浓度变化如图3所示，总磷的浓度变化如图4所示，最终处理的水质达到三类水标准。其他与实施例一相同。
[0048] 在水生植物湿地池中加入改良剂，其中改良剂的重量份组分如下：环糊精 800份
二甲基丙烯酸乙二醇酯 180份
硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢磷酸盐 40份。
[0049] 所述环糊精为三种异构体的混合物，其中α-环糊精：β-环糊精：γ-环糊精为1:3:1实施例五，以占地面积60亩、拥有
温室大棚面积10000平方米的养殖基地为例，养殖废水处理系统占地面积1630 m²，采用每月定期采样的方式对水质情况进行检测， 高锰酸盐的浓度变化如图5所示，氨氮的浓度变化如图6所示，总磷的浓度变化如图7所示，最终处理的水质达到三类水标准。其他与实施例一相同。
[0050] 在水生植物湿地池中加入改良剂，其中改良剂的重量份组分如下：环糊精 750份
二甲基丙烯酸乙二醇酯 150份
硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基二氢磷酸盐 35份。
