一种净化含抗生素养殖废水的水生植物滤床系统的制作方法
【专利摘要】一种净化含抗生素养殖废水的水生植物滤床系统。本发明涉及一种废水处理系统，是适用于深度处理养殖废水的生态处理系统；本发明中水生植物滤床系统内的植物栽培在带孔PVC浮板上，废水通过水生植物滤床后，其氮磷等污染物以及废水中的抗生素得到有效降低。本发明利用水生植物深度处理养殖废水，操作简单，投资且运行成本低，不仅能较好地去除废水中的氮磷营养盐和抗生素，提高水质处理效果；同时，收获后的水生植物可以作为畜禽的饲料，从而降低了养殖废水的处理费用。
【专利说明】一种净化含抗生素养殖废水的水生植物滤床系统
[0001]【技术领域】
本发明涉及一种净化含抗生素养殖废水的水生植物滤床系统，属于水污染物控制与防治领域。
[0002]【背景技术】
近年来，畜禽养殖业在中国得到迅猛发展，生猪养殖业的快速发展在满足人民生活需求和促进农村经济发展的同时，养猪废水排放所带来的环境问题也日益严重。规模化猪场的废水经过“固液分离-厌氧-好氧”等典型处理工艺处理后，排出的废水中仍含有大量有机物、高浓度氮磷以及残留抗生素等污染物。与废水中COD和氮磷的危害相比，废水中的残留抗生素有着更严重的潜在危害。大多兽用抗生素都有很广的抗菌谱，会破坏环境中固有的生态平衡；同时，长期暴露于低剂量抗生素环境中，人类的各项生理功能会受到严重干扰。国内外研究均表明，抗生素抗性基因在养殖场附近的土壤和地下水等多种环境中均有检出。
[0003]氧化塘、人工湿地等生态处理系统有成本低能耗少等优点，但占地面积大、会产生二次污染等缺点也显而易见。近年来，空心菜、西洋菜等水生经济蔬菜被用于污水处理领域，不仅能有效地去除氮磷等污染物，还能通过收获植物获得一定的经济效益。因此，提供一种利用水生蔬菜处理养殖业废水的工艺具有一定的应用价值。
[0004]
【发明内容】
本发明目的在于提供一种净化含抗生素养殖废水的水生植物滤床系统，在去除氮磷、有机物的同时对抗生素也有较好的去除效果。
[0005]本发明对猪场废水的净化方法通过以下步骤实现:
(1)将软性纤维填料组装在PVC浮板上；
(2)选取水生经济植物定植到PVC浮板上；
(3)将定植植物的PVC浮板覆盖到养殖废水水面；
(4)采用间歇曝气方式对植物根区附近水体进行增氧曝气；
(5)对经济蔬菜进行日常管理以及定期收割；
步骤(1)所述的软性纤维填料，其特征在于软性纤维填料以醛化纤纶为基本材料。纺搓的纤维绳串连压有纤维丝均匀分布地塑料圆片，组成一定长度地单元纤维束。所述的PVC浮板，其特征在于PVC浮板厚度为10mm，长X宽为1.0 m在于维丝均匀分，每块浮板设有80孔，孔径为2cm。各块板之间可用插销连接并固定。自身具有较强的浮力。
[0006]步骤(2)所述的水生植物，其特征在于选取的水生植物为空心菜、西洋菜等具有经济价值的蔬菜。在中国南方地区，空心菜适合在夏季栽培，5月至10月为最佳栽培时间；西洋菜适合在冬季栽培，当年10月至次年4月为最佳栽培时间。空心菜和西洋菜都采用扦插繁殖，采取半卧式栽苗方式定植。
[0007]步骤(3)中所述养殖废水采用重力自流方式进入砖混结构的廊道，廊道底部的坡度为1%。廊道前端设置进水渠，保证系统均匀布水以及保持良好的水力流态，使进水中的污染物得到充分降解；廊道末端设置出水槽，处理后的废水由出水槽排出。废水在廊道内以推流的方式由进水口流向出水口。
[0008]步骤(4)所述增氧曝气采用空气压缩泵，以间歇曝气的方式向植物根区附近水体曝气。采用时间控制开关通过控制曝气时间调节曝气强度，廊道入水口曝气强度高于出水口，使水体中溶解氧浓度具有一定梯度。
[0009]步骤(5)所述日常管理主要包括栽培植物水淹状态以及虫害防治，根据植物生长状况确定栽培植物的水淹深度。所述定期收割是根据栽培的水生植物生长情况采取不同的收割方式，栽培植物生长到25 cm高度后对其进行收割，留茬高度为1(T15 cm。
[0010]本发明的优点主要包括:
(1)本发明能有效地降低猪场废水中有机物和氮磷浓度，对抗生素的去除效果亦非常明显；
(2)本发明采用的PVC浮板一般能使用5年以上，PVC浮板成本较低并且加工简单；
(3)本发明涉及的猪场废水处理技术，在处理污水时产出的水生蔬菜可作为饲料或者进行集中资源化处理；
总之，利用栽培水生蔬菜的水生植物滤床技术处理猪场废水，工艺简单，投资及运行费用低廉，在去除废水中污染物的同时产出的水生蔬菜可产生有一定的经济效益，真正实现了社会、环境和经济效益的统一。
[0011]【专利附图】
【附图说明】
图1是本发明结构以及水流走向示意图 图2是本发明所采用的浮板结构示意图。
[0012]【具体实施方式】 实施例1
试验用水:取自福建省莆田市某规模化养猪场猪舍原水，用自来水稀释后配成一定浓度的试验用水，并加入土霉素、磺胺二甲基嘧啶和环丙沙星三种抗生素使其浓度均为200Ug -L-1左右。按照本发明提供的废水处理系统在3个砖混廊道(长X宽X高=5.0 mX0.6mX0.5 m)中进行实验，实验于夏季(7月、月)运行3个月，廊道中栽培植物为空心菜。
[0013]表1实验用废水水质指标
【权利要求】
1.一种净化含抗生素养殖废水的水生植物滤床系统，其特征在于包括以下步骤: (1)将软性纤维填料组装在PVC浮板上； (2)选取水生植物定植到PVC浮板上； (3)将定植植物的PVC浮板覆盖到养殖废水水面； (4)采用间歇曝气方式对植物根区附近水体进行增氧曝气； (5 )对经济蔬菜进行日常管理以及定期收割。
2.根据权利要求1中步骤(1)所述的软性纤维填料，其特征在于软性纤维填料以醛化纤纶为基本材料，纺搓地纤维绳串连压有纤维丝均匀分布地塑料圆片，组成一定长度地单兀纤维束。
3.根据权利要求1中步骤(1)所述的PVC浮板，其特征在于PVC浮板厚度为10mm，长X宽=1.0 mX0.5 m,每块浮板设有80孔,孔径为2cm,各块板之间可用插销连接并固定，自身具有较强的浮力。
4.根据权利要求1中步骤(2)所述的水生植物，其特征在于选取的水生植物为空心菜、西洋菜等具有经济价值的蔬菜，在中国南方地区，空心菜适合在夏季栽培，5月至10月为最佳栽培时间；西洋菜适合在冬季栽培，当年10月至次年4月为最佳栽培时间，空心菜和西洋菜均采用扦插繁殖，采取半卧式栽苗方式定植。
5.根据权利要求1中步骤(3)所述，养殖废水采用重力自流方式进入砖混结构的廊道，廊道底部的坡度为1%，廊道前端设置布水区，保证系统均匀布水以及良好的水力流态，使进水中的污染物得到充分降解；廊道末端设置集水渠，处理后的废水由集水渠排出，废水在廊道内以推流方式由进水口流向出水口。
6.根据权利要求1中步骤(4)所述，增氧曝气采用空气压缩泵，以间歇曝气的方式向植物根区附近水体曝气，采用时间控制开关通过控制曝气时间调节曝气强度，廊道入水口曝气强度高于出水口，使水体中溶解氧浓度具有一定梯度。
7.根据权利要求1中步骤(5)所述，日常管理主要包括栽培植物水淹状态以及虫害防治，根据植物生长状况确定栽培植物的水淹深度，定期收割是根据栽培的水生植物生长情况采取不同的收割方式，栽培植物生长到25 cm高度后对其进行收割，留茬高度为10-15cm。
【文档编号】C02F3/32GK103848502SQ201210513372
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2012年12月5日
【发明者】刘超翔, 廖德润, 林国徐 申请人:中国科学院城市环境研究所, 福建省莆田市优利可农牧发展有限公司