[发明专利]一种处理海产养殖污水的人工湿地系统

说明书

本发明公开了一种处理海产养殖污水的人工湿地系统，本发明所述系统包括湿地池体、湿地基质填料、湿地植物、碳源填料及颗粒化微生物接种菌剂，所述湿地基质填料为红砖块、水泥砖块及滨海湿地沉积物定量比例构成的复合填料，湿地植物为红树类植物，碳源填料为植物生物质废弃物，颗粒化微生物接种菌剂为颗粒污泥，人工湿地启动阶段时间为1‑30天，人工湿地运行阶段水力负荷控制为0.1‑10吨/平方米/天。本系统能够处理各种类型海产养殖污水，可有效解决现有技术存在的湿地植物活性抑制、盐度对磷素和抗生素吸附去除干扰、总氮减量能力不足及接种菌剂流失问题。本发明专利制备工艺简单、成本低廉，可大规模的工业化生产。

技术领域

本发明涉及污水处理系统，特别是涉及一种用于海产养殖污水处理的人工湿地系统。

背景技术

改革开放以来，中国大陆沿海地区开发规模不断扩大，然而伴随经济快速发展的同时，沿海地区的生态环境破坏情况也日益显著，其中海产养殖引发的污染问题成为诱因之一。这主要是因为大陆消费市场对海产品的需求日益旺盛，仅仅依靠海洋捕捞已远远不能满足市场需要，特别是在充分认识到对海洋资源保护的重要性后，海产品对于社会供应更大程度依赖于海产养殖业的发展。例如福建省统计局发布的统计数据指出，2011年福建全省海产养殖面积达238千公顷，海水养殖总量达316万吨，福建省海产养殖规模在全国水产养殖业中历年来稳居前列，在全国的海产养殖产业结构中发挥着重要作用。前期调研及文献查阅发现，即使在规范海产养殖过程中通常存在20%以上的饵料未被摄食的现象，残饵溶失的有机质和氮磷营养物质成为养殖污水中主要常规污染物。同时，近年来为保证产量收益，以抗生素为主的鱼用用药量在养殖过程中不断增加，滥用现象严重。据福建省东山药监局调查，数十家养殖场的土霉素和诺氟沙星等抗生素原料药药物残留量超过国家规定的养殖用药标准20倍以上，由于养殖作物对抗生素低吸收率及水体溶解等影响，大量的抗生素会以原型或代谢产物形式通过养殖污水排放，严重污染周边环境。因此，我国对如何安全有效净化海产养殖污水的技术研发与优化具有迫切需要。

基于我国海产养殖场现实情况考虑，传统生化方法在污水处理过程中存在基建成本较高、操作复杂和运行费用高等问题，这些因素导致传统生化方法在广泛实际应用过程中存在阻碍。针对此现状，我们认为生态工程净化工艺在海产养殖污水处理方面具有更好的应用可行性。海洋生态环境保护与污染状况修复一直被社会和政府所重视，而由于改革开放以来海产养殖产业重心主要集中在经济体量与效益发展上面，对于海产养殖产业所带来的环境影响及对此产业污水有效管理规范仍很欠缺，相关净化技术的水平仍处于初始研发阶段，特别是对于污水中残留高浓度抗生素与抗生素抗性基因问题在近年来才被社会逐渐关注。因此，基于生态工艺的海产养殖污水处理技术还有许多难点需要进一步深入研究。其中，科学技术瓶颈与难点主要体现在以下几个方面：（1）海产养殖污水含盐量较高，传统经典湿地植物（如芦苇等）虽存在一定的耐盐特性，但在实际治理应用过程中已经被证明存在活性较低、植物修复作用较弱等问题，这必将影响生态工艺中微生物群落多样性及稳定性，造成工艺净化能力难以达到最佳效果，并影响工艺环境美观性；（2）我国海产养殖产业仍处于发展阶段，对于高能净化技术（如活性污泥法、膜处理技术和物化技术）的建设与运行成本难以承受，并且相关技术能力储备明显不足，无法合理有效对上述工艺进行管理控制。在此现状下，生态工程技术在大陆海产养殖污水处理过程中具有较强的实际应用性能，而如何在提高污水中传统污染物处理效果的同时，进一步降低污水中抗生素与工艺系统微生物中抗生素抗性基因绝对与相对含量成为了学术界所关心的热点问题；（3）我国海产养殖过程仍以开放模式为主，这导致养殖环境受地区降水与温度影响较大，从而形成污水污染排放负荷的大幅度波动，有机物和氮的比例失调对总氮净化效果的干扰严重。因此，针对上述问题，构建相应海产养殖污水专属型人工湿地系统是十分必要的。

发明内容