[發明專利]亞熱帶地區復合型人工濕地凈化海水養殖用水的生態系統以及凈化方法

有效

• 申請號: 201811055430.8
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109095617B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 陳琛;李鵬全;於俊琦;曾國權;閆茂倉;張立寧;陳勁飛;葉希族
• 申請（專利權）人: 浙江省海洋水產養殖研究所
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F103/08;C02F103/20
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

1.一種亞熱帶地區復合型人工濕地凈化海水養殖用水的生態系統，其特征是：其循環體系中包括用水系統和凈化系統，凈化系統包括表面流濕地、海水池塘、潛流濕地和輸水設施；

所述表面流濕地為預處理系統，采用水泵提水或自然納潮方式進海水，表面流濕地主體種植耐鹽、耐低溫的紅樹植物，表面流濕地底泥為粉砂質軟泥，表面流濕地生境水體中放養灘涂貝類、沙蠶、底棲魚類；所述表面流濕地由進水區、耐堿植物處理區、落葉沉積池和集水區組成，所述表面流濕地為長方體狀，長寬比例為5:1；所述進水區由進水槽和沉淀槽構成，沉淀槽上部鋪設沉淀斜板，用于沉積水體中的高密度顆粒物質，兩個水槽底部相通，中間建立隔水墻，水體自上而下進入水槽，自下而上流出沉淀槽，溢流進入耐鹽植物處理區；所述耐鹽植物處理區，由根系微生物、土壤基質、底棲生物和耐鹽植物單元集合凈化表面流動的水體，并由多個獨立的濾床模塊并聯構成，每個濾床模塊寬度為4-6米，中間建立0.5-1米寬度的走道；每個濾床模塊高度為1-1.2米，填充軟泥，泥質為粉砂質軟泥，種植耐鹽、耐低溫的紅樹植物，紅樹植物行間距為0.5米，株間距為0.3米，林間間隙放養菲律賓蛤、泥蚶和大彈涂魚，放養密度為100-200粒/㎡，水體從軟泥表層自由流動，匯入落葉沉積池；落葉沉積池高度低于耐鹽植物處理區0.2米，定期遷移落葉凋零物，所述落葉沉積池包括溝槽，溝槽底部后側與集水區相通，溝槽內鋪設有網兜用于收集落葉凋零物，所述集水區的高度低于落葉沉積池；所述網兜的形狀與所述溝槽匹配，網兜架設在兩根架桿，架桿設置在豎向支架上，豎向支架上設置有吊輪，網兜的兩端綁扎在吊繩上，吊繩架設在吊輪上，豎向支架上設置有吊繩掛鉤，吊繩上設置有掛扣，吊繩拉起后采用掛鉤扣在掛扣上實現拉起固定，所述網兜的孔徑在5目以內；所述表面流濕地中包含生境處理區，生境處理區中放養菲律賓蛤、泥蚶，濾食水體中的懸浮顆粒物質；放養植食性、肉食性和雜食性的籃子魚、大黃魚、黒鯛、鯔魚，攝食池塘中的浮游生物，調控浮游生物的生物量；放養蟹類，攝食水體中自然凋亡的生物，減少生物死后溶解二次污染水質；

所述海水池塘為浮游生物和細菌微生態調控區，蓄積經表面流濕地處理的海水，海水池塘為大水面，面積在10畝以上，水深在2米以上，且1/4以上水面被海篷子浮床覆蓋，池中放養少量不同類型的經濟海水魚類，放養過程不投放餌料，以自然生物餌料為主，達到以魚潔水的目的，進一步凈化穩定水質，形成穩定的生態系統；所述海水池塘由表層、中層和底層三部分組成，所述水體表層采用高密度的浮體材料構建浮床框架，浮床上每間隔20cm設直徑10-15cm的栽植杯，種植海水蔬菜、海篷子和堿篷，種植面積占海水池塘的1/4以上，配太陽能涌浪式增氧機，增加水體底層溶解氧含量，海水蔬菜主要功能為遷移水體中氮磷營養鹽，提供暗沉淀環境，抑制藻類爆發；所述中層，以放養植食性海水魚為主搭配少量肉食性魚類，形成浮游植物—浮游動物和植食性魚、蝦—肉食性魚的穩定生態系統；所述底層，沉積淤泥，為微生物和底棲動物提供棲息環境，降解沉積物中的營養成分；所述海水池塘中蓄積的海水通過管道流入生物沉淀床，水流自下而上溢流出沉淀床；所述管道的外端豎向分布于海水池塘處，每個管道沿高度方向依次設置有多道側向開口的進水口，每個進水口設置有電控閥門，通過控制打開的電控閥門的數量和高度位置調控進水量和水位，所述電控閥門配置有遙控裝置；

所述潛流濕地為強降解吸附功能區，通過鋪設供水管道進海水池塘中上層海水，潛流濕地主體由生物沉淀床、曝氣填料床和碎石床串聯形成；生物沉淀床水面被海篷子浮床完全覆蓋，底部懸掛生物濾料；曝氣填料床由多個獨立濾床模塊并聯構成，分別填充陶粒、塑料生物吸附球基質，底部鋪設氣管，24h曝氣增氧；碎石床凈化處理區由多個平行獨立濾床模塊并聯構成，分別填充凈化填料，碎石床底部鋪設氣管；所述潛流濕地分處理區和集水區，處理區由3個獨立的處理床模塊依次串聯構成，依次為生物沉淀床、曝氣填料床和碎石床，各道處理床之間用集水分配池分隔，海水池塘中蓄積的海水通過管道流入生物沉淀床，水流自下而上溢流出沉淀床，進入集水分配池后，進入曝氣填料床，水流水平推流經過生物填料，水體經曝氣富氧，再通過擋水墻透水口進入碎石床，水流水平推流和碎石床底部鋪設底增氧管網，為水體富氧和反沖洗，集水區；每兩個濾床模塊間留有集水池，以利于水充分混合，池體寬度為1米，以利于濾床模塊清洗，同時強化模塊間的通風效果；所述生物沉淀床通過多個管道連接海水池塘，管道進水端位于池塘中上層，出水端位于生物沉淀床底端，水流自下而上溢流出生物沉淀床，進入水量調節池；所述潛流濕地末端設置有可將儲水區的水反向輸送到潛流濕地的大功率泵，潛流濕地末端呈喇叭口狀分布，喇叭口末端為出水口，所述大功率泵設置于出水口處，所述潛流濕地的生物沉淀床處側面上部帶有橫向分布的長條形的泄流口、下部帶有多個泄流閥，泄流口可排放大功率泵反向沖刷并配合增氧管網和曝氣填料床共同開啟后沖刷形成的表層污垢，所述泄流閥用于深層排放水體中的污垢；每個所述濾床模塊的末端與集水池分隔的隔墻上設置有通孔，通孔處設置有葉輪，葉輪配置有驅動電機。