本發(fā)明涉及污水處理，特別是涉及一種零碳排放耐低溫的養(yǎng)殖尾水治理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、目前，城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)污水處理已取得顯著成效，農(nóng)業(yè)面源成為水體污染的主要因素。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，在集約化和高密度的養(yǎng)殖過程中，大量殘餌、糞便等排入水體，遠遠超出水環(huán)境自凈能力，養(yǎng)殖尾水排放問題日益凸顯，威脅水產(chǎn)品安全，破壞水生態(tài)環(huán)境，嚴重制約區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量提升。

2、《中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)顯示，截至2022年，全國水產(chǎn)養(yǎng)殖面積達7107.50千公頃?！兜诙稳珖廴驹雌詹楣珗蟆窋?shù)據(jù)顯示，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的主要污染物質(zhì)是有機物、氮和磷。2017年，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)分布在全國2843個區(qū)縣，化學需氧量、氨氮、總氮和總磷的年排放量分別為66.60萬噸、2.23萬噸、9.91萬噸和1.61萬噸，分別是工業(yè)源相應(yīng)污染物排放量的0.73倍、0.50倍、0.64倍、2.03倍，其中總磷排放量已達到工業(yè)源的2倍。一般來說，養(yǎng)殖尾水污染物主要來自水產(chǎn)品自身排污物、水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料、漁藥等投入品殘留、養(yǎng)殖水體微生物、漁業(yè)水域來水等，主要包括氨氮、亞硝酸鹽、有機物、磷以及污損生物等。據(jù)研究，水產(chǎn)養(yǎng)殖投喂的飼料中，僅有約20-25%的蛋白質(zhì)被吸收用于水產(chǎn)品的生長，余下部分則大多以糞便和代謝形式排入水環(huán)境。

3、“三池兩壩”作為應(yīng)用廣泛的池塘養(yǎng)殖尾水生態(tài)處理工藝，具有減少化學藥劑使用、穩(wěn)定性和可控性高的優(yōu)點，但是該模式對水質(zhì)的要求較高，對于一些高濃度有機物廢水處理效果較差，冬季低溫處理效果差，在水產(chǎn)養(yǎng)殖密度較大的情況下應(yīng)用受到限制。其次，該模式尾水處理設(shè)施面積不低于養(yǎng)殖總面積的8%-10%，實際占比多為15%，占地面積大，曝氣能耗高，運行成本普遍偏高。

4、現(xiàn)有專利cn116813074a公開了一種基于mabr強化型三池兩壩的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理工藝，包括沉淀區(qū)、第一過濾區(qū)、mabr生物膜凈化區(qū)，第二過濾區(qū)以及生態(tài)凈化區(qū)，mabr生物膜凈化區(qū)能夠凈化尾水中的大部分cod，同時消減部分的總氮、總磷指標，生態(tài)凈化區(qū)，進一步消減尾水中的懸浮物、cod?，F(xiàn)有專利cn219239455u公開了一種加強型三池兩壩水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)，包括依次連接的人工濕地、沉淀池、曝氣池、生物凈化池和潔水池；現(xiàn)有專利cn217103254u公開了一種三池兩壩式養(yǎng)殖尾水生態(tài)處理系統(tǒng)，包括有依次連接的水生動物過濾池、第一過渡池、水生植物過濾池、第二過渡池、混合過濾池。然而現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中“三池兩壩”模式中尾水處理設(shè)施面積占比高達15%，曝氣能耗高，運行需要較高的技術(shù)和管理水平，運行成本約2000-3000元/畝，且冬季處理效率低下，景觀效果差。

5、因此，亟需研發(fā)一種零碳排放耐低溫的養(yǎng)殖尾水治理系統(tǒng)及方法，減少凈化設(shè)施的占地面積，降低成本，實現(xiàn)冬季低溫水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中污染物的高效處理。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種零碳排放耐低溫的養(yǎng)殖尾水治理系統(tǒng)及方法，將曝氣與生態(tài)凈化單元集合于一體，替代曝氣池與生態(tài)凈化池，顯著節(jié)省占地面積，其中mb-dsbr模塊采用“無泡+有泡”耦合曝氣，將移動式生物膜反應(yīng)器與富氧分離生物膜反應(yīng)器近場耦合，降低填料的使用密度，提高傳統(tǒng)移動式生物膜反應(yīng)器的o2利用率。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種零碳排放耐低溫的養(yǎng)殖尾水治理系統(tǒng)，包括池體及由上至下設(shè)置于該池體中的植物模塊、填料模塊、mb-dsbr模塊，所述植物模塊位于填料模塊上方并通過根系與其連接，所述mb-dsbr模塊位于填料模塊下方，其中，所述mb-dsbr模塊浸沒于池體的尾水中并對填料模塊下方的水體進行曝氣，且填料模塊的至少部分浸沒于池體的尾水中，所述養(yǎng)殖尾水治理系統(tǒng)還包括有包裹設(shè)置于池體外的節(jié)能日光溫室模塊，使所述植物模塊暴露于節(jié)能日光溫室模塊的溫室環(huán)境內(nèi)，首先mb-dsbr（膜生物反應(yīng)器-溶解氧選擇性生物反應(yīng)器）模塊利用中空纖維膜絲進行高效的固液分離，并對尾水進行曝氣處理，提高了水中氧氣含量，有利于微生物降解有機污染物，提升了水質(zhì)凈化效率，節(jié)能日光溫室模塊為植物模塊提供了適宜的生長環(huán)境，即使在寒冷季節(jié)也能維持植物模塊在填料模塊上的正常生長，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3、進一步的，所述mb-dsbr模塊包括布設(shè)于池體內(nèi)的膜架以及與其連接的膜組件，所述膜組件包括中空纖維膜絲，且中空纖維膜絲的表面微孔孔徑不大于1nm。

4、進一步的，還包括有為mb-dsbr模塊供氣的供氣模塊，所述供氣模塊包括羅茨風機及與其輸出端連接的進氣管道，且進氣管道與mb-dsbr模塊的進氣口連接。

5、進一步的，所述填料模塊的外層由低碳鋼絲或包覆pvc的鋼絲編織成具有容納空間的網(wǎng)狀體，且網(wǎng)狀體內(nèi)部填充土壤和基質(zhì)填料，這些材料可以促進植物根系的發(fā)展并提供必要的營養(yǎng)元素，同時基質(zhì)本身也可以吸附和分解水中的有害物質(zhì)，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。

6、進一步的，所述基質(zhì)填料包括石灰石、火山巖和陶粒中的一種或多種。

7、進一步的，所述節(jié)能日光溫室模塊包括溫室主體及與其連接的光伏發(fā)電模塊。

8、進一步的，所述光伏發(fā)電模塊包括光伏發(fā)電板及與其連接的控制器和蓄電池，所述光伏發(fā)電板采用多晶硅或非晶硅的雙面雙玻光伏組件。

9、進一步的，所述植物模塊包括景觀植物、挺水植物和浮葉植物中的至少一種。

10、進一步的，所述景觀植物包括美人蕉，所述挺水植物包括茭白、慈姑、鳶尾、花葉蘆竹、黃菖蒲、再力花、水芹中的至少一種，所述浮葉植物包括銅錢草、睡蓮、菱、芡實、荇菜中的至少一種。

11、第二方面，本發(fā)明還提供了一種零碳排放耐低溫的養(yǎng)殖尾水治理方法，使用第一方面中任一項所述的養(yǎng)殖尾水治理系統(tǒng)，還包括將待處理尾水排放至池體中，使尾水浸沒所述mb-dsbr模塊，且使填料模塊的至少部分浸沒于池體的尾水中，利用所述mb-dsbr模塊對填料模塊下方的水體進行曝氣，并使填料模塊上方的植物模塊位于節(jié)能日光溫室模塊的溫室環(huán)境內(nèi)成長。

12、本發(fā)明的有益效果是：

13、（1）本發(fā)明提供的零碳排放耐低溫的養(yǎng)殖尾水治理系統(tǒng)，將“三池兩壩”中的曝氣與生態(tài)凈化單元集合于一體，替代曝氣池與生態(tài)凈化池，顯著節(jié)省占地面積，其中mb-dsbr模塊采用“無泡+有泡”耦合曝氣，將移動式生物膜反應(yīng)器與富氧分離生物膜反應(yīng)器近場耦合，降低填料的使用密度，提高傳統(tǒng)移動式生物膜反應(yīng)器的o2利用率，降低能耗，減少運行費用；

14、（2）本發(fā)明利用中空纖維膜絲進行高效的固液分離，并對尾水進行曝氣處理，提高了水中氧氣含量，有利于微生物降解有機污染物，提升了水質(zhì)凈化效率，同時采用光伏溫室結(jié)構(gòu)，增強保溫效果，有利于植物模塊在填料模塊上的生長，提高冬季處理效率，實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水污染物的深度高效處理，同時在mb-dsbr模塊周邊投放生物調(diào)理菌群，實現(xiàn)系統(tǒng)的快速啟動；

15、（3）本發(fā)明系統(tǒng)內(nèi)部各組件結(jié)構(gòu)合理且易于安裝和運維，投入成本低，可根據(jù)具體的養(yǎng)殖現(xiàn)狀及水質(zhì)情況進行針對性調(diào)整與優(yōu)化，適用性強，提升景觀效果，踐行公園城市理念，增強公眾的接受程度，縮小緩沖區(qū)及影響范圍；同時采用光伏發(fā)電，減少系統(tǒng)能耗，降低運行成本，集低碳、環(huán)保、節(jié)能、科技于一體，實現(xiàn)零碳排放。