农村污染水体绿狐尾藻生态治理技术

申报单位

大长江环境工程技术有限责任公司

推荐部门

湖北省环境保护产业协会

适用范围

规模化养殖废水、农田排水、村镇生活污水和富营养化河道水体生态治理。

主要技术内容

一、基本原理

技术主体由稻草生物基质消纳系统和绿狐尾藻湿地消纳系统组成。利用稻草生物基质消纳系统消减养殖废水中绝大部分COD和大部分氮磷，绿狐尾藻湿地消纳吸收废水中剩余部分污染物，实现废水生态治理和氮磷废弃物的资源化利用。

（1）稻草作用机理　①能提供充足碳源和微生物生长附着体，并调节环境pH值，为纤维分解菌、硝化菌和反硝化菌等功能微生物种群在污水中的生长与繁殖提供适宜条件；②促进纤维分解菌生长繁殖，纤维分解菌能提高养殖废弃物中难降解的有机残留物及有害的抗生素、激素等有机污染物；③作为一种天然有机吸附剂，有效吸附和降解黏稠物、粗脂肪、固体悬浮物，对污水中多种重金属、有机污染物（如多环芳烃、杀虫剂、抗生素）等有一定的吸附和降解效果。

（2）绿狐尾藻作用机理　①生长快、生物量大，通过自身植物生长吸收氮磷、削减污染，还能对重金属和有机物脱毒和降解；②通过向水体泌氧，改善和加速水体微生物硝化-反硝化过程，提升水体脱氮作用，主要微生物脱氮的途径为：N→N→N→NO→N₂O→N，或N→N（+N）→N₂。

二、技术关键

1.绿狐尾藻湿地污染物消纳技术

绿狐尾藻适应高氮磷的水环境，生长期长、生物量大，氮、磷吸收能力强；绿狐尾藻根系具有向水体泌氧功能，从而赋予湿地微生物系统以高效的化学需氧量降解和硝化-反硝化脱氮的功能；对污水中化学需氧量、氮和磷去除能力达97%～99%，出水中的化学需氧量、总氮、总磷含量下降到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596—2001）的1/5～1/3以下。

2.生物基质净化技术

构建生物基质净化系统，消除养殖污水中对绿狐尾藻正常生长不利的有害物质，解决了绿狐尾藻湿地处理养殖废水的关键技术瓶颈。

3.绿狐尾藻的资源化利用技术

绿狐尾藻粗蛋白含量为17.0%，粗纤维含量为36.9%，且富含饲料中必需的氨基酸和矿物元素，可制成绿狐尾藻猪饲料、鸡饲料、鸭饲料、牛饲料等。

典型规模

50t/d

主要技术指标及条件

一、技术指标

养殖废水经处理后COD≤150mg/L，氨氮≤40mg/L，总磷≤5.0mg/L。

村镇生活污水经处理后COD、氨氮及总磷可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准。

富营养化河道水体经处理后COD、氨氮及总磷降低60%～80%，水体能见度超过1m。

二、条件要求

①仅适用于我国南方热带或亚热带地区。

②预处理要求：生态处理工程（尤其是稻草基质池墙体和底部）要求具有防渗功能。

③土地面积要求：工程根据养殖场废水排放量确定生物基质池和绿狐尾藻湿地面积的大小。尽量利用工程建设用地的自然高差，实现无动力自流，还需动力提升就采用一次提升然后重力自流的工艺。尽量不占用耕地，优先利用污水收集管道出口附近的废弃池塘、低产田、冷浸田、低洼地、水塘，但要雨洪分开和防洪防涝。

主要设备及运行管理

一、主要设备

混合污水（养殖废水和生活污水）生态治理技术的主体设施是生物基质池和绿狐尾藻湿地，无需其他专门的机械设备和动力。

富营养化河道水体生态治理技术的主要设备是简易悬浮框，无需其他的机械设备。

二、运行管理

混合污水（养殖废水和生活污水）生态治理技术在生物基质池建成以后，首先向其中添加稻草，一次性添加量为30～50kg/m³，向基质池中逐渐引入污水，使其逐级向下流动（自流）。以后每4～5个月根据稻草消耗情况补充一次稻草。正常运行条件下，绿狐尾藻生长量大，为保证湿地系统处理效率，需要定期对绿狐尾藻进行适当收割，每1～2个月收割一次。为防止绿狐尾藻受杂草和虫害影响，需要对其进行适当的除草和杀虫管理。

富营养化河道水体生态治理技术系统自然运行，无需电力，需要人工维护。为防止绿狐尾藻和挺水植物生长过密而影响其生长率及净化效果应对其进行一定收割，同时需避免冬季挺水植物残体造成二次污染。

投资效益分析（以5000头生猪养殖场污水处理工程为例）

一、投资情况

总投资120万元，其中，工程建设100万元。

运行费用：定期购置稻草和绿狐尾藻，需投入3.0万～4.8万元/a；系统运行及管理费需4.8万元/a。

二、经济效益分析

养殖废水治理达标后排入管网，可年节省排污费30万元；通过绿狐尾藻资源化利用和末端湿地养鱼，年收益可达20万元。

三、环境效益分析

有效减少养殖废水排放对环境和生活、生产水源所带来的污染，减轻环境承载压力，改善人居环境，美化农村面貌。

技术成果鉴定与鉴定意见

一、组织鉴定单位

湖南省农学会。

二、鉴定时间

2014年12月15日。

三、鉴定意见

该成果应用领域为规模化养殖业废水、农田排水、村镇生活污水和富营养化河道水体生态治理。处理后养殖废水中COD_Cr、氨氮及总磷达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596—2001）的1/5～1/3以下。与国内外同类技术比较，该技术工程投资少，运行成本低，治理效果稳定，且可实现氮磷污染物的资源化利用，实现了生态效益与经济效益的双赢。

推广情况及用户意见

一、推广情况

该技术已在湖南长沙，浙江嘉兴、绍兴、诸暨，江西万年，广西富川及重庆等地建成不同规模的养猪场（30个猪场，50～80000头存栏）废水、农田排水和生活污水（6个片区，涉及农田5000亩、3000人）及富营养化河道水体（34条，治理总长度约30km）等治理示范点70多个。

二、用户意见

水质稳定达标，投资费用少，对建设用地要求低，运行管理简便，消除了养殖场废水黑臭现象，改善了周边环境，收割的绿狐尾藻可以养猪、养鸡、养鹅、养草鱼等。

获奖情况

2015年湖南省水利水电科技进步一等奖。

技术服务与联系方式

一、技术服务方式

污水治理技术咨询、方案及施工图设计、工程实施、系统运行的维护指导和升级改造。

二、联系方式

联系单位：大长江环境工程技术有限责任公司

联系人：崔芳芳

地址：长沙经济技术开发区泉塘街道新长海广场A座1007

邮政编码：410100

电话：0731-86158568、86305568

E-mail：dchj86158568@163.com

主要用户名录

五丰牧业50t/d养殖废水处理工程、重庆市优农益家农业有限公司12t/d养殖废水处理工程、湖南省长沙县开慧镇葛家山村农村分散型生活污水处理工程、浙江嘉兴新丰镇金章村花家浜污染水体生态治理工程。