海水对虾养殖废水生态净化处理设计

vAN-红=0.2333 mg/㎡/h T=8h
AN-
排
)﹒(1-
AN-
贝
)
AN-
SAN-红=9306㎡ 取SAN-红=10000㎡
红
/(vAN-红﹒T红)
对排放废水中TSS的平均沉降负荷 vTSS-红 以红树林对TSS的平均去除负荷计算得到 红树林湿地面积STSS-红 红树林湿地面积S红
参考文 献 [李卓佳] [罗勇胜] [曲克明] [曲克明]
石莼 牡蛎+石莼
c石莼=2g/L，HRT=24h c牡蛎=50g/L；c石莼=2g/L， HRT=24h
红树林
红树林
红树幼苗密度1棵/㎡
红树幼苗
——
——
0.44-1.17mg/（㎡﹒h) *1
2.5 mg/（㎡﹒h)*2
[Shimoda]
[Primavera ]
红树林湿地设计关键参数选取与工程设计
表5 人工红树林湿地设计关键参数及相关公式选取
参数 悬浮物和氨氮的去除率 取值或计算公式 本设计取值

TSS-红

AN-红
—— 1-4棵/㎡ 10.6-190

TSS-红=20%

AN-红=30%
红树幼树种植密度 （海桑或桐花树等） 对TN的Fra Baidu bibliotek除负荷vTN-红 （mg/㎡/day）
0.0054
vAN-贝-石莼=0.0054 mg/g.h
(mg/g.h) 1.5-4 V贝=Q﹒cAN﹒(1c石莼=2 g/L
石莼投放密度c石莼 （g/L） 贝藻处理塘体积V贝 (m³ )
AN-
排
)﹒
AN-
贝
/（v贝-石莼﹒c石莼） a*1
V贝= V贝11350m³ 其中安全系数 ， 取1.3 S贝= V贝/h贝=7571㎡
0.113-0.195
q =0.113 m³ /(㎡.h) T排=4h S排=4875㎡，取5000㎡ h排=0.45m H排=0.45+0.5=0.95m 其中H污取0.5m T水力-排=9.75h vAN-江蓠=0.000223 mg/(g.h) c江蓠=25.75g/L ，取30g/L
S排=Q/q h排=q﹒T H排=h排+h污其中， 污为污泥池深度， H 用来 储泥0.5-0.6m
一般可在 50-66.9%之间取值。
贝藻塘相关设计重要参数及公式小结
表4 贝藻处理塘关键设计参数及相关工程设计（按氨氮去除设计）
参数 悬浮物和氨氮的去除率 参考取值或计算公式 本设计取值

TSS-贝,

AN-贝
——

TSS-贝=50%;

AN-贝=80%
石莼与牡蛎混养时对氨氮去除负荷vAN-贝
-石莼，
生态排水沟重要设计参数选取与具体设计
表3 生态处理沟设计关键参数及相关工程设计
参数 悬浮物和氨氮的去除率 参考取值或计算公式 本设计取值

TSS-排,

AN-排

4
TSS-排
在50-60%*1， <30%

TSS=50%,

AN-排
=20%
表面水力负荷q （m³ /(㎡.h)） 有效沉淀时间T排 (h) 沉淀面积（占地面积）S排 (㎡) 有效沉淀深度h排 (m) 沉淀池深度H排 (m)
谢谢
海水池塘对虾养殖排放废水 生态处理工程设计
养殖室 程果锋 2010.10
广西沿海某地海水对虾养殖场废水处理 工程设计
项目背景
位于广西北部湾沿海，现有 对虾养殖塘约13.0h㎡，塘中 水深保持在1.8m左右。日换 水率约为3-5%左右，排水 口附近有少量红树林湿地。

废水水质，排放废水氨氮
0.28mg/L，TSS160mg/L,去 除率达80%以上
13-170 g/㎡/h STSS-红= Q﹒cTSS﹒(1(1-
TSS红
本设计取vTSS-红=63 g/㎡/h
排
)﹒
TSS-
贝
)﹒
TSS-
STSS-红=7738 ㎡ < SAN-红 满足对TSS的设计要求 S红= SAN-红=10000㎡
/(vTSS-红﹒T红)
S红取SAN-红，STSS-红数值较大的面积*1
红树林湿地
c红树为1-5棵/㎡
7%-77%
13-174 g/m2.h）*1
[Halmar]
注：H水深 ，HRT分别代表沉淀池中水深和水力停留时间；c牡蛎，c石莼，c红树分别代表牡蛎，石莼，红树幼苗的投放密度。
*1去除负荷为13g/㎡.h时，是因为此时受到了涨潮的严重影响，导致去除负荷大幅下降，在实际设计中可根据各地情况进行适当选取。
TSS
排
)﹒
TSS
贝
/（ vTSS-贝﹒T贝）/V贝
c牡蛎= 13 g/L
江蓠投放密度c江蓠 (mg/L)
c牡蛎<50g/L (根据牡蛎实际养殖密度) C江蓠= Q﹒cAN﹒(1- AN-排)﹒ AN-贝/ vAN-江蓠/ V贝
C江蓠=35g/L
注：*1 贝藻处理塘体积取安全系数 1.3；*2 代表贝藻处理塘中水水深，一般在 1.5m 左右；
*1校核，红树林面积的取值必须同时满足氨氮和TSS的去除要求，即红树林湿地面积S红，当SAN-红≥STSS-红 则，S红= SAN-红此时同时满足去除氨氮和TSS的去除要求；同理，若STSS-红≥SAN-红，S红= STSS-红）
结论
最终在设计取值均较为保守的情况下，氨氮和 TSS的理论去除率均达到80%以上。
红树幼苗2棵/㎡（海桑或桐花树) 5.6 mg/(㎡﹒h ) 取vTN-红=28mg/(㎡.h)
对氨氮去除负荷vAN-红 (mg/㎡/h) 水力停留时间T (h) 以氨氮去除负荷得到湿地占地面积S红 (㎡)
0.088-1.58，以TAN占TN20%计 6-72h SAN-红= Q﹒cAN-排﹒(1﹒
人工红树林湿地
设计依据
红树林错综复杂的根系，构建基质一微生物一植物这个 复合生态系统，利用过滤、吸附、共沉、离子交换、植 物吸收和微生物分解对废水进行净化处理，可有效去除 水中的颗粒物和氨氮等营养盐 对污染物去除主要通过土壤吸附进行
设计目的
去除30%氨氮 去除20%TSS
关键参数选取与设计
表2 采用不同工艺对排放废水中氨氮的去除效率及相应条件下的关键参数
处理工艺 江蓠
处理条件 c江蓠=30g/L，HRT=24h c江蓠=20g/L，HRT=24h
处理效率 76.01% 58.53% 100% 55.8%
去除负荷 0.000275 mg/(g﹒h） 0.000171 mg/(g﹒h） 0.00654mg/(g﹒h） 0.0054mg/(g﹒h）

处理技术与工艺还不成熟
海水池塘对虾养殖废水生态处理技术
对虾产业——支柱产业；对虾废水含有大 量氮磷营养盐和悬浮物；近海富营养化，
甚至引发赤潮 生态处理技术：
微藻或大型藻类——吸收氮磷等营养盐 滤食贝类——滤除悬浮物+微藻 有益菌处理——辅助硝化反硝化 红树林湿地去除废水——氮磷，悬浮物
表1 采用不同工艺对水产排放废水中TSS的去除效率及相应条件下的去除负荷 处理条件 处理工艺 沉淀 H水深=0.45m，HRT=4h H水深=0.9m,HRT= 4h H水深0.9m,HRT= 15h 牡蛎滤食 牡蛎+石莼 c牡蛎=64g/L，HRT=24h c牡蛎=50g/L；c石莼=2g/L； HRT=24h 66.9% 51.8% 53% 88.4% 82.5% 0.113m³ /（㎡.h） 0.195m³ /（㎡.h） —— 0.0978mg/( g﹒h） 0.1375mg/( g﹒h） 处理率 去除负荷 参考文 献 [李玉全] [张俊新] [张俊新] [JONES] [曲克明]
注：*1,*2分别代表红树林湿地对对虾塘排放废水中TN的去除负荷，对氨氮的去除负荷，要在此基础上进行折算。
技术工艺路线（悬浮物和氨氮等去除）
沉淀 去除TSS 海藻 吸收氨氮
贝类滤除TSS 海藻吸收氨氮
虾塘
生态处理沟
底泥 底泥
贝藻处理塘
肥料
排放
红树林湿地
沉淀，吸收，过滤，分解 等综合去除TSS和氨氮等
最终有效水力停留时间T水力-排 （h） 江蓠对氨氮去除负荷vAN-江蓠 mg/(g.h) 排水沟中江蓠投放密度 c江蓠 g/L
T水力-排=S排﹒H/Q 0.000171—0.000275 c江蓠=cAN﹒

AN-排/(vAN-江蓠﹒T水力-排)
注：cAN ，cTSS 为对虾养殖池排放废水初始氨氮浓度和悬浮物浓度，mg/L； AN-排和 TSS-排分别代表排水沟对氨氮和 TSS 的去除负荷。 水力停留时间为 4h， *1 表面水力负荷 q 为 0.113-0.195 m³ /(㎡﹒h)时， 对虾塘排放废水中悬浮物的去除率在 TSS排
为安全系数，可取1.1-1.5 贝藻处理塘占地面积S贝 S贝= V贝/h
1
贝
其中，h1贝为塘中水深，一般为1.5m 水力停留时间T贝（h） 牡蛎对废水中悬浮污染物 去除负荷vTSS-贝（mg/(g.h)） 牡蛎投放密度c牡蛎（g/L） c牡蛎= Q﹒cTSS (1T贝= V贝/Q， 一般T贝在6-24h 0.0978-0.1375 T贝=23h vTSS-贝=0.1375 mg/(g.h)