一种氧化塘粪水作水培液的处理工艺及装置

摘要

本发明公开了一种氧化塘粪水作水培液的处理工艺及装置，处理装置包括沿粪水流动方向依次设置的过滤池、曝气池和混合池；过滤池用于将粪水进行过滤处理；曝气池采用曝气吹脱法对粪水进行曝气处理，在曝气池上还设有用于对曝气池内粪水的曝气情况进行检测的曝气检测装置；混合池用于将经过曝气处理的粪水和清水按比例进行混合，并通过向混合池内滴入酸性液体来调节混合池内液体的pH值。本方案能有效降低氧化塘粪水中的氨氮含量，降低氧化塘粪水水培利用前的稀释倍数，以保证氧化塘粪水中促进植物生长的有益成分的含量，同时还能有效减少氧化塘粪水中的固体颗粒、固体悬浮物及絮状物污泥等杂质，并使得出水pH值满足植物生长需求。

说明书

技术领域

本发明涉及畜禽养殖粪水处理技术领域，具体涉及一种氧化塘粪水作水培液的处理工艺及装置。

背景技术

近些年随着人们对肉蛋奶等食品需求量的不断上升，加上环保政策及经济效益的驱动，畜禽养殖的集约化、规模化程度不断提高，但同时也造成了粪污集中，冲洗用水量增加、生态环境污染日益严重等问题。

针对畜禽养殖环境问题，国家相关部门陆续出台了《环境保护法》、《畜禽规模养殖污染防治条例》等相关法律法规，2021年中央一号文件还提出“推进农业绿色发展，加强畜禽粪污资源化利用”，因此，畜禽养殖场粪污种养结合资源化利用是其研究要点之一。

目前畜禽养殖场采用的“固液分离—堆肥+氧化塘—农田利用”的处理方法是一种典型的种养结合模式，即先对粪污进行固液分离，固体粪污用于堆肥生产有机肥，液体粪污进行氧化塘处理储存（氧化塘处理粪污的过程和天然水体的自净过程相近，粪污在塘内经长时间的缓慢流动和停留，通过微生物的代谢活动，对粪污中的有机物进行降解）后再进行农田循环利用。因利用氧化塘处理储存具有基建和运转费用低、维护维修简单、便于操作等优点，目前国内大多数规模化畜禽养殖场均采用此种模式。

但规模化畜禽养殖场的粪污产生量大且不间断，进行农田消纳占用的土地面积较大，且农作物施肥时间不连续，农田施用后散发臭味持续时间较长，另外农田不合理或过量施用粪肥还会导致土壤中硝酸盐、磷及重金属等的累积，从而污染附近水体等环境问题；此外因农作物具有一定的环境耐受性，超过其耐污阀值，农作物的生长发育会受影响，甚至出现烧苗或死棵现象，影响经济效益。

水培是一种重要的无土栽培形式，与土培相比，水培作物不受土壤条件限制，且水培蔬菜生长周期短、无污染、省肥、高质高产，具有很高的经济价值，另外水培模式还具有需养分量持续，操作管理简单等优势。此外，由于畜禽氧化塘粪水富含植物生长所需的N、P、微量元素和植物生长激素等物质，以氧化塘粪水代替高昂的无机营养液来进行蔬菜栽培，对提高蔬菜产量和品质具有重要意义；同时，由于水培经济作物对粪污中氨氮、磷和COD（化学需氧量）、大分子污染物、臭味等具有良好的去除效果，利用氧化塘粪水进行蔬菜水培处理，还能实现氧化塘粪水的深度净化，一举多得。

但以氧化塘粪水作为水培的营养液使用时还存在下面的问题：作为水培的营养液其氨氮和磷含量等均有一定的限制，如生菜水培时，营养液中氨氮含量一般不宜超过20mg∙L

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能有效降低氧化塘粪水中的氨氮含量，降低水培利用前的稀释倍数，以保证氧化塘粪水中促进植物生长的有益成分的含量，同时还能有效减少氧化塘粪水中的固体悬浮物及絮状物污泥，并使得出水pH值满足植物生长需求的氧化塘粪水作水培液的处理工艺及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种氧化塘粪水作水培液的处理装置，包括沿粪水流动方向依次设置的过滤池、曝气池和混合池；

所述过滤池用于将粪水进行过滤处理，并将过滤处理后的粪水输送到所述曝气池；

所述曝气池采用曝气吹脱法对粪水进行曝气处理，在所述曝气池上还设有曝气检测装置，所述曝气检测装置用于对所述曝气池内粪水的曝气情况进行检测，并在所述曝气池内的粪水达到曝气终点时促使所述曝气池内的粪水输送到所述混合池内；

所述混合池用于将经过曝气处理的粪水和注入的清水按比例进行混合，在所述混合池上还设有pH调节装置，所述pH调节装置通过向所述混合池内滴入酸性液体来调节混合池内液体的pH值。

本发明的工作原理是：本发明在对粪水进行处理时，先利用过滤池对粪水进行过滤处理，使得粪水中大部分的固体悬浮物和絮状物污泥都从粪水中被过滤掉，然后将经过过滤处理的粪水输送到曝气池内进行曝气处理，曝气池采用曝气吹脱法对粪水进行曝气处理，吹脱法一般是将惰性气体（如空气）与待处理废水同时通入吹脱设备中，使气液两相在反应区域充分接触，在此过程中，水中溶解的气体（氨气）和挥发性溶质会经液相主体进入液体滞流膜，而后穿过气液接触界面向气相转移从而达到脱除目标物的目的，故本方案采用曝气吹脱法可以有效的降低粪水中的氨氮浓度，同时，在曝气池上还设有曝气检测装置，曝气检测装置用于对曝气池内的曝气情况进行检测，当曝气检测装置检测到曝气池内的粪水还未达到曝气终点时，曝气池继续对粪水进行曝气处理，当曝气检测装置检测到曝气池内的粪水达到曝气终点时，曝气池的粪水则进一步输送到混合池内进行处理；当经过曝气池曝气处理后的氨氮含量已经降低到适合浓度的粪水进入到混合池后，将粪水与清水按一定比例在混合池内进行混合，由于粪水的pH值一般较高（可以达到9-10左右）不能满足植物的生长需求，故本方案还利用混合池上的pH调节装置向混合池内滴入酸性液体来降低混合池内液体的pH值，使得调整后的混合液pH达到满足植物生长需求的范围（pH为6-7左右），经过混合池处理后的粪水和清水的混合液则可以直接作为水培植物的营养液进行使用。

综上，采用本发明处理装置处理后的粪水中的固体悬浮物及絮状物污泥大大减少，同时通过对粪水的曝气处理使得粪水中的氨氮含量降低到适宜的浓度，由于粪水在进入到混合池前其氨氮的浓度已降低，故在混合池内进行混合时，只需要将粪水和清水按较小的比例进行混合即可，与现有技术中的需要10-20倍的高倍稀释方法相比，本发明大大降低了水资源的消耗，同时由于清水稀释的比例较小，粪水中促进植物生长的有益成分的含量也将较高，进而可大幅提高水培应用效果；另外，粪水和清水在进行混合时还利用pH调节装置滴入的酸性液体来对混合池内液体的pH值进行调节，并将该pH值调节到6-7左右，以此来更好的满足水培植物的生长需求。故本方案能有效降低氧化塘粪水中的氨氮含量，降低水培利用前的稀释倍数，以保证氧化塘粪水中促进植物生长的有益成分的含量，同时还能有效减少氧化塘粪水中的固体悬浮物及絮状物污泥，并使得出水pH值满足植物生长需求。

本方案通过提出“过滤-曝气-稀释-pH调节-混合”的氧化塘粪水作水培液的处理工艺流程，可规模化实现氧化塘粪水转换为水培营养液的资源化路径，从而既解决了畜禽养殖场大量氧化塘粪水无处排、能耗高、效益低、养分浪费和土壤污染风险高等实际问题，又能带来经济效益和环境效益，充分发挥“种养结合”、以经济效益带动资源化利用的良性循环模式，有着重大的实际工程推广价值。

优选的，在所述过滤池上沿粪水的流动方向依次设有斜水坡、下旋坡道和转流环道；

所述斜水坡靠近所述过滤池的一端倾斜向下设置并与所述过滤池过渡相接，且所述斜水坡与所述过滤池相接处的过流宽度逐渐减小；

所述下旋坡道靠近所述斜水坡的一端与所述斜水坡过渡连接，所述下旋坡道的另一端沿所述过滤池的内壁旋转向下设置，所述下旋坡道在旋转向下过程中的过流宽度逐渐减小到0，所述下旋坡道的外侧壁的高度随着所述下旋坡道过流宽度的减小而逐渐升高，且所述下旋坡道的外侧壁的下端面与对应位置所述过滤池的池壁相接；

所述转流环道整体呈沿所述过滤池的内壁弹簧式旋转向下的结构形式，所述转流环道在沿所述过滤池的内壁弹簧式旋转向下过程中的过流宽度逐渐减小，且所述转流环道的最上端低于对应位置的所述下旋坡道。

优选的，所述过滤池的下部还设有倾斜池体，在所述倾斜池体的下端连接有一级滤沟，所述一级滤沟远离其连接所述倾斜池体的一端倾斜向上延伸并与水平设置的一级滤台连接，在所述一级滤台上设有一级过滤组件，所述一级过滤组件用于对粪水进行一级过滤，在所述一级滤台远离其连接所述一级滤沟的一端还连接有二级滤沟，所述二级滤沟远离其连接所述一级滤台的一端倾斜向上延伸并与水平设置的二级滤台连接，在所述二级滤台上设有二级过滤组件，所述二级过滤组件用于对粪水进行二级过滤，在所述二级滤台的内部处还连接有过滤出水管，所述过滤出水管用于与所述曝气池连接，以将经过二级过滤处理后的粪水输入到所述曝气池内。

优选的，所述一级过滤组件包括在竖向方向依次向上分布的一级固定环、一级滤杆连接环和一级滤杆顶环，所述一级固定环、一级滤杆连接环和一级滤杆顶环同轴线设置且半径依次增大，在所述一级固定环的周向上还均匀分布有多个一级弧形支撑滤杆，所述一级弧形支撑滤杆远离其连接的所述一级固定环的一端向外侧逐渐倾斜并向上延伸，且所述一级弧形支撑滤杆在向外侧倾斜向上延伸过程中还分别与对应位置的所述一级滤杆连接环和所述一级滤杆顶环相连接，所述一级固定环、所述一级滤杆连接环、所述一级滤杆顶环和所述一级弧形支撑滤杆共同形成一级弧形滤膜框架，在所述一级弧形滤膜框架上还设有环绕所述一级弧形滤膜框架周向一周的一级滤膜；

所述二级过滤组件与所述一级过滤组件同轴线设置，且所述二级过滤组件位于所述一级过滤组件的内侧，所述二级过滤组件包括在竖向方向依次向上分布的二级固定环、二级滤杆连接环和二级滤杆顶环，所述二级固定环、二级滤杆连接环和二级滤杆顶环同轴线设置且半径依次增大，在所述二级固定环的周向上还均匀分布有多个二级弧形支撑滤杆，所述二级弧形支撑滤杆远离其连接所述二级固定环的一端向外侧逐渐倾斜并向上延伸，且所述二级弧形支撑滤杆在向外侧倾斜向上延伸过程中还分别与对应位置的所述二级滤杆连接环和所述二级滤杆顶环相连接，所述二级固定环、所述二级滤杆连接环、所述二级滤杆顶环和所述二级弧形支撑滤杆共同形成二级弧形滤膜框架，在所述二级弧形滤膜框架上还设有环绕所述二级弧形滤膜框架周向一周的二级滤膜。

优选的，在所述过滤池上还设有反冲洗组件，所述反冲洗组件包括冲洗旋转水机、反冲洗水管和反冲洗水龙头，所述反冲洗水龙头与所述反冲洗水管相连通，以使得流经所述反冲洗水管的冲洗用水从所述反冲洗水龙头处喷出，所述冲洗旋转水机还能够带动所述反冲洗水龙头周向360°旋转，所述反冲洗水龙头包括位于所述一级滤膜上方的一级反冲洗水龙头和位于所述二级滤膜上方的二级反冲洗水龙头，所述一级反冲洗水龙头在轴向方向分布的位置和宽度与所述一级滤膜在轴向上的投影位置和宽度相适应，且所述一级滤膜在轴向上的投影位置均处于所述一级滤沟内，所述二级反冲洗水龙头在轴向方向分布的位置和宽度与所述二级滤膜在轴向上的投影位置和宽度相适应，且所述二级滤膜在轴向上的投影位置均处于所述二级滤沟内。

优选的，所述曝气池整体呈圆形池体状，在所述曝气池的底部设有曝气池进水口和曝气池出水口，在所述曝气池内沿径向方向设有多个同心设置的圆环形的曝气管道，且所述曝气管道的圆心位置与所述曝气池的底部中心位置重合，在所述曝气管道上均布有多个第一曝气头，且所述曝气管道上的第一曝气头的数量随着所述曝气管道环形直径的变大而增多；

在所述曝气池外侧壁的周向上还均匀分布有多个第一搅拌组件，所述第一搅拌组件包括伸入到所述曝气池内的第一搅拌轴，在所述第一搅拌轴上还设有第一搅拌桨，且所述第一搅拌桨位于所述第一曝气头的上方。

优选的，所述曝气检测装置包括检测池体、以及伸入到所述曝气池内并用于将所述曝气池内的粪水引入到所述检测池体的引流管，在所述检测池体处还设有水位控制组件，所述水位控制组件用于在所述检测池体内的水位达到设定值时阻止粪水继续流入到所述检测池体，在所述检测池体内还设有第二曝气头，在所述检测池体上端的外侧壁上还环绕有倾斜承流环道，所述倾斜承流环道的外侧壁高于所述检测池体的外侧壁，所述倾斜承流环道的底部整体呈倾斜状态，且在所述倾斜承流环道底部的最低处还连接有接流管，所述接流管下端设有压力检测组件。

优选的，在所述检测池体的底部开设有检测进水口，所述检测进水口与所述引流管相连通；

所述水位控制组件包括固定位杆、以及滑动套设在所述固定位杆上的水流阀片，所述固定位杆的上端固定连接在所述检测池体底端，且所述固定位杆位于所述引流管内，在所述固定位杆的下端还设有限位部，所述水流阀片在重力作用下能够沿所述固定位杆滑动到与所述限位部相抵的位置，在所述水流阀片上还设有竖直向上延伸穿过所述检测进水口并伸入到所述检测池体内的联动杆，在所述联动杆的上端设有浮漂，在所述水流阀片上还设有凸起部，所述凸起部能够与所述检测进水口相抵并将所述检测进水口封闭，所述浮漂在浮力作用下能够通过所述联动杆带动所述水流阀片沿所述固定位杆向上滑动到所述凸起部与所述检测进水口相抵的位置。

优选的，所述混合池的上侧分别设有粪水进水口和清水进水口，所述粪水进水口用于向所述混合池内输入经曝气处理后的粪水，所述清水进水口用于向所述混合池内输入清水；

在所述混合池上还设有第二搅拌组件，第二搅拌组件包括第二搅拌机、以及与所述第二搅拌机连接的第二搅拌轴，所述第二搅拌轴远离其连接所述第二搅拌机的一端竖直向下伸入到所述混合池内，在所述第二搅拌轴伸入到所述混合池的位置还设有第二搅拌桨；

所述pH调节装置包括储酸瓶，所述储酸瓶用于储存酸性溶液，在所述储酸瓶处还连接有出流管，所述出流管远离其连接所述储酸瓶的一端设有酸滴环管，所述酸滴环管上沿其周向方向开设有多个酸液滴孔，以使得所述储酸瓶内的酸性溶液经所述出流管输送到所述酸滴环管处，并经过所述酸滴环管上的酸液滴孔滴落到所述混合池内。

一种氧化塘粪水作水培液的处理工艺，采用上述氧化塘粪水作水培液的处理装置，包括以下步骤：

步骤1）所述过滤池对氧化塘粪水进行过滤处理，并将过滤处理后的粪水输送到所述曝气池；

步骤2）所述曝气池采用曝气吹脱法对粪水进行曝气处理，当所述曝气池对粪水进行曝气处理到第一设定时间后，所述曝气检测装置对所述曝气池内的粪水进行检测，当所述曝气检测装置检测到所述曝气池内的粪水达到曝气终点时执行步骤3）；当所述曝气检测装置检测到所述曝气池内的粪水未达到曝气终点时，继续在曝气池内进行曝气且间隔第二设定时间后再次对所述曝气池内的粪水进行检测，若所述曝气池内的粪水还未达到曝气终点，则如上述继续曝气并再次间隔第三设定时间后对所述曝气池内的粪水进行检测，如此往复直到所述曝气检测装置检测到所述曝气池内的粪水达到曝气终点后执行步骤3）；

步骤3）将所述曝气池内达到曝气终点的粪水输送到所述混合池内；

步骤4）所述混合池将经过曝气处理后的粪水和注入的清水按设定的比例进行混合，并在混合过程中通过所述pH调节装置向所述混合池内滴入酸性液体来调节混合池内液体的pH值；

步骤5）完成对氧化塘粪水的处理，获得可作为水培植物营养液的氧化塘粪水。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

1、本发明中的过滤池、曝气池、混合池设计合理，结构简单，实用性强，针对过滤池，设计提供了双环阶梯型滤沟及双层弧形滤膜结构，实际操作性更强，截污能力及过水通量都进一步加强，过滤池内水体涡流形态更可使过滤前离心沉淀部分固体颗粒、悬浮物及污泥等；曝气池对曝气程度的检测及控制更加自动化和精准化，将现象指标转化为可以检测的重力指标，具有更实际的操作意义；混合池的搅拌及酸液的滴入更是为实际混合提供了更高效的基础条件。

2、本发明根据氧化塘粪水的特征，针对性的设计了一套完整的氧化塘粪水作为水培营养液的处理工艺流程，该工艺流程通过过滤、曝气、调pH、稀释、混合的环节，可将氧化塘粪水处理成为可作为大规模水培工业的营养液，从而对氧化塘粪水进行高效益的资源化利用。该处理工艺流程的设计提出一是能够解决规模化畜禽养殖场处理氧化塘粪水需占用大量农田面积，农田需粪水时间不连续，粪水施用会使土壤硝酸盐、磷、重金属等积累超标、污染土壤及周边和地下水体，粪肥还田所产经济效益不高等问题；二是能够为氧化塘粪水提供用量大、持续的效益化出路，还能深度处理氧化塘粪水，实现更高质量的种养结合和资源回收。

3、本发明中设计了新型的过滤池，包括斜水坡、下旋坡道、转流环道、两级滤沟、两级弧形滤膜等结构，可使滤池内进水的部分重力势能转化成动力势能，旋转流速增加，池内水体形成涡流状态，在接触两级滤膜前通过两级滤沟离心沉淀部分固体颗粒、固体悬浮物及污泥等；利用滤台与各自滤沟之间的高度差，水体需经过上涌才能被滤膜过滤，促使部分物质沉淀汇集于滤沟中，延长滤膜的单次运行时间，降低反冲洗次数和频率；精准的反冲洗出水口，既可达到从上至下、由内而外的冲洗滤膜，又不会将二级滤膜外部的拦截污物冲至一级滤膜内侧；另外独特的弧形框架形成的立式弧形滤膜结构，可增加过滤面积和过滤流量，增强截污能力，通过重力收集部分截留污物于滤沟中，并可节约安装空间，弧形设计还可使部分反冲洗水随弧边附着流动，边清洗边透过，增强反冲洗能力和效果；弧形滤膜竖直方向上倒映于各自滤沟中，反冲洗水可汇集于各自滤沟排出，操作简单，可靠性强；同时水平环形设置的滤膜，可使滤膜水平各处截污量及透过水量一致，保证截污效果，可延长滤膜结构整体的使用寿命，通过以上结构和设计从而提升过滤池的过滤效率，截污能力和稳定可靠性。

4、本发明在曝气池的底部设计多个环形的曝气管道和特殊的曝气头，并在曝气池的池壁周侧安装第一搅拌组件，使得在曝气过程中由第一搅拌桨形成水体旋流，既能延长曝气气泡在水体中的停留时间，加快粪水中氨氮浓度的降低，还可将前中期形成的大量曝气泡沫旋聚至水面中部，防止其粘附于池壁上结垢，损坏池壁；精巧设计的检测池体通过引流管、水位控制组件、第二曝气头、倾斜承流环道、接流管、接流瓶、含压敏元件的压力传感器等，可达到控制检测池体中水面水位，使检测池体中曝气形成的泡沫在曝气池曝气达标的情况下，不致溢出至倾斜承流环道中并流入接流瓶被压力传感器检测出来；若曝气池中曝气程度不足，则检测池体内粪水在更高曝气量下聚成的泡沫将溢至倾斜承流环道，从而汇流至接流瓶中被压力传感器检测出，证明曝气池曝气仍不足，需继续曝气。曝气检测装置的设计将需要人为观察的现象转换成重力信号，自动化程度和准确性更高，敏感度更强，可降低人为误差，减少人力操作。

5、本发明还包括一体化的混合池，该混合池包括第二搅拌机、粪水进水口、清水进水口、储酸瓶、酸滴环管，酸滴环管将滴状的酸液滴入到混合池中，将有利于酸液的更快混合和稀释，不至于与粪水中的有机物发生剧烈的化学反应，有利于粪水中营养成分的留存；通过第二搅拌桨，将混入池内的粪水、清水、酸液形成中心升起，四周回落的混合水体流态，可以加快粪水与清水的混合稀释以及混合水体pH值的调节，从而提升混合效率，更有利于后续作为水培营养液的利用。

附图说明

图1为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置的总体结构示意图；

图2为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中过滤池的总体结构示意图；

图3为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中过滤池其中一个视角的剖视图；

图4为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中过滤池另一个视角的剖视图；

图5为图4中A处的放大示意图；

图6为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中过滤池中二级弧形滤膜框架的结构示意图；

图7为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中二级固定环与二级弧形支撑滤杆连接处的剖面细节图；

图8为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中二级弧形支撑滤杆与二级滤杆顶环连接处的剖面细节图；

图9为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中曝气池的总体结构示意图；

图10为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中曝气检测装置在曝气池上安装时的总体结构示意图；

图11为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中曝气检测装置的剖视图；

图12为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中水流阀片、联动杆和浮漂连接处的结构示意图；

图13为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中混合池的剖视图；

图14为本发明氧化塘粪水作水培液的处理装置中混合池的顶部局部放大图。

附图标记说明：过滤池1、斜水坡101、下旋坡道102、倾斜池体103、一级滤沟104、过滤出水管105、加压提升水泵106、转流环道107、搭撑板108、一级排水管109、二级排水管110、反冲洗水管111、冲洗旋转水机112、反冲洗水龙头113、一级滤台114、二级滤沟115、二级滤台116、一级滤膜117、一级固定环118、一级滤杆连接环119、一级弧形支撑滤杆120、一级滤杆顶环121、二级固定环122、二级滤杆连接环123、二级弧形支撑滤杆124、二级滤杆顶环125、二级滤膜126、曝气池2、第一搅拌电机201、曝气池进水口202、曝气池出水口203、第一搅拌桨204、第一曝气头205、曝气管道206、曝气进气管207、曝气出水管208、曝气检测装置209、引流管210、检测池体211、倾斜承流环道212、接流管213、接流瓶214、压力传感器215、传感器支撑柱216、监测出水管217、监测池218、第二曝气头219、检测池曝气管220、放空管221、固定位杆222、水流阀片223、联动杆224、浮漂225、混合池3、粪水进水管301、清水进水管302、混合池出水管303、第二搅拌机304、第二搅拌轴305、第二搅拌桨306、固定支脚307、酸滴环管308、混合监测管309、混合监测池310、储酸瓶311、出流管312、第二搭撑板313。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如附图1所示，一种氧化塘粪水作水培液的处理装置，包括沿粪水流动方向依次设置的过滤池1、曝气池2和混合池3；

过滤池1用于将粪水进行过滤处理，并将经过过滤处理后的粪水输送到曝气池2；

曝气池2采用曝气吹脱法对粪水进行曝气处理，在曝气池2上还设有曝气检测装置209，曝气检测装置209用于对曝气池2内粪水的曝气情况进行检测，并在曝气池2内的粪水达到曝气终点时促使曝气池2内的粪水输送到混合池3内；

混合池3用于将经过曝气处理的粪水和注入的清水按比例进行混合，在混合池3上还设有pH调节装置，pH调节装置通过向混合池3内滴入酸性液体来调节混合池3内液体的pH值。

本发明的工作原理是：本发明在对粪水进行处理时，先利用过滤池1对粪水进行过滤处理，使得粪水中大部分的固体悬浮物和絮状物污泥都从粪水中被过滤掉，然后将经过过滤处理的粪水输送到曝气池2内进行曝气处理，曝气池2采用曝气吹脱法对粪水进行曝气处理。同时，在曝气池2上还设有曝气检测装置209，曝气检测装置209用于对曝气池2内的曝气情况进行检测，当曝气检测装置209检测到曝气池2内的粪水还未达到曝气终点时，曝气池2继续对粪水进行曝气处理，当曝气检测装置209检测到曝气池2内的粪水达到曝气终点时，曝气池2的粪水则进一步输送到混合池3内进行处理；当经过曝气池2曝气处理后的氨氮含量已经降低到适合浓度的粪水进入到混合池3后，将粪水与清水按一定比例在混合池3内进行混合，由于粪水的pH值一般较高（可以达到9-10左右）不能满足植物的生长需求，故本方案还利用混合池3上的pH调节装置向混合池3内滴入酸性液体来降低混合池3内液体的pH值，使得调整后的混合液pH达到满足植物生长需求的范围，将pH调节为6-7左右，经过混合池3处理后的粪水和清水的混合液则可以直接作为水培植物的营养液进行使用。

综上，采用本发明处理装置处理后的粪水中的固体悬浮物及絮状物污泥大大减少，同时通过对粪水的曝气处理使得粪水中的氨氮含量降低到适宜的浓度，由于粪水在进入到混合池3前其氨氮的浓度已降低，故在混合池3内进行混合时，只需要将粪水和清水按较小的比例进行混合即可，与现有技术中的需要10-20倍的高倍稀释方法相比，本发明大大降低了水资源的消耗，同时由于清水稀释的比例较小，粪水中促进植物生长的有益成分的含量也将较高，进而可大幅提高水培应用效果；另外，粪水和清水在进行混合时还利用pH调节装置滴入的酸性液体来对混合池3内液体的pH值进行调节，并将该pH值调节到6-7左右，以此来更好的满足水培植物的生长需求。故本方案能有效降低氧化塘粪水中的氨氮含量，降低水培利用前的稀释倍数，以保证氧化塘粪水中促进植物生长的有益成分的含量，同时还能有效减少氧化塘粪水中的固体悬浮物及絮状物污泥，并使得出水pH值满足植物生长需求。

本方案通过提出“过滤-曝气-稀释-pH调节-混合”的氧化塘粪水作水培液的处理工艺流程，可规模化实现氧化塘粪水转换为水培营养液的资源化路径，从而既解决了畜禽养殖场大量氧化塘粪水无处排、能耗高、效益低、养分浪费和土壤污染风险高等实际问题，又能带来经济效益和环境效益，充分发挥“种养结合”、以经济效益带动资源化利用的良性循环模式，有着重大的实际工程推广价值。

如附图2所示，在本实施例中，在过滤池1上沿粪水的流动方向依次设有斜水坡101、下旋坡道102和转流环道107；

斜水坡101靠近过滤池1的一端倾斜向下设置并与过滤池1过渡相接，且斜水坡101与过滤池1相接处的过流宽度逐渐减小；

下旋坡道102靠近斜水坡101的一端与斜水坡101过渡连接，下旋坡道102的另一端沿过滤池1的内壁旋转向下设置，下旋坡道102在旋转向下过程中的过流宽度逐渐减小到0，下旋坡道102的外侧壁的高度随着下旋坡道102过流宽度的减小而逐渐升高，且下旋坡道102的外侧壁的下端面与对应位置过滤池1的池壁相接；

转流环道107整体呈沿过滤池1的内壁弹簧式旋转向下的结构形式，转流环道107在沿过滤池1的内壁弹簧式旋转向下过程中的过流宽度逐渐减小，且转流环道107的最上端低于对应位置的下旋坡道102。

这样，斜水坡101靠近过滤池1的一端水平倾斜向下并与过滤池1部分重叠，由于过滤池1部分上部的遮挡，使得斜水坡101与过滤池1相接处的过流宽度逐渐减小，这样就使得从斜水坡101进入的氧化塘粪水由于过滤池1的部分阻挡，导致水流的过流宽度降低且水流速度加快，经过斜水坡101进行加快处理后的水流被抬高并进入到下旋坡道102，下旋坡道102上下端水平，上端与斜水坡101水平下端连接，下端与过滤池1池壁重叠固定，且下旋坡道102围绕过滤池1的内壁旋转向下设置，下旋坡道102的坡面水平，其过流宽度在旋转向下过程中逐渐缩小直至与过滤池1的内壁重合降为0，因水流旋转向下且下旋坡道102的过流宽度不断变窄，水流上涌可能导致拥溢的问题，故下旋坡道102的外侧壁高度随着下旋坡道102过流宽度的减小而逐渐升高，下旋坡道102的外侧壁的下端面则与过滤池1的池壁重合，这样可以使得水流在经过下旋坡道102的过程中流速进一步增大，同时水流下降过程中的重力进一步转化为动力势能，使得水流的流速逐渐加快；在下旋坡道102的下方设有转流环道107，转流环道107的最上端低于对应位置的下旋坡道102。具体设计时，转流环道107的上端高度略低于下旋坡道102的高度即可，同时转流环道107整体呈沿过滤池1的内壁弹簧式旋转向下的结构形式，使得氧化塘粪水能够经过斜水坡101倾斜流下，经过过滤池1的池壁遮挡，水流宽度降低进入下旋坡道102，旋转向下略微跌水切向旋转流入过滤池1中的转流环道107上，并由于斜水坡101、下旋坡道102、转流环道107均是倾斜下降的结构，会使水体的部分重力势能转化为动能，下旋流速进一步加快，使过滤池1中的粪水旋转流速加快，从而在过滤池1中形成逆时针的螺旋水流，这种螺旋水流能够提高过滤池1对粪水的过滤效果。同时，水流在过滤池1池壁处的旋转流态，还可对过滤池1的池壁进行有效冲刷，从而削去或消除粪水中粘附在过滤池1的池壁上的悬浮物或污泥等物质，降低过滤池1的池壁的清洗作业量，延长过滤池1的使用寿命。

如附图3和附图4所示，在本实施例中，过滤池1的下部还设有倾斜池体103，在倾斜池体103的下端连接有一级滤沟104，一级滤沟104远离其连接倾斜池体103的一端倾斜向上延伸并与水平设置的一级滤台114连接，在一级滤台114上设有一级过滤组件，一级过滤组件用于对粪水进行一级过滤，在一级滤台114远离其连接一级滤沟104的一端还连接有二级滤沟115，二级滤沟115远离其连接一级滤台114的一端倾斜向上延伸并与水平设置的二级滤台116连接，在二级滤台116上设有二级过滤组件，二级过滤组件用于对粪水进行二级过滤，在二级滤台116的内部处还连接有过滤出水管105，过滤出水管105用于与曝气池2连接，以将经过二级过滤处理后的粪水输入到曝气池2内。

这样，倾斜池体103可以加强过滤池1中水流的旋转效果，进一步增加水体重力势能转换成旋转动能的能量，通过使过滤池1中的水流旋转速度增加，有利于水流对池壁的冲刷；同时一级滤沟104可以为过滤池1内旋转的水流提供空间，使接近一级过滤组件的旋转水流流态和流速较为稳定和均匀一致，从而延长一级过滤组件的使用寿命，而且因为水流流至一级过滤组件之前要先经过一级滤沟104，然后再上升到一级过滤组件处进行过滤，这样使得水流在上升过程中水体中的部分污泥、絮状物、悬浮物等物质会因重力作用先行沉淀在一级滤沟104中，另外旋转水流可产生离心力，将部分砂粒及比水重的颗粒污泥等推向过滤池1的池壁，这部分砂粒和颗粒污泥会在自身重力作用下进一步向一级滤沟104处集中，这样可以在过滤前提前除去一部分污物，从而提高过滤池1的过滤效率和过滤能力，延长一级过滤组件的使用寿命，减少对一级过滤组件进行反冲洗的次数和用水量，另外在对一级过滤组件清洗时，从上而下的冲洗水透过一级过滤组件之后也将汇集至一级滤沟104中。

同理，在进行二级过滤时，水流也会先经过二级滤沟115，然后再上升到二级过滤组件处进行过滤，这样也会使得水流在上升过程中水体中的部分污泥、絮状物、悬浮物等物质会因重力作用先行沉淀在二级滤沟115中，这样也可以在过滤前除去一部分污物，进一步提高过滤池1的过滤效率和过滤能力，延长二级过滤组件的使用寿命，减少对二级过滤组件进行反冲洗的次数和用水量，另外在对二级过滤组件清洗时，从上而下的冲洗水透过二级过滤组件之后也将汇集至二级滤沟115中，经过二级过滤组件过滤后的粪水最终通过过滤出水管105输出到曝气池2内进行曝气处理。

在本具体实施例中，一级滤沟104的容积较二级滤沟115更大，具体设计时，一级滤台114比一级滤沟104高35cm，一级滤沟104的沟宽90cm，沟深35cm，二级滤台116较一级滤台114高35cm，二级滤沟115的沟宽90cm，沟深25cm；同时，在一级滤沟104的底部设有一级排水管109，在二级滤沟115的底部设有二级排水管110，且因二级滤沟115容积小于一级滤沟104，则二级排水管110直径小于一级排水管109直径，同时二级排水管110在二级滤沟115排水口下端设有弯折迂回，使二级排水管110下端延伸出的水平接管与一级排水管109的水平接管位于同一竖直高度，这样可以使得汇集于一级滤沟104和二级滤沟115的砂粒，悬浮物，絮状物污泥等物质分别通过一级排水管109和二级排水管110排出，不会进入下一处理构筑物中。

如附图4和附图5所示，在本实施例中，一级过滤组件包括在竖向方向依次向上分布的一级固定环118、一级滤杆连接环119和一级滤杆顶环121，一级固定环118、一级滤杆连接环119和一级滤杆顶环121同轴线设置且半径依次增大，在一级固定环118的周向上还均匀分布有多个一级弧形支撑滤杆120，一级弧形支撑滤杆120远离其连接一级固定环118的一端向外侧逐渐倾斜并向上延伸，且一级弧形支撑滤杆120在向外侧倾斜向上延伸过程中还分别与对应位置的一级滤杆连接环119和一级滤杆顶环121相连接，一级固定环118、一级滤杆连接环119、一级滤杆顶环121和一级弧形支撑滤杆120共同形成一级弧形滤膜框架，在一级弧形滤膜框架上还设有环绕一级弧形滤膜框架周向一周的一级滤膜117；

如附图5和附图6所示，二级过滤组件与一级过滤组件同轴线设置，且二级过滤组件位于一级过滤组件的内侧，二级过滤组件包括在竖向方向依次向上分布的二级固定环122、二级滤杆连接环123和二级滤杆顶环125，二级固定环122、二级滤杆连接环123和二级滤杆顶环125同轴线设置且半径依次增大，在二级固定环122的周向上还均匀分布有多个二级弧形支撑滤杆124，二级弧形支撑滤杆124远离其连接二级固定环122的一端向外侧逐渐倾斜并向上延伸，且二级弧形支撑滤杆124在向外侧倾斜向上延伸过程中还分别与对应位置的二级滤杆连接环123和二级滤杆顶环125相连接，二级固定环122、二级滤杆连接环123、二级滤杆顶环125和二级弧形支撑滤杆124共同形成二级弧形滤膜框架，在二级弧形滤膜框架上还设有环绕二级弧形滤膜框架周向一周的二级滤膜。

这样，一级固定环118通过螺丝固定结构固定连接在一级滤台114上，一级弧形支撑滤杆120焊接固定在一级固定环118上，且一级弧形支撑滤杆120的中部焊接在一级滤杆连接环119上，一级弧形支撑滤杆120的上端通过螺丝固定结构固定在一级滤杆顶环121上，多个一级弧形支撑滤杆120沿一级固定环118的周向均匀分布；一级固定环118、一级弧形支撑滤杆120、一级滤杆连接环119、一级滤杆顶环121之间形成一级弧形滤膜框架，在一级弧形滤膜框架周向固定布置一周的一级滤膜117，一级弧形滤膜框架由内下向外上整体呈45°的结构样式，使得一级滤膜117整体也成45°的弧形结构样式，这样可以使得一级滤膜117上部粘附的固体悬浮物及污泥等物质由于重力作用下落并收集至一级滤沟104中，并且弧形结构的膜状可增大一级滤膜117的过滤面积和过滤流量，也能够增加一级滤膜117的膜体容纳污物的容积，有效增加截污量，一级过滤组件的立式安装结构也能更加地节约安装面积和安装空间；同时，一级固定环118起到连接一级弧形支撑滤杆120与一级滤台114的作用，水平的螺丝旋钮还可将一级滤膜117与一级固定环118固定连接，一级弧形支撑滤杆120以环形阵列的形式排布固定于一级固定环118上，通过其上的卡位螺丝固定支撑一级滤膜117形成弧形滤膜结构，一级滤杆连接环119通过焊接固定于多个一级弧形支撑滤杆120中部，一级滤杆顶环121为“T”型的剖面结构，与一级弧形支撑滤杆120及一级滤膜117的顶端用螺丝固定连接。

同样的，二级固定环122通过螺丝固定结构固定连接在二级滤台116上，二级弧形支撑滤杆124焊接固定在二级固定环122上，且二级弧形支撑滤杆124的中部焊接在二级滤杆连接环123上，二级弧形支撑滤杆124的上端通过螺丝固定结构固定在二级滤杆顶环125上，多个二级弧形支撑滤杆124沿二级固定环122的周向均匀分布。其中，二级固定环122的剖切面如附图7所示，在二级固定环122上部的三角突出结构中部有固定缝，并用螺丝结构固定二级滤膜126，二级固定环122三角突出结构还与多个二级弧形支撑滤杆124进行焊接固定连接；二级弧形支撑滤杆124为弧形，其中部固定连接有二级滤杆连接环123，顶部通过螺丝结构固定连接有二级滤杆顶环125，二级滤杆顶环125为近似的“T”型，二级滤杆顶环125通过与“工”型的二级弧形支撑滤杆124顶端的剖切面可恰好由螺丝结构进行连接（如附图8所示）。一级固定环118、一级滤台114、一级弧形支撑滤杆120、一级滤杆连接环119和一级滤杆顶环121之间具体的连接方式和连接结构与二级类似，也可参考附图6、附图7与附图8所示，故在本具体实施例中不在赘述；但需要注意的是，二级弧形滤膜框架由内下向外上整体呈55°的结构样式，使得二级滤膜整体也成55°的弧形结构样式，这样使得二级滤膜126的过滤流量及截污能力较一级滤膜117更佳。同时，二级滤杆顶环125竖向方向上略低于一级滤杆顶环121的位置，一级滤杆顶环121高于下旋坡道102下端与过滤池1内壁切向处的高度，另外一级滤杆顶环121与下旋坡道102的内侧及转流环道107的上端内侧水平方向均有一定的间距，这样即使进口处水流不稳定，经下旋坡道102或转流环道107的水流从上端滴撒下来都将会直接落入到一级滤沟104中，而不会从上端进入一级滤膜117内侧。

另外，一级滤膜117宜采用500目（1cm

在本实施例中，斜水坡101、过滤出水管105、一级排水管109、二级排水管110的管道上均设有电动阀门，以方便进行远程或中控室控制，过滤出水管105上还设有流量传感器和加压提升水泵106，可进行数据传输，使整体管理更加智能，自动化程度更高，节省人力成本。

又如附图3所示，在本实施例中，在过滤池1上还设有反冲洗组件，反冲洗组件包括冲洗旋转水机112、反冲洗水管111和反冲洗水龙头113，反冲洗水龙头113与反冲洗水管111相连通，以使得流经反冲洗水管111的冲洗用水从反冲洗水龙头113处喷出，冲洗旋转水机112还能够带动反冲洗水龙头113周向360°旋转，反冲洗水龙头113包括位于一级滤膜117上方的一级反冲洗水龙头113和位于二级滤膜上方的二级反冲洗水龙头113，一级反冲洗水龙头113在轴向方向分布的位置和宽度与一级滤膜117在轴向上的投影位置和宽度相适应，且一级滤膜117在轴向上的投影位置均处于一级滤沟104内，二级反冲洗水龙头113在轴向方向分布的位置和宽度与二级滤膜在轴向上的投影位置和宽度相适应，且二级滤膜在轴向上的投影位置均处于二级滤沟115内。

这样，竖直方向正对应着两级滤膜的上方设置反冲洗水龙头113，一级滤膜117左边和右边的上方各5个，二级滤膜126左边和右边的上方各5个，两组之间与两级滤膜水平间距一致对应也有一定的水平间距；反冲洗水龙头113能够在反冲洗旋转水机112的带动下进行水平旋转反冲洗，反冲洗旋转水机112固定在搭撑板108上，且反冲洗水龙头113通过反冲洗水管111供水对滤膜进行反冲洗，当过滤出水管105上的流量传感器显示低于某一预设值时，关闭过滤池1斜水坡101和过滤出水管105上的电动阀门，使得斜水坡101处停止进水，过滤出水管105处停止出水，此时打开反冲洗水管111上的电动阀门及一级排水管109和二级排水管110上的电动阀门，使得反冲洗水龙头113进行从上至下的喷水，以由内而外的对两级滤膜进行反冲洗；同时因反冲洗水龙头113的喷洒宽度正对应相应滤膜的分布宽度，且俯视时对应滤膜的弧面竖直方向均处于各自的滤沟宽面内，则此时反冲洗水恰好集于各自的滤沟中，还可对各自滤沟内沉淀的颗粒物、固体悬浮物及污泥等物质进行冲洗至各自滤沟下端的排水管内，同时因滤膜的弧面结构，反冲洗水的一部分会随着滤膜的弧面边流下边清洗并透过滤膜汇入对应的滤沟中，从而完成对滤膜的反冲洗。综上，竖直对应的反冲洗水龙头113以及滤膜的弧形框架既可以提高反冲洗程度，又可防止二级滤膜126外部截留污物在反冲洗过程中被溅撒至一级滤膜117内侧，在重启过滤中再次进行二级过滤而造成的能耗浪费。

如附图9所示，在本实施例中，曝气池2整体呈圆形池体状，在曝气池2的底部设有曝气池进水口202和曝气池出水口203，在曝气池2内沿径向方向设有多个同心设置的圆环形的曝气管道206，且曝气管道206的圆心位置与曝气池2的底部中心位置重合，在曝气管道206上均布有多个第一曝气头205，且曝气管道206上的第一曝气头205的数量随着曝气管道206环形直径的变大而增多；

在曝气池2外侧壁的周向上还均匀分布有多个第一搅拌组件，第一搅拌组件包括伸入到曝气池2内的第一搅拌轴，多个第一搅拌轴的轴向方向可组合形成矩形，第一搅拌轴与第一搅拌电机201连接，以使得第一搅拌电机201转动时能够带动第一搅拌轴转动，在第一搅拌轴上还设有第一搅拌桨204，且第一搅拌桨204位于第一曝气头205的上方。

具体的，曝气池2的曝气池进水口202位于曝气池2底部的中心位置，曝气池2的曝气池出水口203位于曝气池进水口202的前侧，且位于最内圈的曝气管道206和中间圈曝气管道206所夹的中部位置；在曝气池2的底部均匀排布了3个圆环形的曝气管道206，按照每个第一曝气头205的曝气面积，确定各个曝气管道206上的第一曝气头205的位置和个数，每个曝气管道在每圈的最左侧设有各自的曝气进气管207，共3条曝气进气管207，3条曝气进气管207在曝气池2的池底进行垂直间隔布置。

第一曝气头205为“馒头”状，圆形中间隆起，利于增加出气面积，降低气泡体积，从而延长气泡在池内的停留时间，加快对水体中氨氮的吹脱效率，每个曝气管道206设有固定卡箍，以用于将圆环形的曝气管道206固定到曝气池2的底部；在曝气池2池壁的下部周侧均匀分布有多个第一搅拌组件，在本具体实施例中，第一搅拌组件共4个，第一搅拌组件包括立式搅拌机，4个立式搅拌机搅拌轴的轴向方向可组合形成一个矩形，也即与立式搅拌机连接的四个第一搅拌轴的方向可形成一个矩形，第一搅拌桨204与对应的第一搅拌轴垂直固定连接，第一搅拌桨204还位于第一曝气头205的上方，这样待进水达到一定深度时，开启曝气机和立式搅拌机，因氧化塘粪水中初始氨氮含量较高，第一曝气头205所曝空气会在曝气池2内形成大量聚集气泡，曝气初始时气泡维持时间略长，会在水面聚集，因泡沫表面会携带部分固体悬浮物或污泥等，若贴近曝气池2池壁则会粘附在曝气池2池壁上结垢不易清洗，从而会损坏曝气池2的池壁，缩短其使用年限，影响美观等；开启立式搅拌机后，因搅拌作用会使水体在池中形成涡流，这样气泡会以水面中央为中心进行积聚，而不会接触曝气池2池壁造成不良影响，此外水体涡流，还将延长曝气气泡在水体中的停留时间，从而将更多的氨氮以气体形式从粪水中转换逸散出来，加快氨氮浓度的降低速率，另外水体在立式搅拌机的带动下旋转流动，还可使曝气池2内各处氨氮吹脱程度均匀一致，便于控制吹脱质量和确定曝气达标时间的可靠性。

如附图10和附图11所示，在本实施例中，曝气检测装置209包括检测池体211、以及伸入到曝气池2内并用于将曝气池2内的粪水引入到检测池体211的引流管210，在检测池体211处还设有水位控制组件，水位控制组件用于在检测池体211内的水位达到设定值时阻止粪水继续流入到检测池体211，在检测池体211内还设有第二曝气头219，在检测池体211上端的外侧壁上还环绕有倾斜承流环道212，倾斜承流环道212的外侧壁高于检测池体211的外侧壁，倾斜承流环道212的底部整体呈倾斜状态，且在倾斜承流环道212底部的最低处还连接有接流管213，接流管213下端设有压力检测组件。

具体的，因氧化塘粪水氨氮浓度并不是一成不变的，其会随着不同季节和温度发生变化，或因畜禽养殖种类的不同而发生改变，因此如何自动确定曝气达标，从而将粪水排往下一个构筑物是关键，因此本方案设计了曝气检测装置209，其中，引流管210位于曝气池2的底部位置，以利用曝气池2内底部位置的水压将水流压入到引流管210内，在引流管210上可以设置电动阀门，并由引流固定卡箍将引流管210固定于曝气池2的外池壁上，检测池体211也通过检测池固定卡箍固定在曝气池2的外池壁上。

在进行曝气检测时，可以根据经验确定引流管210上电动阀门的开启时间，当引流管210上的电动阀门开启后，曝气池2内的粪水进入到检测池体211内，检测池体211内的水位控制组件在检测池体211内的水位达到设定值时阻止粪水的继续流入，此时检测池体211内的第二曝气头219进行曝气。具体使用时，第二曝气头219设置在检测池体211底部的中间位置，且单个第二曝气头219的曝气量高于单个第一曝气头205的曝气量，第二曝气头219处还设有检测池曝气管220，第二曝气头219开始曝气，若曝气池2中水体曝气未达标（因氧化塘粪水中氨氮浓度较高，初始曝气时形成的泡沫不易破裂，随着曝气进行，形成的泡沫维持时间会缩短，最后的曝气达标现象：泡沫即形成即破裂），则检测池体211中进行曝气检验时，检测池体211中的水体在比曝气池2相对更大的曝气量情况下，所曝气泡会形成泡沫积聚，并超过检测池体211内水位设定高度与池体上端面之间的高差而溢出至倾斜承流环道212中，由于倾斜承流环道212整体呈倾斜状态，且整体呈现左端低，右端高的结构样式，此时溢出到倾斜承流环道212中的泡沫将沿倾斜承流环道212的池壁流下，根据泡沫特性，大部分泡沫在流下过程中将变成液体，从而汇集于倾斜承流环道212底部的最低处并从接流管213处流出，此时位于接流管213下端的压力检测组件检测到接流瓶214内压力的变化，从而证明曝气池2内的曝气时间不足，还需继续曝气；反之，若曝气池2中的水体曝气已达标，则检测池中曝气时，形成的泡沫即成即破，则不会溢出检测池而流到倾斜承流环道212内，故位于接流管213下端的压力检测组件也不会检测到压力的变化，此时认为曝气池2内的曝气已达标，完成曝气后的粪水可以经曝气出水管208进一步输送到混合池3内进行下一步的处理。在检测池体211底部还设有检测池放空口，对应连接有检测池放空管221，在检测池体211中检验后的粪水通过检测池放空管221排回曝气池2或其他用途等，从而清空检测池内的氧化塘粪水，以便为下一次检验曝气情况做预备。

如附图10、附图11和附图12所示，在本实施例中，在检测池体211的底部开设有检测进水口，检测进水口与引流管210相连通；

水位控制组件包括固定位杆222、以及滑动套设在固定位杆222上的水流阀片223，固定位杆222的上端固定连接在检测池体211底端，且固定位杆222位于引流管210内，在固定位杆222的下端还设有限位部，水流阀片223在重力作用下能够沿固定位杆222滑动到与限位部相抵的位置，在水流阀片223上还设有竖直向上延伸穿过检测进水口并伸入到检测池体211内的联动杆224，在联动杆224的上端设有浮漂225，在水流阀片223上还设有凸起部，凸起部能够与检测进水口相抵并将检测进水口封闭，浮漂225在浮力作用下能够通过联动杆224带动水流阀片223沿固定位杆222向上滑动到凸起部与检测进水口相抵的位置。

具体的，检测进水口位于第二曝气头219的左侧位置，固定位杆222整体由4根支柱组成，各支柱的上端固定于检测池体211的底面，各支柱下端相交成“十”字型的限位部，水流阀片223也有4个支头，每个支头开圆柱形通孔，固定位杆222的4跟支柱分别贯穿水流阀片223上4个支头上的圆柱形通孔，以利于4根支柱对水流阀片223的竖向移动进行导向和限位，在水流阀片223的中部还设有圆形的凸起部，圆形的凸起部上固定有联动杆224，联动杆224穿过检测进水口，联动杆224的上端设置中空的浮漂225；因曝气池2中的水量不固定，且氧化塘粪水在曝气过程中会因外界条件或自身粪水浓度等不同而发生不同程度的损失，则曝气池2内引流管210位置处的水压也不固定，因此具体使用时将引流管210的电动阀门的开启时间进行固定（如10min），开启的10min内进入到检测池体211中的水量会因在曝气池2内的引流管210水压不同而不同，会导致检测池体211中的水量过多发生溢出或达不到检验水位的问题，因此需设计水位控制组件，确保检测池体211中的水位达到检验预定水位，这样引流管210的电动阀门所预设的时间范围可稍长，由水位控制组件在此时间内使检测池体211中水体达到并稳定在预定水位，达到预设时间后引流管210的电动阀门将可自动关闭。

当曝气池2内曝气达到一定的预设时间（具体的时间可以根据经验值进行设定）后，打开引流管210的电动阀门，检测进水口开始进水，当检测池体211的进水未达到浮漂225高度时，水流阀片223由于重力作用静置于固定位杆222底部的“十”字型的限位部处，由固定位杆222穿过水流阀片223的圆柱形通孔可使得水流阀片223、联动杆224及浮漂225的竖直位置不发生倾斜，此时检测进水口将一直处于开放状态，曝气池2内水体经引流管210涌入检测池体211，当检测池体211水位达到浮漂225高度时，中空的浮漂225由于浮力逐渐上升，通过浮漂225下端的联动杆224带动水流阀片223上升，因水流阀片223中间隆起的凸起部，检测进水口的进水流量逐渐降低，当浮漂225达到预设高度时，此时水流阀片223中间隆起的凸起部彻底封堵住检测进水口，使得检测池体211停止进水，由此实现了对检测池体211内水位的自动控制。

在本实施例中，压力检测组件包括位于接流管213下方的接流瓶214的底部，以使得从接流管213排出的液体能够流入到接流瓶214中，接流瓶214放置在具有压敏元件的压力传感器215上，压力传感器215通过传感器支撑柱216固定连接在曝气池2的外侧壁上；

在曝气池2的外侧壁上还设有监测组件，监测组件包括监测池218、以及伸入到曝气池2内并用于将曝气池2内的粪水引入到监测池218内的监测出水管217，监测出水管217在曝气池2内达到曝气终点后将粪水引入到监测池218内，监测池218用于对粪水的pH值进行监测。

这样，压力传感器215下端设有传感器支撑柱216，将压力传感器215固定于曝气池2外侧壁处，若曝气池2内的曝气未达标，则检测池体211内曝气形成的泡沫溢出并沿壁流下变成液体从接流管213排出时，液体将进一步流入到接流瓶214内，此时接流瓶214整体的重力发生变化，进而使得具有压敏元件的压力传感器215检测到接流瓶214重力的变化情况，此时可认为曝气池2内的曝气尚未完成；当曝气池2内的曝气达标时，接流管213处没有液体流出，则接流瓶214的重力不会发生变化，从而压力传感器215也不会检测到接流瓶214内重力的变化情况，此时就认为曝气池2内的曝气已完成。

另外，通过在曝气池2的外壁上设置监测组件，待检测池体211检验确定曝气池2粪水曝气达标后，打开监测出水管217上的电动阀门，通过监测出水管217从曝气池2中引出部分粪水进入监测池218中，检测其pH值以确定后续调pH值所需酸液（如磷酸）用量，如有其他需要还可根据具体需要检测其他理化指标的含量，监测池218也由监测池固定卡箍将其固定于曝气池2的外池壁上。

如附图13和附图14所示，在本实施例中，混合池3的上侧分别设有粪水进水口和清水进水口，粪水进水口用于向混合池3内输入经曝气处理后的粪水，清水进水口用于向混合池3内输入清水；

在混合池3上还设有第二搅拌组件，第二搅拌组件包括第二搅拌机304、以及与第二搅拌机304连接的第二搅拌轴305，第二搅拌轴305远离其连接第二搅拌机304的一端竖直向下伸入到混合池3内，在第二搅拌轴305伸入到混合池3的位置还设有第二搅拌桨306；

pH调节装置包括储酸瓶311，储酸瓶311用于储存酸性溶液，在储酸瓶311处还连接有出流管312，出流管312远离其连接储酸瓶311的一端设有酸滴环管308，酸滴环管308上沿其周向方向开设有多个酸液滴孔，以使得储酸瓶311内的酸性溶液经出流管312输送到酸滴环管308处，并经过酸滴环管308上的酸液滴孔滴落到混合池3内。

具体的，粪水进水口和清水进水口分别设有粪水进水管301和清水进水管302，其中粪水进水管301通过固定卡箍固定于混合池3的左侧外壁上，清水进水管302位于混合池3的右侧外壁上，在混合池3的右侧中下部还设有混合监测装置，混合监测装置包括混合监测管309和混合监测池310，第二搅拌机304为电动机，且其位于与过滤池1类似的混合池3的第二搭撑板313的中心处，第二搅拌机304下端连接有第二搅拌轴305，第二搅拌轴305固定连接有2层4叶的第二搅拌桨306，第一搅拌轴的下端固定链接有固定支脚307，固定支脚307可使第二搅拌轴305下端不直接与混合池3的底部中心接触，从而为混合池3中心位置的出水口提供了空间；储酸瓶311通过储酸瓶311底座固定在混合池3的第二搭撑板313的右部，储酸瓶311左下端设有出流管312，出流管312通过固定卡箍稳固固定在混合池3的第二搭撑板313上，出流管312上设有电动阀门和流量传感器（皆为耐酸性材料制作），出流管312左端向下穿过混合池3的第二搭撑板313与下端的酸滴环管308固定连接，酸滴环管308下部开设有若干个酸液滴孔，酸滴环管308左侧还通过环管卡箍固定于混合池3的第二搭撑板313下面；混合池3整体呈漏斗状，酸滴环管308为圆环形，酸液滴孔开孔度较小，可使酸液呈滴状滴下，而不呈柱状流下，使酸液更加均匀与混合池3内的水体混合，从而调整粪水pH至一适合水培植物生长的pH值。

具体进行混合时，按照比例和混合池3的体积确定粪水和清水流入量，打开储酸瓶311出流管312的电动阀门，同时开动第二搅拌机304进行搅拌，上下2层第二搅拌桨306按照顺时针搅拌，即可形成水体在混合池3中部竖直向上涌，四周向下流的流向状态，有利于混合池3内水体的快速混合均匀，混合监测装置主要用于监测水体的pH值、氨氮浓度、磷浓度等，若监测的pH值不在预设范围，可对加入的酸量进行调整，以满足适合水培作物的pH值条件，符合条件之后即可打开混合池出水管303的电动阀门流入水培池中进行水培作物种植，后续需要补充养分或者增加养分浓度时则可通过控制混合池3粪水进水管301流量和清水进水管302的进水流量来调整粪水浓度进行水培。

一种氧化塘粪水作水培液的处理工艺，采用上述氧化塘粪水作水培液的处理装置，包括以下步骤：

步骤1）过滤池1对氧化塘粪水进行过滤处理，并将过滤处理后的粪水输送到曝气池2；

步骤2）曝气池2采用曝气吹脱法对粪水进行曝气处理，当曝气池2对粪水进行曝气处理到第一设定时间后，曝气检测装置209对曝气池2内的粪水进行检测，当曝气检测装置209检测到曝气池2内的粪水达到曝气终点时执行步骤3）；当曝气检测装置209检测到曝气池3内的粪水未达到曝气终点时，继续在曝气池2内进行曝气且间隔第二设定时间后再次对曝气池2内的粪水进行检测，若曝气池2内的粪水还未达到曝气终点，则如上述继续曝气并再次间隔第三设定时间后对曝气池2内的粪水进行检测，如此往复直到曝气检测装置209检测到曝气池内的粪水达到曝气终点后执行步骤3）；

步骤3）将曝气池2内达到曝气终点的粪水输送到混合池3内；

步骤4）混合池3将经过曝气处理后的粪水和注入的清水按设定的比例进行混合，并在混合过程中通过所述pH调节装置向混合池3内滴入酸性液体来调节混合池内液体的pH值；

步骤5）完成对氧化塘粪水的处理，获得可作为水培植物营养液的氧化塘粪水。

本发明对氧化塘粪水完整的处理流程为：

待处理的粪水从斜水坡101处进入，随着斜水坡101过流宽度的逐渐减小，水流速度逐渐加快并进入到下旋坡道102，水流在经过下旋坡道102的过程中的流速进一步增大，同时水流下降过程中的部分重力势能进一步转化为动力势能，使得水流的流速进一步加快，经过下旋坡道102后的水流进入到转流环道107，水流在经过转流环道107时的流速也将进一步加快，当水流流动到倾斜池体103处时，倾斜池体103将进一步加强水流的旋转效果，经过倾斜池体103后的水流到达一级滤沟104处，当粪水在一级滤沟104内聚集到一定程度时，粪水将流过一级滤膜117以实现一级过滤，经过一级过滤后的粪水进一步聚集在二级滤沟115处，当粪水在二级滤沟115内聚集到一定程度时，粪水将流过二级滤膜以实现二级过滤，经过二级过滤处理后的粪水进一步经过滤出水管105输出到曝气池2内进行曝气处理。

当曝气池2内的粪水达到一定量时，第一曝气头205开始曝气，第一搅拌组件开始对曝气池2内的水体进行搅拌，当曝气一定时间后，打开引流管210，粪水进入到检测池体211内进行曝气情况的检测，当检测池体211内的水位到达设定值时，水位控制组件阻挡粪水的进一步进入，此时第二曝气头219进行曝气，若是曝气池2内的水体还未达到曝气终点，则检测池体211中进行曝气检验时，检测池体211中的水体在比曝气池2相对更大的曝气量情况下，所曝气泡会形成泡沫积聚，并超过检测池体211内水位设定高度与池体上端面之间的高差而溢出至倾斜承流环道212中并从倾斜承流环道212底部最低处的接流管213处流出，此时位于接流管213下端的压力检测组件检测到压力的变化，从而证明曝气池2内的曝气时间不足，还需继续曝气；再次曝气一定时间后，引流管210再次将曝气池2内的粪水引入到检测池体211内进行检测，若检测发现仍需要继续曝气则再次间隔一定时间后进行检测，若检测发现曝气已达标，则曝气池2内的粪水可以经曝气出水管208进一步输送到混合池3内进行混合处理。

当粪水进入混合池3后，按照比例确定粪水流入量和清水流入量，打开储酸瓶311出流管312的电动阀门，同时开动第二搅拌机304进行搅拌，第二搅拌桨306按照顺时针搅拌，即可形成水体在混合池3中部竖直向上涌，四周向下流的流向状态，有利于混合池3内水体的快速混合均匀，储酸瓶311内的酸性溶液经出流管312输出到酸滴环管308处，再从酸滴环管308上的酸滴液孔处滴出，酸滴环管308为圆环形，酸液滴孔开孔度较小，可使酸液呈滴状滴下，而不呈柱状流下，使酸液更加均匀与混合池3内的水体混合，从而调整粪水pH至一适合水培植物生长的pH值。

通过上述过滤池1、曝气池2和混合池3处理后的粪水可直接作为水培工业的营养液进行使用，从而对氧化塘粪水进行高效益的资源化利用，该处理工艺流程的设计提出一是能够解决规模化畜禽养殖场处理氧化塘粪水需占用大量农田面积，农田需粪水时间不连续，粪水施用会使土壤硝酸盐、磷、重金属等积累超标、污染土壤及周边和地下水体，粪肥还田所产经济效益不高等问题；二是能够为氧化塘粪水提供用量大、持续的效益化出路，还能深度处理氧化塘粪水，实现更高质量的种养结合和资源回收。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。