水產養殖的一體化汙水淨化系統及淨化方法與流程
2024-03-27 12:48:05 3
本發明涉及一種水產養殖的汙水淨化系統，具體來說，是一種一體化養殖汙水淨化系統及淨化方法，屬於養殖汙水淨化技術領域。
背景技術：
循環水養殖系統具有節能、減排、節水、節地、可控性強、低風險集約化、產品質量安全可靠等優點，是當前水產養殖先進生產力的發展方向。
循環水養殖系統關鍵是實現對養殖環境的良好控制，而這取決於系統的水處理環節，包括設備設施對養殖水體的處理效果及對水體生態系統的維護。傳統的循環水養殖水處理系統由物理過濾器、生化反應器、消毒殺菌器、增氧設備組成。各水處理淨化單元功能比較單一，系統複雜且佔地面積較大、投資及能耗高、管理困難，養殖淨化資源利用的效率較低，制約循環水養殖系統進一步應用推廣。
技術實現要素：
本發明需要解決的技術問題是：現有的養殖汙水循環系統，各水處理淨化單元功能比較單一，系統複雜且佔地面積較大、投資及能耗高、管理困難，養殖淨化資源利用的效率較低，制約了循環水養殖系統進一步應用推廣。
本發明採取以下技術方案：
一種水產養殖的一體化汙水淨化系統，包括上層的三相內循環流化床3、下層的電解凝聚淨化單元4，兩者之間可拆卸地固定並密封，且相互連通；所述三相內循環流化床3包括流化床外腔體及其內部固定設置的導流筒31，所述三相內循環流化床3內置生物濾料載體32，流化床外腔體上部高於導流筒頂部設一出水口33，底部置有篩網34，篩網網目尺寸小於生物濾料載體直徑；所述電解凝聚淨化單元4包括電解凝聚淨化單元外腔體，所述電解凝聚淨化單元外腔體內設置豎直平行排布的等高度的極板41，所述極板41區域水平截面位於所述導流筒31的正下方覆蓋的範圍之內，所述電解凝聚淨化單元外腔體下側設有進水口45，底部設有排汙口46，所述極板為鋁板；所述一體化汙水淨化系統與養殖池水形成動力循環。
進一步的，所述三相內循環流化床3、電解凝聚淨化單元4通過螺栓5固定連接，層間設密封圈6。
進一步的，導流筒直徑與流化床外腔體直徑比0.5，導流筒長度與流化床外腔體直徑比為2。
進一步的，所述生物載體32為直徑3mm微粒，孔隙率＞35％，堆積比重1.02t/m3，載體體積與流化床外腔體容積比為5％。
進一步的，電解凝聚淨化單元外腔體內上部設置吊管42、密封元件43、下部設置定位槽44，所述極板上部懸掛於吊管42，下部通過定位槽44定位，極板高度相等、寬度不等；極板上部與密封元件43連接；吊管42、密封元件43、定位槽44均與電解凝聚淨化單元外腔體連接。
進一步的，極板間距10mm，電流密度0.1A/dm2，電解電壓3V。
進一步的，所述三相內循環流化床3、電解凝聚淨化單元4的外殼均呈圓筒形狀。
進一步的，還包括電控箱2，所述電控箱2與所述極板41電連接，用於控制極板41的電參數。
一種水產養殖汙水淨化的方法，養殖池汙水由電解凝聚淨化單元4下側進水口45泵入，流經極板設置區，槽電壓大於水的分解電壓，在外加電場作用下，鋁離子與水反應產生凝聚劑，在陽極板和陰極板分別產生氧氣及氫氣，同時產生部分氧化劑，在凝聚劑、部分氧化劑共同作用下，水體中懸浮物質被絮凝共沉，部分有機物質被氧化還原，水中膠體微粒被電解浮上；電解凝聚時間10min；經電解凝聚淨化單元4濾後的水自下而上進入三相內循環流化床3；在三相內循環流化床3作用下，汙水中可溶性有機物被進一步降解，淨水回至養殖池，在所述一體化汙水淨化系統內的水力停留時間為20分鐘或接近20分鐘；沉積物由排汙口46定期排放。
本發明的有益效果在於：
1、通過運用電解凝聚及生物淨化技術，集成一種融電解凝聚淨化單元、三相內循環生物流化床為一體的養魚汙水淨化系統，解決系統複雜且佔地面積較大、投資及能耗高、管理困難等問題。
2、將電解凝聚淨化單元、三相內循環生物流化床有機融合，巧妙的利用電解凝聚淨化單元產生的氧氣和氫氣，氧氣能夠對三相內循環生物流化床內的生物濾料載體實施氧化作用，氫氣和氧氣同時為三相內循環生物流化床提供循環動力，從而為三相流化床生物淨化提供開展生物淨化的氣源(無需使用額外的空氣氣源)，有效降低系統能耗，同時降低了成本。
3、通過設置精確優化的結構及操作參數，為系統高效、經濟運行提供有效的支持。
4、將本發明運用於水產養殖汙水處理，結果表明：懸浮物去除率48％，氨氮去除率57％，亞硝酸鹽氮去除率50％，獲良好水淨化效果。
5、三相內循環流化床與電解凝聚淨化單元之間可拆卸地固定，當鋁極板電解消耗後，便於拆卸更換新的鋁極板，設計兼顧可靠性與便捷性。
附圖說明
圖1是本發明水產養殖的一體化汙水淨化系統的整體結構示意圖。
圖2是三相內循環流化床的結構示意圖。
圖3是圖1的局部放大圖。
圖4是圖3的局部放大圖。
圖5是圖3中的A-A向剖視圖。
圖中，2.電控箱，3.三相內循環流化床，4.電解凝聚淨化單元，5.螺栓，6.密封圈，31.導流筒，32.生物濾料載體，33.出水口，34.篩網，41.極板，42.吊管，43.密封元件，44.定位槽，45.進水口，46.排汙口。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步說明。
參見圖1-5，一種一體化的養魚汙水淨化系統，包括如下內容：由一體化裝置本體、電控箱2等組成。一體化裝置本體內分設有二層，上層為三相內循環流化床3，下層為電解凝聚淨化單元4。上、下層通過螺栓5連接，層間設密封圈6。
1)三相內循環流化床：流化床腔體內置導流筒31，導流筒31與流化床腔體固定連接，導流筒31直徑與腔體直徑比0.5，導流筒長度與腔體直徑比2～3；流化床腔體還內置生物濾料載體32，載體為直徑2.5～4mm微粒，孔隙率＞35％，堆積比重1.02～1.05t/m3，載體體積與腔體容積比(固載率)5～8％；流化床腔體上部(高於導流筒頂部)設一出水口33，底部置有篩網34，其網目尺寸小於載體直徑。
2)電解凝聚淨化單元：電解凝聚淨化單元外腔體內置極板41、吊管42、密封元件43、定位槽44。極板平行排列，上部懸掛於吊管42，下部通過定位槽44等距定位。極板高度相等、寬度不等，其設置所形成的截面位於導流筒正下方，截面區域不超出導流筒其截面區域。極板上部與密封元件43連接；吊管42、密封元件43、定位槽44均與腔體連接；腔體下側設有進水口45，底部設有排汙口46。極板為鋁板，極板間距10～14mm，電流密度0.1～0.2A/dm2，電解電壓3～5V。
養殖池汙水由電解凝聚淨化單元下側進水口泵入，流經極板設置區。由於外加電場作用，產生凝聚劑(鋁板溶解與OH-結合)、氫及氧氣體(槽電壓大於水的分解電壓)、部分氧化劑，在凝聚劑、部分氧化劑等多重作用下，水體中懸浮物質被絮凝共沉，部分有機物質被氧化還原，水中膠體微粒被電解浮上。電解凝聚時間10min。
濾後水入三相內循環流化床腔體。其與載體、氣體充分接觸。在生物膜法及活性汙泥法雙重作用下，汙水中可溶性有機物被進一步降解，淨水回至養殖池。水力停留時間20min。
沉積物由排汙口定期排放。
將本發明運用於水產養殖汙水處理，結果表明：懸浮物去除率48％，氨氮去除率57％，亞硝酸鹽氮去除率50％，獲良好水淨化效果。
以上是本發明的優選實施例，本領域普通技術人員可以在本實施例基礎上進一步改進或變換，在不脫離本發明總的構思的前提下，這些變換應當屬於本發明要求保護的範圍之內。