CN104773901A - 一种循环养殖水体生物处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种由多孔悬浮填料和贝壳填料组成的循环养殖水体生物处理方法，该方法包括了移动床生物滤池处理和浸没式生物滤池处理。水体在移动床生物滤池中的生物膜氧化降解污染物，去除水体的主要污染物并通过生物絮凝等作用截留部分颗粒物，然后再进入由贝壳填料组成的浸没式生物滤池，滤池中的贝壳填料的主要成分碳酸钙起着平衡pH补充酸碱度的作用并且贝壳填料表面的生物膜还能够进一步净化水质。相比现有的生物处理工艺，本发明保留了移动床生物滤池对溶解性污染物的高效去除能力的优点，又充分利用浸没式生物滤池中贝壳填料对pH的调控功能平衡养殖水体的pH和酸碱度，提高养殖水体的利用效率还能够节约购买pH调控系统的成本。
Description
技术领域
本发明涉及循环水养殖水处理工艺，具体是利用由多孔悬浮填料和贝壳填料组成的循环养殖水体生物处理方法，达到去除养殖水体氨氮、调节pH和酸碱度的目的，属于水产养殖的水处理工艺技术领域。
背景技术
传统的循环水养殖系统生物滤池主要包括浸没式生物滤池、转鼓生物滤器、移动床等形式，此类生物滤器能够节流部分颗粒物并去除有机物和氨氮，结构和运行均比较简单。
生物滤池通过填料上附着的生物膜滤除水体中颗粒物并分解为溶解性有机物和氨氮，溶解性污染物则可以通过微生物氧化作用得以去除，恢复水体水质。但生物滤器硝化去除氨氮会产酸降低水体pH和酸碱度，影响微生物的生长与生物滤器正常的功能发挥，因而在实际操作中通过更换10%-20%的水体调节系统的pH并补充碱度但同时也带来养殖污水排放、病原菌入侵以及相关的能源消耗的问题。
贝壳中99%的组成是碳酸钙，可以中合水体中酸性物质将养殖水体pH和碱度维持在一定水平以上，因而贝壳可以看作是固体碱度源，在某种程度上可以代替可溶性碱性物质；并且贝壳类填料因碳酸钙的存在以及天然材料的特性对于硝化生物膜的生长有一定的促进作用。
发明内容
针对传统生物滤池的不足，本发明的目的在于提供一种循环养殖水体生物处理方法，该方法采用硝化生物滤池，这种硝化生物滤池在氧化去除养殖水体中的有机物和氨氮的同时稳定水体的pH和酸碱度水平并减少循环水养殖系统的换水量。
本发明为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种循环养殖水体生物处理方法，该方法包括以下步骤：
（1）预处理：过滤鱼池中待处理养殖废水，去除废水中大颗粒物（粒径>60μm），通过蛋白分离器去除蛋白质和微细颗粒物，然后将废水进行臭氧消毒；
（2）移动床生物滤池处理：经过预处理后的废水进入移动床，移动床中填充挂有生物膜的多孔悬浮填料，移动床的温度20-28℃，DO>7mg/L，pH=7.3-8，水力停留时间为1h的条件下，废水通过与生物膜接触实现污染物的氧化降解，并通过生物膜的絮凝作用降低水体颗粒物含量；
（3）浸没式生物滤池处理：经过移动床处理后的养殖水体进入浸没式生物滤池，浸没式生物滤池中悬挂有填充有贝壳填料的网帘；并通过底部曝气去除水体中剩余的污染物，浸没式生物滤池中，水力停留时间为30min；
（4）将步骤3处理后的水体进行增氧至6.0-8.0mg/L、加温至28-30℃后，返回至鱼池，完成养殖水体的生物处理。
进一步地，步骤（2）中移动床的多孔悬浮填料的填充率为50-60%，多孔悬浮填料经过8-10周挂膜期后表面有成熟的生物膜。
进一步地，所述步骤（3）中浸没式生物滤池所用贝壳填料的当量直径不小于1cm。
进一步地，所述步骤（3）中的贝壳填料为毛蚶贝壳。
进一步地，所述步骤（3）中，所述贝壳填料通过砂洗后去掉污物并破坏贝壳表面的釉质层。
进一步地，所述步骤（3）中填充有贝壳填料的网帘在生物滤池中均匀分布，每月对填料表面附着的颗粒物进行冲洗。
进一步地，所述浸没式生物滤池的底部设有与网帘悬挂方向平行的集污沟以及排污口。
本发明具有如下优点及有益效果：
1.保留了多孔悬浮填料移动床反应器对氨氮和颗粒物高效去除能力，且结构简单能耗低，运行成本低；
2.贝壳填料生物滤池能够在系统不换水的情况下将pH稳定在6.9以上，具有较好的pH调控效果，相比于在线pH调控而言，贝壳填料不需要pH在线监控系统即可完成pH的平衡与调节，贝壳填料成本相比而言极低并且贝壳填料还能氧化降解有机物和氨氮起到部分净化水质的作用；
3.此生物滤池在通过降解污染物并平衡酸碱使得循环系统换水量减少，从而节约水资源和能源并减少外排废水量。
附图说明
图1是包含本发明的循环水养殖工艺流程图；
图2是浸没式生物滤池俯视图；
图3是贝壳填料装填网帘示意图；
图4是浸没式生物滤池侧视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明一种循环养殖水体生物处理方法，包括如下步骤：
（1）预处理：待处理的养殖水体通过格栅或微滤机去除水体中大的颗粒物（粒径>60μm），在海水循环水养殖系统中养殖水体还需要进入蛋白分离器中去除蛋白质、微细颗粒物和臭氧消毒。
（2）移动床生物滤池处理：经过预处理后的废水进入移动床，移动床中填充挂有生物膜的多孔悬浮填料，温度20-28℃，DO>7mg/L，pH=7.3-8.0，水力停留时间为1h的条件下，废水通过与生物膜接触实现污染物的氧化降解，并通过生物膜的絮凝作用降低水体颗粒物含量；
（3）浸没式生物滤池处理：经过移动床处理后的养殖水体进入浸没式生物滤池，浸没式生物滤池中悬挂着填充有贝壳填料的网帘，并通过底部曝气去除水体中剩余的污染物并平衡水体pH和酸碱度，浸没式生物滤池中，水力停留时间为30min。
（4）然后将水体进行增氧、加温，一般氧气浓度增加到6.0-8.0mg/L，加温至养殖动物生长最适温度（南美白对虾最适温度为28-30℃）然后返回至鱼池。
其中步骤（2）中移动床的多孔悬浮填料填充率为50-60%；多孔悬浮填料经过8-10周挂膜期后表面有成熟的生物膜。
其中。步骤（3）中浸没式生物滤池所用贝壳填料的当量直径不小于1cm，保证贝壳填料发挥调控水体酸碱度作用的同时还能防止过小贝壳填料的堵塞。
一般选用毛蚶贝壳用于步骤3中的贝壳填料，其机械强度高、表面粗糙度高、富含碳酸钙且釉质层薄易于水体接触发生反应。
且贝壳填料制备过程中砂洗时尽量去掉泥沙等污物，并摩擦掉贝壳表面的釉质层，降低将病原菌带入养殖系统的风险并增加贝壳中碳酸钙与水体的接触面积提高水体的pH和酸碱度调节能力。
步骤（3）中的网帘在生物滤池中均匀分布，每月使用高压水泵对填料表面附着的颗粒物进行冲洗恢复填料正常的孔隙率发挥平衡水体pH和酸碱度的作用。
上述的浸没式生物滤池滤池底部设有与贝壳填料悬挂方向平行的集污沟以及排污口，一般情况下，集污沟往排污口一次倾斜5°（如图4所示），有利于排污。每个月一次排污可以及时排出填料冲刷清洗下来的生物膜和从网帘中脱落的细小贝壳填料防止堵塞排污沟以及水质恶化。由于生物滤池在使用过程中，贝壳填料与酸不停地反应，导致贝壳填料不断的变小漏出网帘而沉积于池底。因而通过排出的细小贝壳大小，可以判断是否需要清出其中细小贝壳（当量直径≤0.5cm）并换上新的贝壳填料，保持贝壳填料滤池功能正常发挥。
上述中浸没式生物滤池在清洗时贝壳表面大量的附着物冲刷下来后悬浮于水体中，此时贝壳填料生物滤池水体不适合供应鱼池，因而此移动床生物滤池和浸没式生物滤池各设置一个出水口，两个出水口用管道相连为鱼池供水；生物滤池正常运行时，切断移动床生物滤池出口，保持浸没式生物滤池出水，发挥生物滤池正常的水质净化和调节功能；当冲刷贝壳填料时则开启移动床生物滤池出水口，关闭浸没式生物滤池出水口，浸没式生物滤器的清洗不会导致循环水养殖系统水质发生大的波动；并且停止浸没式生物滤池曝气1-2h，待浸没式生物滤池中颗粒物沉淀后，开启浸没式生物滤池排污将收集的沉淀物排出池体至微滤机滤除颗粒沉淀物并循环利用水体，然后恢复正常工作状态下整个生物滤池的进出水。
采用本发明所提供的方法对南美白对虾养殖水体进行循环处理与利用，其中氨氮去除速率达到100g/(m3*d)，循环水养殖系统氨氮浓度维持在0.85-1.45mg/L，亚硝酸盐浓度为0.13-0.21mg/L之间，养殖系统pH=7.13-7.85，并能够节约60%-70%的由氨氮硝化引起的外源碱度补充需求。
Claims (7)
1.一种循环养殖水体生物处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）预处理：过滤鱼池中待处理养殖废水，去除废水中大颗粒物（粒径>60μm），通过蛋白分离器去除蛋白质和微细颗粒物，然后将废水进行臭氧消毒；
（2）移动床生物滤池处理：经过预处理后的废水进入移动床，移动床中填充挂有生物膜的多孔悬浮填料，移动床的温度20-28℃，DO>7mg/L，pH=7.3-8，水力停留时间为1h的条件下，废水通过与生物膜接触实现污染物的氧化降解，并通过生物膜的絮凝作用降低水体颗粒物含量；
（3）浸没式生物滤池处理：经过移动床处理后的养殖水体进入浸没式生物滤池，浸没式生物滤池中悬挂有填充有贝壳填料的网帘；并通过底部曝气去除水体中剩余的污染物，浸没式生物滤池中，水力停留时间为30min；
（4）将步骤3处理后的水体进行增氧至6.0-8.0mg/L、加温至28-30℃后，返回至鱼池，完成养殖水体的生物处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中移动床的多孔悬浮填料的填充率约为50-60%，多孔悬浮填料经过8-10周挂膜期后表面有成熟的生物膜。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中浸没式生物滤池所用贝壳填料的当量直径不小于1cm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中的贝壳填料为毛蚶贝壳。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述贝壳填料通过砂洗后去掉污物并破坏贝壳表面的釉质层。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中填充有贝壳填料的网帘在生物滤池中均匀分布，每月对填料表面附着的颗粒物进行冲洗。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸没式生物滤池的底部设有与网帘悬挂方向平行的集污沟以及排污口。
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