CN109133500A - 一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池及处理方法，所述方法在曝气生物滤池中进行，曝气生物滤池包括一级滤池和二级滤池，废水先后经一级滤池和二级滤池处理；一级滤池的填料层有2层，其中上层为活性炭层,下层为陶粒和活性炭的混合填料层，二级滤池的填料层为蒙脱土。本发明技术方案能够有效缩短废水处理周期，并提高废水中氮磷去除率，从而实现甲鱼养殖废水的高效处理，成本低，且操作简单适合大规模推广。

Description

一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池及处理方法
技术领域
本发明涉及甲鱼养殖技术领域，尤其涉及一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池及处理方法。
背景技术
中国是世界上甲鱼养殖规模最大的国家，2010年，甲鱼养殖量达29.08万t，增长率达13.1％，年产值近150亿元，为保持甲鱼快速生长，甲鱼一般以高蛋白鱼粉饲料为主食。由于饲料利用率仅70％～80％，养殖废水含有大量高蛋白饲料和甲鱼粪便，导致温室甲鱼养殖废水含有高浓度的氮(N)和磷(P)。温室甲鱼养殖废水的无序排放已成为长三角农村地区重要污染源之一，特别在温室甲鱼养殖密集区尤为明显，目前还未有一套针对温室甲鱼养殖废水水质，且污染物去除效率高、操作管理简单、适合推广应用的处理方法。
生物滤池具有运行负荷高、占地面积小、投资小、处理效率高等优点，已在水产养殖废水处理中广泛应用，而填料的选择对滤池处理效能、运行费用等均具有很大影响，是提升曝气生物滤池处理效果的关键。陶粒和活性炭填料都有发达的孔隙结构，巨大的比表面积以及稳定的物理和化学性质，是优良的吸附剂和生物载体。
发明内容
基于背景技术存在的甲鱼养殖废水处理效率低的技术问题，本发明提出了一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池及处理方法，能够有效缩短废水处理周期，并提高废水中氮磷去除率，从而实现甲鱼养殖废水的高效处理。
本发明提出的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池，所述曝气生物滤池包括一级滤池和二级滤池，废水先后经一级滤池和二级滤池处理。
作为优选，一级滤池的填料层有2层，其中上层为活性炭层,下层为陶粒和活性炭的混合填料层。
作为优选，二级滤池的填料层为蒙脱土。
一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池处理方法，所述方法包括以下步骤：
(1)填装填料：先将陶粒和活性炭混合均匀，装填在一级滤池中作为底层混合填料层，高度为50-100m，再于混合填料层上装填一层活性炭层，上层活性炭层高度为40-60mm；
(2)挂膜：启动废水提升泵使待处理废水流入曝气生物滤池中并淹没填料层，闷曝1-4天挂膜培养；
(3)一级滤池运行：稳定后开始运行，设置水流量为100-200L/h；
(4)二级滤池运行：于二级滤池中装填一层蒙脱土，高度为40-90mm,将一级滤水池处理后的水抽入二级滤池中，水流量为100-200L/h。
作为优选，步骤(1)中，底层活性炭粒径为0.1-1mm，陶粒粒径为3-5mm,上层活性炭粒径为1-10mm。
作为优选，步骤(2)中，气水比为3-3.5：1。
作为优选，步骤(3)中，气水比为4.57-5：1。
作为优选，步骤(3)中，水利负荷为2.5-3m3/(m2h)。
作为优选，二级滤池中蒙脱土粒径为2-10mm。
作为优选，混合填料层中陶粒和活性炭的质量比为3-10:1。
本发明技术方案一级滤池填料采用陶粒和活性炭组合填料，有效利用陶粒对氮磷的强吸附性能和活性炭对杂质和可溶性有机物的吸附性能，在陶粒吸附基础上利用上层活性炭进行深加工，进一步除去废水中残留的少量氨氮和可溶性有机物。将陶粒和活性炭均匀混合作为混合填料层，粒径较小的活性炭均匀分散于粒径较大的陶粒颗粒之间，活性炭粒度较小，因此具有较高的比表面积，对水体内的氮磷化合物、有机物以及水中溶解氧的的吸附能力较大，使得氮磷化合物、有机物以及水中溶解氧在混合填料层中较为富集，陶粒和活性炭的混合装填为生物膜的形成提供充分且必要的营养物质，有利于生物膜的形成，缩短生物膜挂膜的周期提高滤池的废水处理效率，此外混合填料层中的活性炭有助于提高生物膜的附着力，避免高气水比形成的湍流造成生物膜脱落的现象。曝气量的增大，促进了生物膜的更新，同时较强的气体冲刷作用使生物膜脱落，使水浊度增大，挂膜期间，生物膜形成期间所需的氧浓度较低，设置气水比为3-3.5：1，既能满足微生物生长需求，又能保障生物膜的稳定附着，当挂膜结束并稳定后，调整气水比为4.57-5：1，因为在曝气生物滤池内单位浓度的硝化需氧量是单位浓度有机物的需氧量的4.57倍，4.57-5：1的气水比范围既能保证生物膜充分的需氧量，在底层活性炭与生物膜较强的附着力下又能避免生物膜的脱落，进一步提高滤池的废水处理能力及效率。
一级滤池长时间使用后，其处理后的水可能具有轻度浊度以及少量重金属离子等，将水抽入到二级滤池，蒙脱土具有很强的吸附能力和阳离子交换性能，通过蒙脱土物理吸附和化学吸附的双重作用下，进一步吸附水中悬浮物和金属离子等，处理得到的水质能满足甲鱼养殖水质要求，可进行二次利用，节约水资源。因此，本发明技术方案具有高效的废水处理能力，处理所涉及的杂质种类全面，成本低，且操作简单适合大规模推广。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池，所述曝气生物滤池包括一级滤池和二级滤池，废水先后经一级滤池和二级滤池处理，一级滤池的填料层有2层，其中上层为活性炭层,下层为陶粒和活性炭的混合填料层，二级滤池的填料层为蒙脱土，所述处理方法包括以下步骤：
(1)填装填料：先将陶粒和活性炭混合均匀，陶粒和活性炭的质量比为10:1，装填在一级滤池中作为底层混合填料层，混合填料层高度为100m，活性炭粒径为1mm，陶粒粒径为5mm,再于混合填料层上装填一层活性炭层，上层活性炭层高度为60mm，上层活性炭粒径为10mm；
(2)挂膜：启动废水提升泵使待处理废水流入曝气生物滤池中并淹没填料层，气水比为3.5：1，闷曝1天挂膜培养；
(3)一级滤池运行：稳定后开始运行，设置水流量为200L/h，气水比为5：1，水利负荷为3m3/(m2h)；
(4)二级滤池运行：于二级滤池中装填一层蒙脱土，高度为90mm,将一级滤水池处理后的水抽入二级滤池中，水流量为200L/h，二级滤池中蒙脱土粒径为10mm。
本实施例在室温为下15摄氏度进行，挂膜周期为17天，采用如下分析方法：COD：COD快速测定仪(测定的均为CODcr)；总氮：过硫酸氧化-紫外分光光度法；总磷：过硫酸钾消解法。经检测，COD去除率为91％，总氮的去除率达97.1％，总磷去除率达96.3％。
实施例2
一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池，所述曝气生物滤池包括一级滤池和二级滤池，废水先后经一级滤池和二级滤池处理，一级滤池的填料层有2层，其中上层为活性炭层,下层为陶粒和活性炭的混合填料层，二级滤池的填料层为蒙脱土，所述处理方法包括以下步骤：
(1)填装填料：先将陶粒和活性炭混合均匀，陶粒和活性炭的质量比为4:1，装填在一级滤池中作为底层混合填料层，混合填料层高度为75m，活性炭粒径为0.6mm，陶粒粒径为4mm,再于混合填料层上装填一层活性炭层，上层活性炭层高度为50mm，上层活性炭粒径为3mm；
(2)挂膜：启动废水提升泵使待处理废水流入曝气生物滤池中并淹没填料层，气水比为3.3：1，闷曝3天挂膜培养；
(3)一级滤池运行：稳定后开始运行，设置水流量为160L/h，气水比为4.8：1，水利负荷为2.6m3/(m2h)；
(4)二级滤池运行：于二级滤池中装填一层蒙脱土，高度为70mm,将一级滤水池处理后的水抽入二级滤池中，水流量为130L/h，二级滤池中蒙脱土粒径为5mm。
本实施例在室温为下15摄氏度进行，挂膜周期为17天，采用如下分析方法：COD：COD快速测定仪(测定的均为CODcr)；总氮：过硫酸氧化-紫外分光光度法；总磷：过硫酸钾消解法。经检测，COD去除率为89.5％，总氮的去除率达99.1％，总磷去除率达95.4％。
实施例3
一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池及处理方法，所述曝气生物滤池包括一级滤池和二级滤池，废水先后经一级滤池和二级滤池处理，一级滤池的填料层有2层，其中上层为活性炭层,下层为陶粒和活性炭的混合填料层，二级滤池的填料层为蒙脱土，所述处理方法包括以下步骤：
(1)填装填料：先将陶粒和活性炭混合均匀，陶粒和活性炭的质量比为3:1，装填在一级滤池中作为底层混合填料层，混合填料层高度为50m，活性炭粒径为0.1mm，陶粒粒径为3mm,再于混合填料层上装填一层活性炭层，上层活性炭层高度为40mm，上层活性炭粒径为1mm；
(2)挂膜：启动废水提升泵使待处理废水流入曝气生物滤池中并淹没填料层，气水比为3：1，闷曝4天挂膜培养；
(3)一级滤池运行：稳定后开始运行，设置水流量为100L/h，气水比为4.57：1，水利负荷为2.5m3/(m2h)；
(4)二级滤池运行：于二级滤池中装填一层蒙脱土，高度为40mm,将一级滤水池处理后的水抽入二级滤池中，水流量为100L/h，二级滤池中蒙脱土粒径为2-10mm。
本实施例在室温为下15摄氏度进行，挂膜周期为17天，采用如下分析方法：COD：COD快速测定仪(测定的均为CODcr)；总氮：过硫酸氧化-紫外分光光度法；总磷：过硫酸钾消解法。经检测，COD去除率为87.1％，总氮的去除率达98.5％，总磷去除率达95％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池，其特征在于，所述曝气生物滤池包括一级滤池和二级滤池，废水先后经一级滤池和二级滤池处理。
2.根据权利要求1所述的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池，其特征在于，一级滤池的填料层有2层，其中上层为活性炭层,下层为陶粒和活性炭的混合填料层。
3.根据权利要求1或2所述的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池，其特征在于，二级滤池的填料层为蒙脱土。
4.一种根据权利要求3所述的处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)填装填料：先将陶粒和活性炭混合均匀，装填在一级滤池中作为底层混合填料层，高度为50-100m，再于混合填料层上装填一层活性炭层，上层活性炭层高度为40-60mm；
(2)挂膜：启动废水提升泵使待处理废水流入曝气生物滤池中并淹没填料层，闷曝1-4天挂膜培养；
(3)一级滤池运行：稳定后开始运行，设置水流量为100-200L/h；
(4)二级滤池运行：于二级滤池中装填一层蒙脱土，高度为40-90mm,将一级滤水池处理后的水抽入二级滤池中，水流量为100-200L/h。
5.根据权利要求4所述的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池处理方法，其特征在于，步骤(1)中，底层活性炭粒径为0.1-1mm，陶粒粒径为3-5mm,上层活性炭粒径为1-10mm。
6.根据权利要求4所述的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池处理方法，其特征在于，步骤(2)中，气水比为3-3.5：1。
7.根据权利要求4所述的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池处理方法，其特征在于，步骤(3)中，气水比为4.57-5：1。
8.根据权利要求4所述的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池处理方法，其特征在于，步骤(3)中，水利负荷为2.5-3m3/(m2h)。
9.根据权利要求4所述的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池处理方法，其特征在于，二级滤池中蒙脱土粒径为2-10mm。
10.根据权利要求2-9任意一项所述的一种处理甲鱼养殖废水的曝气生物滤池处理方法，其特征在于，混合填料层中陶粒和活性炭的质量比为3-10:1。
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