CN111747609A - 一种电化学处理水产养殖废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电化学处理水产养殖废水的方法，该方法包括以下步骤：废水进入到电解反应池去除污水中的氨氮、有机氮、部分有机污染物以及灭菌，处理后的废水在分解中和池中与4‑7%原水混合中和活性氯，中和后的废水进入曝气生物滤池。工艺利用太阳能转化为电能进行电解反应，无需投入任何化学药剂，减少能源投入，工艺简单易行。

Description

一种电化学处理水产养殖废水的方法
技术领域
本发明属于水产养殖废水处理技术领域，涉及电化学处理水产养殖废水的方法。
背景技术
我国工厂化海水养殖仍处于起步阶段，大部分工厂仍采用直排的方式处置水产养殖废水；而非直排工厂采用的物理(沉淀、过滤、泡沫分离等)、化学(混凝、氧化还原等)、生物(微生物、藻类等)处理方法存在着工艺复杂、管理困难、占地面积大以及运营成本高等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电化学处理水产养殖废水的方法，工艺简单、成本低。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：电化学处理水产养殖废水的方法，该方法包括以下步骤：废水进入到电解反应池去除污水中的氨氮、有机氮、部分有机污染物以及灭菌，处理后的废水在分解中和池中与2-3％原水混合中和活性氯，中和后的废水进入曝气生物滤池。
废水中的氯离子在阳极板上被氧化成氯气，废水中的氯气在电解反应池中转化成次氯酸根离子，氯气和次氯酸根均可以起到灭菌效果；废水中的中氨氮、有机氮中的氮被次氯酸根离子氧化成为氮气无害化去除。中和后的废水进入曝气生物滤池进一步去除悬浮物和有机物。
进一步的，电解反应池和曝气生物滤池的曝气泵采用太阳能系统供电，太阳能系统为光电转换设备，太阳能经过光电转换设备转换成电能。
进一步的，电解反应池设置多组阴阳极板。
进一步的，电解反应池的阳极板为带有钛基金属氧化物涂层的阳极板或石墨极板。
进一步的，金属氧化物涂层为Ru-Ir-Ti、Ru-Co-Ti、Ru-Co-Sn-Ti、Ru-Sn-Ti、Ru-Si-Ti、Ru-Ti-Zr、Ru-Ti-La、Ru-Ti-Ce、Ir-Co、Ir-Ta、Ir-Sn、Ir-Ta-Co、Ir-Ru-Pd-Ti的至少一种。
进一步的，电解反应池的阳极板为金属钛板或不锈钢板。
综上所述，本发明具有以下有益效果：1、与现有的物理处理工艺相比，本工艺利用太阳能转化为电能进行电解反应，减少能源投入，工艺简单易行；
2、与现有的化学处理工艺相比，现行化学处理工艺中大部分都是将有机氮与无机氮转化为硝氮的形态存在，废水中的毒性并没有从根本上除去，能耗高，增加成本，引入其他离子，恶化水质，不利于污水的回用，本项工艺将水中的有机氮与氨氮直接转化为氮气，减少废水毒性；
3、与现有的生物处理工艺相比，现有的生物处理技术一般结合膜处理技术，主要用到微生物来进行废水的处理，耗时较长反应慢效率低且已受到冲击，硝化细菌增值较慢，操作复杂，设备投资成本高，而微生物中含有细菌(大肠杆菌等)、病毒，微生物群落大量的繁殖残留在水体当中，通过海洋食物链进入水产品中，再进入人体，会危及到公众的健康安危。本项工艺通过加入氯气对水体进行消毒杀菌，更为安全、健康；
4、零能耗：整个反应过程不需要消耗能源，较常规的脱氮工艺，工艺流程短(HRT＜2h)，操作更简便，无二次污染物产生(剩余活性污泥)等；
5、同步灭菌：氧化过程中能有效杀死污水中的病原微生物；
6、余氯处理：工艺流程中充分考虑残余活性氯的生态问题，设置了中和池，使残余活性氯彻底灭活，保证后续生物处理的水质条件；
7、深度净化：曝气生物滤池深度降解残留悬浮物，过滤净化水质，利于污水的循环利用。
附图说明
图1是实施例的流程示意图。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
一种电化学处理水产养殖废水的方法，该方法包括以下步骤：
1、利用电压转换器将太阳能转换为输出功率100W，输出电压3V，输出电流6A的电能，使进入电解池的海产养殖污水发生电解反应。
2、原水(海产养殖污水)以330L/h的速度进入电解反应池，控制HTR为2h，在池中通入氯气，使废水中的有机氮及氨氮被催化氧化，转化为氮气排出，降低废水毒性，净化废水。
3、经处理的废水进入分解中和池时与2％的原水在s型管道内充分混合，中和部分残留的活性氧化氯，进入分解中和池的布水器，均匀喷洒到分解中和池上部的多孔陶瓷填料层，喷淋过程中，通过进一步曝光过程加速活性氯的分解，废水中在分解中和池停留时间为1h。
4、废水进入曝气生物滤池1h，在池中微生物的综合作用下，废水中的余氯被除去，处理水达到排放标准。
按照上述方法对海产养殖污水进行处理，处理的污水效果参见下表(表1和表2)。
表1海产养殖污水电化学氧化实验结果
Figure BDA0002547664730000041
表2经电化学氧化处理后主要有机氮污染物去除效果(LC-MS色谱分析)
Figure BDA0002547664730000042

Claims (6)

1.一种电化学处理水产养殖废水的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：废水进入到电解反应池去除污水中的氨氮、有机氮、部分有机污染物以及灭菌，处理后的废水在分解中和池中与2-3％原水混合中和活性氯，中和后的废水进入曝气生物滤池。
2.根据权利要求1所述电化学处理水产养殖废水的方法，其特征在于，电解反应池和曝气生物滤池的曝气泵采用太阳能系统供电，太阳能系统为光电转换设备，太阳能经过光电转换设备转换成电能。
3.根据权利要求1所述电化学处理水产养殖废水的方法，其特征在于，电解反应池设置多组阴阳极板。
4.根据权利要求1所述电化学处理水产养殖废水的方法，其特征在于，电解反应池的阳极板为带有钛基金属氧化物涂层的阳极板或石墨极板。
5.根据权利要求1所述电化学处理水产养殖废水的方法，其特征在于，金属氧化物涂层为Ru-Ir-Ti、Ru-Co-Ti、Ru-Co-Sn-Ti、Ru-Sn-Ti、Ru-Si-Ti、Ru-Ti-Zr、Ru-Ti-La、Ru-Ti-Ce、Ir-Co、Ir-Ta、Ir-Sn、Ir-Ta-Co、Ir-Ru-Pd-Ti的至少一种。
6.根据权利要求1所述电化学处理水产养殖废水的方法，其特征在于，电解反应池的阳极板为金属钛板或不锈钢板。
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