CN111995190A - 一种生物膜养殖尾水处理系统 - Google Patents

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余德光
王广军
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李志斐
龚望宝
田晶晶
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Abstract

本发明公开了一种生物膜养殖尾水处理系统，包括初滤池、MBR生物膜池、竖流式沉淀塔、人工湿地和曝气池，所述初滤池的出口端与所述MBR生物膜池的进口端连接，所述MBR生物膜池的出口端与所述竖流式沉淀塔的进口端连接，所述竖流式沉淀塔的出口端与所述曝气池的进口端连接，所述竖流式沉淀塔的中部设置有玉米芯填料过滤器，所述竖流式沉淀塔的顶部设置有絮凝剂投放口，所述曝气池的出口端与所述人工湿地的进口端连接，所述人工湿地的出口端设置有排放口。本发明能有效的去除养殖尾水中的悬浮物及污染物，降低养殖尾水中的有机物、氨氮、总氮以及总磷，实现养殖尾水的净化排放，经济高效，效果稳定，节能省电，操作简易等优点，便于推广。

Description

一种生物膜养殖尾水处理系统
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，具体而言，涉及一种生物膜养殖尾水处理系统。
背景技术
水产养殖行业属于对水环境要求较高行业，其水质环境好坏决定了养殖对象成活率和产品质量。养殖过程中，不论外界环境因素还是养殖对象排泄物等自身因素，均对水体环境和生态系统产生不同程度的破坏和污染，从而制约其可持续发展。尤其随着养殖密度增加，投喂饵料量过剩、滥用抗生素药品及不恰当的管理模式等，都会引发养殖水体富营养化，从而导致水产品生长繁殖速率降低、质量安全不保、病害滋生、经济效益下降，严重阻碍了水产养殖业的健康可持续发展。
发明内容
本发明在于提供一种生物膜养殖尾水处理系统，其能够缓解上述问题。
为了缓解上述的问题，本发明采取的技术方案如下：
本发明包括初滤池、MBR生物膜池、竖流式沉淀塔、人工湿地和曝气池，所述初滤池的出口端与所述MBR生物膜池的进口端连接，所述MBR生物膜池的出口端与所述竖流式沉淀塔的进口端连接，所述竖流式沉淀塔的出口端与所述曝气池的进口端连接，所述竖流式沉淀塔的中部设置有玉米芯填料过滤器，所述竖流式沉淀塔的顶部设置有絮凝剂投放口，所述曝气池的出口端与所述人工湿地的进口端连接，所述人工湿地的出口端设置有排放口。
进一步地，所述竖流式沉淀塔内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌杆，所述搅拌电机固定连接于固定架上，所述搅拌电机输出端与搅拌杆连接，所述搅拌杆上带有搅拌叶。
进一步地，所述竖流式沉淀塔的底部设置有絮状沉淀回收泵
进一步地，所述初滤池中种植有水生植物，所述水生植物为苦草、轮叶黑藻、狐尾藻、水葫芦中的种或多种。
进一步地，所述曝气池池底铺设有微孔曝气管，所述微孔曝气管采用罗茨鼓风机进行供气。
进一步地，所述曝气池内的溶解氧控制在3mg/l以上。
进一步地，所述人工湿地为用以延长养殖尾水停留时间的多道折流式人工湿地。
进一步地，所述多道折流式人工湿地种植有菖蒲、水葱、香蒲、野山姜中的一种或多种。
本技术方案的技术效果是：
本发明能有效的去除养殖尾水中的悬浮物及污染物，降低养殖尾水中的有机物、氨氮、总氮以及总磷，实现养殖尾水的净化排放，经济高效，效果稳定，节能省电，操作简易等优点，便于推广。
附图说明
图1为本发明的一种生物膜养殖尾水处理系统的结构示意图；
图中:1-初滤池，2-MBR生物膜池，3-竖流式沉淀塔，31-搅拌杆，32-搅拌叶，33-玉米芯填料过滤器，34-搅拌电机，35-固定架，36-絮状沉淀回收泵，5-曝气池，6-人工湿地。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
循环养殖养殖尾水中氮的存在形式主要为硝酸氮，约占总氮含量的77％以上，最高时达90％；其次为氨氮，约占总氮含量的2～4％，亚硝氮含量最少。
如图1所示，本发明包括初滤池、MBR生物膜池、竖流式沉淀塔、人工湿地和曝气池，所述初滤池的出口端与所述MBR生物膜池的进口端连接，所述MBR生物膜池的出口端与所述竖流式沉淀塔的进口端连接，所述竖流式沉淀塔的出口端与所述曝气池的进口端连接，所述竖流式沉淀塔的中部设置有玉米芯填料过滤器，所述竖流式沉淀塔的顶部设置有絮凝剂投放口，所述曝气池的出口端与所述人工湿地的进口端连接，所述人工湿地的出口端设置有排放口。
所述竖流式沉淀塔内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌杆，所述搅拌电机固定连接于固定架上，所述搅拌电机输出端与搅拌杆连接，所述搅拌杆上带有搅拌叶。
竖流式沉淀塔的底部接收来自MBR生物膜池的处理尾水后，搅拌装置形成高速离心涡流，使比水重的物质自动下沉，比水轻的物质形成泡沫漂浮在水面，等水积满时，沿池沿口预留的流泡口自动流走，在搅拌电机34的作用下通过搅拌杆8带动搅拌叶7旋转搅拌，同时，竖流式沉淀塔对尾水投放絮凝剂，使水体中悬浮物沉淀至池底，在沉淀池中添加絮凝剂加快悬浮物的沉淀速度，通过玉米芯填料过滤器进行过滤。
在本实施例子中，所述竖流式沉淀塔的底部设置有絮状沉淀回收泵,防止沉淀过多影响过滤效果。
在本实施例子中，所述初滤池中种植有水生植物，所述水生植物为苦草、轮叶黑藻、狐尾藻、水葫芦中的种或多种。
在本实施例子中，所述曝气池池底铺设有微孔曝气管，所述微孔曝气管采用罗茨鼓风机进行供气。
在本实施例子中，所述曝气池内的溶解氧控制在3mg/l以上。
在本实施例子中，所述人工湿地为用以延长养殖尾水停留时间的多道折流式人工湿地。
在本实施例子中，所述多道折流式人工湿地种植有菖蒲、水葱、香蒲、野山姜中的一种或多种。
初滤池的滤床的高度一般设计为2米，普通生物滤池的滤料通常使用碎石、卵石、煤渣、焦碳等，高负荷生状的材料，养殖尾水通过布水系统，从生物滤池的顶部下来，经过滤池，悬浮物被截留在滤料上，同时悬浮物又为滤料上附着的微生物提供养料，这些微生物又进一步吸附了养殖尾水中的溶解性物质和胶体有机物，逐渐形成了生物膜，生物滤池降解养殖尾水的机理就是依靠滤料表面的生物膜对养殖尾水中有机物的吸附氧化作用净化养殖尾水。
养殖尾水通过初滤池拦污进入MBR生物膜池，在MBR生物膜池内，由于污水中有机物浓度较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中有机氮转化为氨氮，同时利用有机碳源作为电子供体，将NO2-N、NO3-N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。所以MBR生物膜池不仅具有定的有机物去除功能，减轻后续竖流式沉淀塔的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，终消除氮的富营养化污染。经过MBR生物膜池的生化作用，污水中仍有定量的有机物和较高的氮氨存在，微生物附着在载体上形成致密的生物膜，生物膜出好氧微生物、厌氧微生物、兼性微生物、原生动物等组成，养殖养殖尾水与生物膜接触，填料上的微生物降解养殖尾水中的CODMm、氨氮、亚硝酸盐和TP等污染物。
为使有机物进步氧化分解，同时在碳化作用趋于完全的情况下，硝化作用能顺利进行，特设置竖流式沉淀塔。MBR生物膜池出水自流进入竖流式沉淀塔，竖流式沉淀塔的处理依靠自养型细菌(硝化菌)完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水中的氨氮转化为NO2-N、NO3-N。整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。在MBR生物膜池内溶解氧控制在0.5mg/l左右；在竖流式沉淀塔内溶解氧控制在2.0mg/l以上，气水比12:1；人工强化玉米芯表面挂膜方式不仅操作简便、启动时间短，同时具有良好脱氮效果，可有效去除养殖养殖尾水中的氮，氨氮可由最初的(.00±2.22)mg·L-1降至3.50mg·L-1，硝酸盐可从1.50±1.57)mg·L-1降至0.50mg·L-1，较好地实现了高溶氧养殖养殖尾水的同步硝化反硝化作用，总氮去除率达5％。
MBR生物膜池固液分离后的出水进入曝气池，经曝气后通过人工湿地进一步净化后即可直接排放。结果表明，水葫芦生物量为1072gm3时，水体TN、TP、NH3-N、NO2-N去除率分别为67％、75％、96％、86％，；水花生生物量为715gm-3时，养殖水体NH3-N、NO2-N去除率分别为74％、45％；苦草生物量为129gm-3左右时，水体TN、TP、NH3-N、NO2-N去除率分别为49％、50％、98％、86％。水浮莲生物量为1072gm3时，水体NH3-N、NO2^-N去除率分别为61％、33％；黄颡鱼的增重率和成活率都有所提高。藻类处理水产养殖养殖尾水的机理就是利用藻类植物在生命活动中富集、吸附和代谢活动去除养殖尾水中大量的有机物、无机物和重金属等。
以上以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生物膜养殖尾水处理系统，其特征在于，包括初滤池、MBR生物膜池、竖流式沉淀塔、人工湿地和曝气池，所述初滤池的出口端与所述MBR生物膜池的进口端连接，所述MBR生物膜池的出口端与所述竖流式沉淀塔的进口端连接，所述竖流式沉淀塔的出口端与所述曝气池的进口端连接，所述竖流式沉淀塔的中部设置有玉米芯填料过滤器，所述竖流式沉淀塔的顶部设置有絮凝剂投放口，所述曝气池的出口端与所述人工湿地的进口端连接，所述人工湿地的出口端设置有排放口。
2.根据权利要求1所述的一种生物膜养殖尾水处理系统，其特征在于，所述竖流式沉淀塔内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌杆，所述搅拌电机固定连接于固定架上，所述搅拌电机输出端与搅拌杆连接，所述搅拌杆上带有搅拌叶。
3.根据权利要求1所述的一种生物膜养殖尾水处理系统，其特征在于，所述竖流式沉淀塔的底部设置有絮状沉淀回收泵。
4.如权利要求1所述的生物膜养殖尾水处理系统，其特征在于：所述初滤池中种植有水生植物，所述水生植物为苦草、轮叶黑藻、狐尾藻、水葫芦中的种或多种。
5.如权利要求1所述的生物膜养殖尾水处理系统，其特征在于：所述曝气池池底铺设有微孔曝气管，所述微孔曝气管采用罗茨鼓风机进行供气。
6.如权利要求4所述的生物膜养殖尾水处理系统，其特征在于：所述曝气池内的溶解氧控制在3mg/l以上。
7.如权利要求1所述的生物膜养殖尾水处理系统，其特征在于：所述人工湿地为用以延长养殖尾水停留时间的多道折流式人工湿地。
8.如权利要求7所述的生物膜养殖尾水处理系统，其特征在于：所述多道折流式人工湿地种植有菖蒲、水葱、香蒲、野山姜中的一种或多种。
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