CN113213711A - 一种豆芽喷淋废水生物循环处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种豆芽喷淋废水生物循环处理方法。所述方法包括以下步骤：(1)将豆芽喷淋废水引入鱼池中，鱼将豆类残渣吞噬并产生鱼粪；(2)将鱼粪污水引入物理过滤池中，初步过滤悬浮物杂质和鱼粪；(3)将初步过滤后的水引入曝气生物滤池中进行硝化反应，曝气生物滤池中添加和驯化了硝化微生物；(4)将硝化反应后的水引入缺氧生物滤池中进行反硝化反应，缺氧生物滤池中添加和驯化了反硝化微生物；(5)经反硝化处理后的水流入植物种植区，植物根系把水中的营养成分吸收后，水再流向鱼池内。所述方法能有效净化豆芽喷淋废水，且整个循环系统处于动态平衡，无需外排水。
Description
技术领域
本发明属于豆芽喷淋废水处理技术领域，尤其涉及一种豆芽喷淋废水生物循环处理方法。
背景技术
豆芽喷淋是豆芽生产的主要用水环节，可起到降温、补水作用，喷淋后的废水中主要污染物为悬浮物杂质、蛋白质等成分。豆芽喷淋废水若直接排放，不仅对环境造成污染，也对附近居民的生活与健康带来影响，而且还造成水资源的浪费。因此为了减少废水外排量同时减少自来水用量，降低生产费用，不少研究者尝试对豆芽喷淋废水进行处理，处理后达到自来水标准回用于车间生产。
例如马伟芳等在《臭氧活性炭/超滤工艺用于豆芽喷淋水回用工程》中报道了采用臭氧活性炭/超滤/紫外消毒组合工艺对豆芽喷淋水进行处理后回用，出水水质可满足国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)，豆芽品质与对照试验相比没有显著性差异，达到国家《豆芽卫生标准》(GB 22556—2008)。专利申请文件202010680784.2公开了一种豆芽喷淋废水回用的处理方法，先向反应沉淀池中加入聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和碱液以和豆芽喷淋废水进行反应，以去除豆芽喷淋废水中的蛋白质类污染物，反应产生的絮凝体经过沉淀后排出，上清液进入气浮池。然后通过加压溶气器对气浮池内进行微孔曝气，使得气浮池中的悬浮物上浮并被去除，气浮池的产水进入膜过滤系统，膜过滤系统中的过滤膜对水体中的悬浮物和大分子有机物进行截留，经过膜过滤后的产水进入反渗透系统，通过反渗透膜截留水体中的污染物。
但以上现有技术需要用到超滤膜、反渗透膜等过滤膜，价格昂贵，大大增加企业的运行成本；处理水量有限，不符合企业大规模工业化生产的要求；膜片污染严重，清洗难度高，导致膜系统运行不稳定，一旦出现问题回用的水不达标就会导致一批豆芽发酵失败，给企业带来严重经济损失；膜过滤后产生的浓度较高的废水还需要另外处理。因此，需要设计一种全新的豆芽喷淋废水生物循环处理方法，在不浪费水资源得前提下净化豆芽喷淋废水。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种豆芽喷淋废水生物循环处理方法，旨在解决现有技术中采用过滤膜系统处理豆芽喷淋废水不符合企业实际生产要求的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种豆芽喷淋废水生物循环处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将豆芽喷淋废水引入鱼池中，鱼将豆类残渣吞噬并产生鱼粪；
(2)将鱼粪污水引入物理过滤池中，初步过滤悬浮物杂质和鱼粪；
(3)将初步过滤后的水引入曝气生物滤池中进行硝化反应，曝气生物滤池中添加和驯化了硝化微生物；
(4)将硝化反应后的水引入缺氧生物滤池中进行反硝化反应，缺氧生物滤池中添加和驯化了反硝化微生物；
(5)经反硝化处理后的水流入植物种植区，植物根系把水中的营养成分吸收后，水再流向鱼池内。
进一步，步骤(2)中，所述物理过滤池中设置有多层毛刷。
进一步，步骤(3)中，所述硝化微生物包括亚硝酸菌和硝酸菌。
进一步，步骤(4)中，所述反硝化微生物包括反硝化杆菌、斯氏杆菌或萤气极毛杆菌中的一种或多种的组合。
进一步，步骤(5)中，所述植物种植区包括漂浮板种植区、立体种植区、气雾栽培区、虹吸种植区或基质种植区中的一种或多种的组合。
进一步，步骤(5)中，所述植物种植区包括漂浮板种植区、立体种植区或气雾栽培区中的一种或多种的组合。
进一步，步骤(5)中，所述植物种植区栽培的是蔬菜。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的豆芽喷淋废水生物循环处理方法利用鱼消化豆类残渣，通过物理过滤鱼粪，微生物降解有机物质和植物根系过滤的多重作用，能有效净化豆芽喷淋废水，净化后的水质满足鱼类生活的标准；
(2)本发明提供的豆芽喷淋废水生物循环处理方法使得净化后的水能够一直循环利用，水流24小时不断循环，每天新增的豆芽喷淋废水基本等于整个循环消耗的水量，整个系统处于动态平衡，因此无需外排；
(3)本发明提供的豆芽喷淋废水生物循环处理方法构建了一个鱼和植物共生的内部循环系统，鱼能够利用豆类残渣从而净化水质，植物净化水质的同时也能利用鱼粪的营养，产生了鱼和植物的额外收益；
(4)本发明提供的豆芽喷淋废水生物循环处理方法包括硝化步骤和反硝化步骤，有效降解鱼粪污水同时控制浇灌植物的水的营养含量，避免水质富营养化。
具体实施方式
一种豆芽喷淋废水生物循环处理方法。所述方法包括以下步骤：
(1)将豆芽喷淋废水引入鱼池中，鱼将豆类残渣吞噬并产生鱼粪；
(2)将鱼粪污水引入物理过滤池中，初步过滤悬浮物杂质和鱼粪；
(3)将初步过滤后的水引入曝气生物滤池中进行硝化反应，曝气生物滤池中添加和驯化了硝化微生物；
(4)将硝化反应后的水引入缺氧生物滤池中进行反硝化反应，缺氧生物滤池中添加和驯化了反硝化微生物；
(5)经反硝化处理后的水流入植物种植区，植物根系把水中的营养成分吸收后，水再流向鱼池内。
在以上技术方案中，将淋过豆芽的水用管道送入鱼池中，鱼可以将淋过豆芽水中的豆类残渣吞噬产生鱼粪，水泵再将鱼池中的鱼粪抽至有三层过滤作用的过滤设备中，第一层物理过滤：毛刷，第二层微生物硝化，第三层微生物反硝化，使得鱼粪中的物质分解为植物生长所需的营养物质，经过过滤后的水流向植物种植区，植物根系把水中的营养成分吸收后，水再流向鱼池内。
工作原理：淋过豆芽的废水其实很干净，且因为掺入了豆类残渣比原水富含更多的营养成分，因此步骤(1)就是利用鱼类将这些营养成分加以利用；再通过步骤(2)物理除杂和步骤(3)、(4)微生物分解发酵对含鱼粪的水进行净化处理，同时将鱼粪污水中的氨态氮转化为植物能够吸收利用的硝态氮，过量的硝态氮则转化为氮气排放到空气中，避免过量的硝态氮影响植物生长；之后通过步骤(5)浇灌植物种植区，利用植物吸收水中的营养成分同时利用植物根系过滤水质，最后干净的水再排入鱼池内。
需要说明的是，步骤(3)、(4)的顺序不能调整。要达到本发明的脱氮的目标，顺序是先利用硝化微生物在好氧环境下进行硝化作用，把鱼粪污水中的氨态氮转化为硝酸盐和亚硝酸盐，然后在缺氧条件下利用反硝化微生物进行反硝化反应，再把硝酸盐和亚硝酸盐氮转化为氮气，以达到脱氮的目的。可以通过控制步骤(4)中反硝化作用的时长或反硝化微生物的量，在满足后续植物吸收利用硝态氮需求的基础上，只把多余的那部分硝酸盐和亚硝酸盐氮转化为氮气排出。
整个废水处理系统中的水一直处于内部循环，不进行外排，每天仅需向整个系统内补充淋过豆芽的水，水的消耗主要是植物、鱼类的吸收和水汽蒸发。可以理解的是，可以参照豆芽生产企业每天排放的豆芽喷淋废水量来设计该废水处理系统的容量。另外，本发明的方法不仅有利于循环利用豆芽喷淋废水，同时生产的鱼和植物一经售出还能产生额外的收益，一举两得。
进一步，步骤(2)中，所述物理过滤池中设置有多层毛刷，利用毛刷来过滤悬浮物杂质和固体鱼粪，避免敞口鱼池中落入的杂质进入后续曝气生物滤池和缺氧生物滤池中形成堵塞，也避免固体鱼粪影响微生物降解的效果。
进一步，步骤(3)中，所述硝化微生物至少包括亚硝酸菌和硝酸菌，这两种常见的硝化细菌硝化作用明显，可以理解的是，硝化微生物还可以是其他种类的真菌。
进一步，步骤(4)中，所述反硝化微生物至少包括反硝化杆菌、斯氏杆菌或萤气极毛杆菌的一种或多种的组合。这三种常见的反硝化细菌反硝化作用明显，可以理解的是，反硝化微生物还可以是其他种类的真菌。
进一步，步骤(5)中，所述植物种植区包括漂浮板种植区、立体种植区、气雾栽培区、虹吸种植区或基质种植区中的一种或多种的组合。优选无土栽培，避免大量泥土混入水中，影响鱼的生长。
进一步，考虑到生产效益和售卖便宜性，步骤(5)中，所述植物种植区栽培的是蔬菜，尤其是根系发达净化水质能力强的蔬菜品种，例如芹菜、生菜、空心菜等。
Claims (7)
1.一种豆芽喷淋废水生物循环处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将豆芽喷淋废水引入鱼池中，鱼将豆类残渣吞噬并产生鱼粪；
(2)将鱼粪污水引入物理过滤池中，初步过滤悬浮物杂质和鱼粪；
(3)将初步过滤后的水引入曝气生物滤池中进行硝化反应，曝气生物滤池中添加和驯化了硝化微生物；
(4)将硝化反应后的水引入缺氧生物滤池中进行反硝化反应，缺氧生物滤池中添加和驯化了反硝化微生物；
(5)经反硝化处理后的水流入植物种植区，植物根系把水中的营养成分吸收后，水再流向鱼池内。
2.根据权利要求1所述的豆芽喷淋废水生物循环处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述物理过滤池中设置有多层毛刷。
3.根据权利要求1所述的豆芽喷淋废水生物循环处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述硝化微生物包括亚硝酸菌和硝酸菌。
4.根据权利要求1所述的豆芽喷淋废水生物循环处理方法，其特征在于，步骤(4)中，所述反硝化微生物包括反硝化杆菌、斯氏杆菌或萤气极毛杆菌中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的豆芽喷淋废水生物循环处理方法，其特征在于，步骤(5)中，所述植物种植区包括漂浮板种植区、立体种植区、气雾栽培区、虹吸种植区或基质种植区中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求5所述的豆芽喷淋废水生物循环处理方法，其特征在于，步骤(5)中，所述植物种植区包括漂浮板种植区、立体种植区或气雾栽培区中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1或5所述的豆芽喷淋废水生物循环处理方法，其特征在于，步骤(5)中，所述植物种植区栽培的是蔬菜。
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2021
- 2021-06-03 CN CN202110620696.8A patent/CN113213711A/zh active Pending
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