CN114906967B - 一种用于养殖尾水净化的多格净化池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水净化工艺领域，公开一种用于养殖尾水净化的多格净化池，包括混凝池，混凝池连接有聚合硫酸铁加药装置，并以输水管道分别连接多排相互隔离的过滤池，过滤池边缘设有一排相互连通的反洗池，反洗池与各过滤池间有反洗管道相通，反洗池末端带有抽水泵，反洗池连接有污泥沉淀池，污泥沉淀池连接有污泥处理装置；所述过滤池深为2.6~3.3m；混凝池内的水流高度沿水流方向不断下降。本发明具有净化养殖尾水效率高成本低耗能少的优点。

Description

一种用于养殖尾水净化的多格净化池
技术领域
本发明涉及污水净化工艺领域，尤其涉及一种用于养殖尾水净化的多格净化池。
背景技术
水产养殖流出的尾水中的污染物主要来源于细菌、病毒、含氮饲料、水产排泄物混合以及连带产生的多种腐败物质，这些污染物富含氮磷，如果直接排放至江河中，会引起河水水质富营养化，造成河水进一步腐败，危及河内生物；与其它化工污水不同的是，养殖尾水中易沉淀的饲料残留和排泄物占大多数，这类物质呈块状易沉降，但由于密度小，也易于在水流作用下重新浮起，造在沉淀不稳定，净化不充分，因此需要有针对性的净化工艺设计，才能使最终净化水达到国家排放标准。
中国专利CN110642448A公开了“一种养殖废水再生利用的净化方法”，将养殖海水排入集水井中，经过初步净化后，排入电离池对海水废水进行电离加速有机物分解，然后排入过滤池中加入磁性复合絮凝剂沉降废水中悬浮污染物，加入复合海绵铁进行吸附和化学降解后，再经卵石滤层再次过滤，检测达标后排放，但该方法采用了采用电离和氧化石墨烯等多种昂贵的化合物来合成磁性复合絮凝剂，整体成本高。
发明内容
为了解决现有技术中对养殖尾水净化成本高净化不易达到排放标准的问题，本发明提供一种用于养殖尾水净化的多格净化池，具有净化养殖尾水效率高成本低耗能少的优点。
本发明以以下技术方案实现：
一种用于养殖尾水净化的多格净化池，，包括混凝池，混凝池始端连接有聚合硫酸铁加药装置，并以输水管道分别连接多排相互隔离的过滤池，过滤池边缘设有一排相互连通的反洗池，反洗池与各过滤池间设有反洗管道相通，反洗池末端设有抽水泵二，反洗池连接有污泥沉淀池，污泥沉淀池连接有污泥处理装置；
所述过滤池深度为2.6～3.3m。
混凝池建在坡地上，将养殖尾水从相对高处流下以保持流动速率，过滤池采用多排多格大面积过滤，并且过滤池深为2.6～3.3m，相对一般过滤池较浅，以大面积提高过滤效率，又同时减少了挖池所需能量，而较深且面积较小的过滤池往往容易令水流积蓄在池内，并且一次性通入的水流过大，压力过大，可能会超出过滤池的过滤能力，也会造成过滤池对凝絮物吸附截留失败的可能升高，使得凝絮物被冲入净化水的可能性升高，导致净化效率不高，净化不彻底；反洗管道和抽水泵能将残留在过滤池中的大块饲料残渣和排泄物快速冲出并抽入污泥沉淀池。
优选的，所述混凝池底面沿水流方向斜向下倾斜，混凝池里设有多个排成一排的导流墙，从池底壁向上延伸的导流墙和从池顶壁向下延伸的导流墙间隔排列，导流墙与池底壁或池顶壁之间留有过水口，混凝池末端设有微滤机，混凝池末端与各输水管道间设有自动阀门。
混凝池内以养殖尾水初速度为原动力，混凝池底壁的倾斜令水流保持速度，导流墙将混凝池隔成多个隔间令水流上下翻滚，令尾水内的污染物与混凝药剂充分混合，水流至微滤机处进行初步过滤，微滤机过滤网为150～200目，能过滤直径大于80μm的污染物微粒。
优选的，过滤池排列成多排，过滤池内带有滤料层，过滤池与反洗管道间设有自动阀门；
输水管道末端连接在滤料层下方；
反洗池还连接有与各过滤池相通的排水管道，排水管道始端连接滤料层上方，反洗管道始端连接滤料层下方，排水管道和反洗管道内设有自动阀门。
水流从滤池底部从下向上过滤流动，经过滤成净水，而污染物微粒被滤料层阻隔，或嵌顿在滤料层内或滞留在滤料层与过滤池底壁间隙内，滤料层上方的净水由排水管道排入江河，而滤料层内和底部浓缩过的污染物和水被抽水泵定时抽入反洗池，进入污泥沉淀池。
优选的，滤料层从上至下包括石英砂层一、石英砂层二、石英砂层三、石英砂层四、不锈钢网和格栅板，格栅板下方设有支撑架；
石英砂层一、石英砂层二、石英砂层三、石英砂层四的石英砂粒径分别为2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm，不锈钢网网眼直径为6-8mm。
较浅的过滤池需要配合特定的过滤层，才能有效实现一次性水净化达到排放标准。
滤料层下方还设有多个吹气口，吹气口连接有吹气机；吹气机启动时，吹气口吹出高速气流，将堵塞在滤料层的絮凝物吹出，易于被反洗冲走。
优选的，滤料层为从上至下包括活性炭包石英砂层一、活性炭包石英砂层二、石英砂层三、石英砂层四、不锈钢网和格栅板，格栅板下方设有支撑架；
活性炭包石英砂层一、活性炭包石英砂层二的活性炭包石英砂粒径分别为2-4mm、4-8mm，石英砂层三、石英砂层四的石英砂粒径分别为8-16mm、16-32mm，不锈钢网网眼直径为6-8mm。
用活性炭包括的石英砂不仅有石英砂本身的过滤作用，而且还有活性炭的吸附功能，能将污水中的可溶有机物、重金属离子吸附截留，有效降低COD，活性炭再生只需经再度高温碳化。
优选的，活性炭包石英砂层以以下步骤制备：
1)将壳聚糖分别与1-3mm、3-7mm直径的石英砂混合于水，滴入盐酸，将混合物PH值调至5-6之间，加入交联剂，室温搅拌，再沉淀；
2)将步骤1)沉淀下来的包有壳聚糖的石英砂用水洗涤至中性，烘干后进行碳化，用超声粉碎，得到包活性炭的2-4mm和4-8mm的石英砂。
优选的，步骤1)中壳聚糖与石英砂质量比为0.8～2:1，搅拌时间为30min～1.5h，当交联剂为戊二醛、乙二醛和甲醛中的一种时，交联剂中的醛基与壳聚糖的氨基摩尔比为1～1.3:1，当交联剂为环氧氯丙烷、六偏磷酸钠和三聚磷酸钠中的一种时，交联剂与壳聚糖的质量比为1:4～9；
步骤2)中烘干温度为45℃～60℃，烘干时间为8～12h，碳化温度为480℃～800℃，碳化时间为4～8h，超声功率为600-1000W，超声频率为10～40kHz。
壳聚糖是一种相对便宜的天然来源的产物，碳化温度在450℃左右，与石英砂有较好的吸附效果，制备工艺简单且能控制成本。
优选的，加药装置包括计量泵和加药箱；反洗池还连接有臭氧反应池，反洗池和臭氧反应池通过管道连接，排水管道内设有抽水泵三，臭氧池连接有臭氧发生器；
所述自动阀门定时控制。
计量泵用于控制加药箱的加药量，臭氧进入臭氧池能转成自由基起到杀菌消毒的作用，并且臭氧反应后无副产物，不会往水中增加新的污染物，自动阀门根据反洗和排出净水的需要定量开关。
优选的，污泥沉淀池包括搅拌池和刮泥池，搅拌池内设有搅拌器，搅拌池与刮泥池之间以导流墙相隔，导流墙从池底壁向上延伸并与池顶壁间留有过水口，刮泥池内设有刮泥机和泥斗，泥斗连接污泥处理装置；
刮泥池还设有连通输水管道的回水管道，回水管道内设有抽水泵一。
搅拌器将水与沉淀池再度混合，污水通过过水口流入刮泥池开始沉淀，沉淀到一定时候，刮泥机开始工作不断将沉淀刮入泥斗，上层水被回水管道回输入输水管道，重新进入过滤池。
优选的，污泥处理装置包括依次连接的污泥浓缩池、污泥储存池和压滤设备，压滤设备连接搅拌池。
污泥在污泥浓缩池内进一步沉淀，再被排入污泥储存池，并被统一压滤，压出的过滤液重输入搅拌池，再沉淀，压滤得到的泥饼被运走。
优选的，搅拌池还连接有磁活性炭加药装置，磁活性炭包括多孔活性炭和位于多孔内的磁粒子；
泥斗和污泥浓缩池之间还设有磁泥分离装置。
磁活性炭加入搅拌池，和污水在搅拌器下充分混合，将污水中的絮凝物和各类氮磷可溶物都吸附入活性炭，磁活性炭和污水进入刮泥池后，将原絮凝物的沉淀速度加倍，得到的磁性污泥被送入磁泥分离装置分离，磁活性炭被分离回收，污泥进入污泥浓缩池。
优选的，磁活性炭由以下步骤制备：
(1)用虾蟹壳粉碳化成多孔活性炭和氧化钙的包裹物，用纳米粉碎机充分粉碎至200nm～3μm；
(2)将步骤(1)制备的微米多孔活性炭投入水中搅拌，再加入Fe3+和Fe2+，直到混合均匀，得到初级磁活性炭；
(3)在步骤(2)制成的反应液中投入虾蟹壳粉搅拌，并滴加盐酸将PH调至中性，混合均匀后，用磁铁将初级磁活性炭分离出来，在惰性气体保护下进行二次碳化，再经纳米粉碎机充分粉碎并经磁铁纯化后，得到产物磁活性炭。
虾蟹壳粉包含有几丁质、碳酸钙和蛋白质，经过碳化后转成多孔活性炭和氧化钙包裹物，对铁离子和亚铁离子有很好的吸附性，同时碳酸钙在分解时大量CO2逸出，在氧化钙周围形成孔洞，有利于水分子进入生成氢氧化钙，进而分离出OH-离子，恰好与进入活性炭多孔的铁离子和亚铁离子反应生成磁性Fe3O4，二次碳化将Fe3O4在高温下进行再结晶，有利于磁性增强，又在初级磁活性炭外包裹一层无磁性的活性炭层，隔离磁性Fe3O4间的吸附倾向。
优选的，步骤(1)碳化温度为420～600℃，碳化时间为3～8h；
步骤(2)搅拌温度为40～90℃，搅拌速度为1800～3000r/min，活性炭与铁盐、亚铁盐混合物的质量比为0.5～2:1，铁离子与亚铁离子的摩尔比为1.4～1.8:1，反应30min～1.5h；
步骤(3)搅拌温度为40～90℃，搅拌速度为1800～3000r/min，碳化温度为420～900℃，碳化时间为3～5h，惰性气为氮气或氩气。
本发明的有益效果：(1)高效将养殖尾水中的氮磷化合物通过沉淀和吸附去除，达到国家排放标准；(2)整体工艺成本低，耗能少；(3)滤料层和磁活性炭都有可再生性，成本进一步降低；(4)反洗装置的抽水泵和吹风机有效解决滤料层的堵塞问题。
附图说明
图1为养殖尾水净化池总结构示意图。
图2为过滤池实施例1侧截面示意图。
图3为过滤池实施例2侧截面示意图。
图4为活性炭包裹石英砂横截面示意图。
图5为磁活性炭横截面示意图。
1-混凝池；2-加药装置；2.1-聚合硫酸铁加药装置；2.2-磁活性炭加药装置；3-计量泵；4-加药箱；5-导流墙；6-过水口；7-微滤机；8-输水管道；9-自动阀门；10-臭氧反应池；11-过滤池；12-滤料层；12.1-石英砂层一；12.2-石英砂层二；12.3-石英砂层三；12.4-石英砂层四；12.5-不锈钢网；12.6-格栅板；12.7-活性炭包石英砂层一；12.8-活性炭包石英砂层二；13-支撑架；14-反洗池；15-反洗管道；16-抽水泵一；17-污泥沉淀池；18-污泥处理装置；19-搅拌池；20-刮泥池；21-刮泥机；22-泥斗；23-回水管道；24-污泥浓缩池；25-污泥储存池；26-压滤设备；27-吹气机；28-吹气口；29-搅拌器；30-磁泥分离装置；31-抽水泵二；32-活性炭多孔；33-活性炭；34-石英砂；35-活性炭包石英砂；36-磁粒子；37-磁活性炭；38-臭氧发生器；39-抽水泵三；40-排水管道。
具体实施方式
以下对照说明书附图对各实施例进行进一步说明。
实施例1
一种用于养殖尾水净化的多格净化池，包括混凝池1，混凝池1连接有聚合硫酸铁加药装置2.1，加药装置2包括计量泵3和加药箱4；混凝池1底壁随着水流方向斜向下倾斜，混凝池1里有多个排成一排的导流墙5，从池底壁向上延伸的导流墙5和从池顶壁向下延伸的导流墙5间隔排列，导流墙5与池底壁或池顶壁之间留有过水口6，混凝池1末端设有微滤机7，混凝池1末端与各输水管道8间设有自动阀门9，养殖尾水在重力和初速度的作用下在混凝池里翻滚总与聚合硫酸铁充分混合形成絮凝物，将各类饲料排汇物残渣和总磷聚集絮凝形成可沉淀的大块；在经过微滤机7时，直径大于80μm的絮凝物都可以得到有效过滤，自动阀门9定时控制开闭，混凝池1以输水管道8分别连接多排相互隔离的过滤池11，过滤池11排列成多排，为3.3m池，且内带有滤料层12；输水管道8末端连接在滤料层12下方；水流从滤池底部从下向上过滤流动，经过滤成净水，而污染物微粒被滤料层阻隔，或嵌顿在滤料层内或滞留在滤料层与过滤池底壁间隙内；过滤池11还带有用来排出净水的排水管道13，排水管道13内设有自动阀门9；
滤料层12从上至下包括石英砂层一12.1、石英砂层二12.2、石英砂层三12.3、石英砂层四12.4、不锈钢网12.5和格栅板12.6，格栅板12.6下方设有支撑架13；
石英砂层一12.1、石英砂层二12.2、石英砂层三12.3、石英砂层四12.4的石英砂粒分别径为2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm，不锈钢网12.5网眼直径为6-8mm；石英砂层有很好的过滤效果，尤其将石英砂颗粒从大到小向上堆放，随尾水从滤料层底不断涌入，水平面上升，粒径大的絮凝物被阻隔在滤料层较低的层面，池水不断的过滤净化直至达到排放标准；过滤池11边缘带有一排相互连通的反洗池14，过滤池11与反洗管道间设有自动阀门9，反洗池14与各过滤池11间有反洗管道15相通，反洗池14末端带有抽水泵二31，反洗池14连接有污泥沉淀池17，污泥沉淀池17连接有污泥处理装置18；滤料层内和底部浓缩过的污染物和水被抽水泵二31定时抽入反洗池14，进入污泥沉淀池17，由于抽水泵二31对池水加速，将浸没滤料层12的池水迅速抽出，进而带出堵塞在滤料层内的絮凝物；反洗池14连接有与各过滤池11相通的排水管道40，排水管道从滤料层12上方排水进入反洗池14，反洗池14还通过管道连接有臭氧反应池10，管道内设有抽水泵三39，臭氧反应池10连接臭氧发生器38，排水管道40也设有自动阀门9并定时控制，当反洗完成后，反洗管道被自动阀门9关闭，排水管道40开放，滤料层12上方的净水被抽水泵三39抽入臭氧反应池，经臭氧消毒杀菌后，被排放至河流中；
污泥沉淀池17包括搅拌池19和刮泥池20，搅拌池19内设有搅拌器20，搅拌池19与刮泥池20之间以导流墙5相隔，导流墙5从池底壁向上延伸并与池顶壁间留有过水口6，刮泥池20内设有刮泥机21和泥斗22，泥斗22连接污泥处理装置18，泥斗22与污泥处理装置18之间还设有磁泥分离装置30；搅拌池19还连接有磁活性炭加药装置2.2；磁活性炭能有效加速污泥的沉淀速度，并进一步吸附水中的含氮有机物并降低COD，磁泥分离装置将磁活性炭分离回收，而污泥被送入污泥处理装置18；
刮泥池20还设有连通输水管道8的回水管道23，回水管道23连接抽水泵一16，将刮泥池20中的水再抽回进行过滤；
污泥处理装置18包括依次连接的污泥浓缩池24、污泥储存池25和压滤设备26，压滤设备26连接搅拌池19，将压滤液送入搅拌池19再沉淀。
实施例2
与实施例1不同之处在于过滤池11底安装有吹气机27的吹气口28，滤料层12从上至下的头两层为活性炭包石英砂层一12.7，活性炭包石砂层二12.8，活性炭包石英砂层一12.7的石英砂直径为2-4mm，活性炭包石英砂层二12.8的石英砂直径为4-8mm；吹气机27对除堵塞反洗过程提供辅助，由于堵塞物去除得更干净，令过滤池不易再被堵塞，活性炭对可溶性含氮物有显著的吸附作用，能进一步降低养殖尾水COD。
实施例3
磁活性炭由以下步骤制备：
(1)用虾蟹壳粉碳化，碳化温度为420℃，碳化时间为3h，成多孔活性炭和氧化钙的包裹物，用纳米粉碎机充分粉碎至200nm；
(2)将步骤(1)制备的微米多孔活性炭投入水中搅拌，搅拌温度为40℃，搅拌速度为1800r/min，再加入Fe3+和Fe2+，活性炭与铁盐、亚铁盐混合物的质量比为0.5:1，铁离子与亚铁离子的摩尔比为1.4:1，反应30min，得到初级磁活性炭；
(3)在步骤(2)制成的反应液中投入虾蟹壳粉搅拌，并滴加盐酸将PH调至中性，搅拌温度为40℃，搅拌速度为1800r/min，混合均匀后，用磁铁将初级磁活性炭分离出来，在惰性气体保护下进行二次碳化，碳化温度为420℃，碳化时间为3h，惰性气为氮气，再经纳米粉碎机充分粉碎并经磁铁纯化后，得到产物磁活性炭。
实施例4
磁活性炭由以下步骤制备：
(1)用虾蟹壳粉碳化，碳化温度为600℃，碳化时间为8h，成多孔活性炭和氧化钙的包裹物，用纳米粉碎机充分粉碎至3μm；
(2)将步骤(1)制备的微米多孔活性炭投入水中搅拌，搅拌温度为90℃，搅拌速度为3000r/min，再加入Fe3+和Fe2+，活性炭与铁盐、亚铁盐混合物的质量比为2:1，铁离子与亚铁离子的摩尔比为1.8:1，反应1.5h，得到初级磁活性炭；
(3)在步骤(2)制成的反应液中投入虾蟹壳粉搅拌，并滴加盐酸将PH调至中性，搅拌温度为90℃，搅拌速度为3000r/min，混合均匀后，用磁铁将初级磁活性炭分离出来，在惰性气体保护下进行二次碳化，碳化温度为900℃，碳化时间为5h，惰性气为氩气，再经纳米粉碎机充分粉碎并经磁铁纯化后，得到产物磁活性炭。
实施例5
磁活性炭由以下步骤制备：
(1)用虾蟹壳粉碳化，碳化温度为510℃，碳化时间为5.5h，成多孔活性炭和氧化钙的包裹物，用纳米粉碎机充分粉碎至1.4μm；
(2)将步骤(1)制备的微米多孔活性炭投入水中搅拌，搅拌温度为65℃，搅拌速度为2400r/min，再加入Fe3+和Fe2+，活性炭与铁盐、亚铁盐混合物的质量比为1.25:1，铁离子与亚铁离子的摩尔比为1.6:1，反应1h，得到初级磁活性炭；
(3)在步骤(2)制成的反应液中投入虾蟹壳粉搅拌，并滴加盐酸将PH调至中性，搅拌温度为65℃，搅拌速度为2400r/min，混合均匀后，用磁铁将初级磁活性炭分离出来，在惰性气体保护下进行二次碳化，碳化温度为660℃，碳化时间为4h，惰性气为氩气，再经纳米粉碎机充分粉碎并经磁铁纯化后，得到产物磁活性炭。
实施例6
活性炭包石英砂层以以下步骤制备：
1)将壳聚糖分别与1-3mm、3-7mm直径的石英砂混合于水，壳聚糖与石英砂质量比为0.8:1，滴入盐酸，将混合物PH值调至5，加入戊二醛，醛基与壳聚糖的氨基摩尔比为1:1，室温搅拌30min，再沉淀；
2)将步骤1)沉淀下来的包有壳聚糖的石英砂用水洗涤至中性，烘干，温度为45℃，时间为8h，然后进行碳化，碳化温度为480℃，碳化时间为4h，用超声粉碎，超声功率为600W，超声频率为10kHz，得到包活性炭的2-4mm和4-8mm的石英砂。
实施例7
1)将壳聚糖分别与1-3mm、3-7mm直径的石英砂混合于水，壳聚糖与石英砂质量比为2:1，滴入盐酸，将混合物PH值调至6之间，加入环氧氯丙烷，与壳聚糖的质量比为1:9，室温搅拌1.5h，再沉淀；
2)将步骤1)沉淀下来的包有壳聚糖的石英砂用水洗涤至中性，烘干，温度为60℃，时间为12h，然后进行碳化，碳化温度为800℃，碳化时间为8h，用超声粉碎，超声功率为1000W，超声频率为40kHz，得到包活性炭的2-4mm和4-8mm的石英砂。
实施例8
1)将壳聚糖分别与1-3mm、3-7mm直径的石英砂混合于水，壳聚糖与石英砂质量比为1.4:1，滴入盐酸，将混合物PH值调至5.5之间，加入三聚磷酸钠，与壳聚糖的质量比为1:6.5，室温搅拌1h，再沉淀；
2)将步骤1)沉淀下来的包有壳聚糖的石英砂用水洗涤至中性，烘干，温度为52.5℃，时间为10h，然后进行碳化，碳化温度为640℃，碳化时间为6h，用超声粉碎，超声功率为800W，超声频率为25kHz，得到包活性炭的2-4mm和4-8mm的石英砂。
实施例9
与实施例1不同之处在于，搅拌池内未加磁活性炭。
实施例10
与实施例1不同之处在于，搅拌池内加入的活性炭无磁性。
实施例11
与实施例2不同之处在于，搅拌池内未加磁活性炭。
实施例12
与实施例2不同之处在于，过滤池内无吹气机且搅拌池内未加磁活性炭。
实施例13
与实施例1不同之处在于，过滤池中滤料层上层净水直接排入河流，不过经臭氧和臭氧反应池处理。
对比例1
与实施例1不同之处在于，过滤池的滤料层仅三层滤料，自上而下包括无烟煤层、石英砂层和石榴石、磁铁矿和钛铁矿混合层，且各层粒径自上而下由小变大。
对比例2
与对比例1不同之处在于，过滤池深为6米。
对比例3
与实施例1不同之处在于，过滤池深为6米。
将污泥物浓度相近的六批养殖尾水通过实施例1～2和对比例1～4，得到净化水经质检，得到总氮、总磷、氨氮、总悬浮物、COD、铁离子净化前后数据如表1～2所示；
用各种凝絮物、污泥洒入实施例1、2、9～13和对比例1～3的过滤池滤料层制造堵塞模型，再用反洗装置反洗各过滤池，反洗效果如表3所示：
表1未净化养殖尾水质检数据
总氮 氨氮 总磷 总悬浮物 COD 铁离子
实施例1 2.56 0.531 0.38 10 4.33 /
实施例2 2.38 0.555 0.45 12 4.21 /
实施例9 2.77 0.542 0.41 8 4.12 /
实施例10 2.64 0.547 0.37 9 4.19 /
实施例11 2.5 0.525 0.35 10 4.45 /
实施例12 2.47 0.522 0.39 12 4.40 /
实施例13 2.77 0.565 0.40 11 4.22  
表2净化水质检数据
总氮 氨氮 总磷 总悬浮物 COD 铁离子 沉淀速度
实施例1 1.26 0.269 0.026 3.8 3.2 <0.03 <10min
实施例2 0.82 0.115 0.024 2.0 1.8 <0.03 <10min
实施例9 2.14 0.277 0.028 4.0 3.9 <0.03 >30min
实施例10 1.49 0.264 0.029 4.1 3.8 <0.03 >25min
实施例11 1.02 0.146 0.027 2.4 2.0 <0.03 >30min
实施例12 1.04 0.130 0.030 2.3 1.9 <0.03 >30min
实施例13 1.44 0.297 0.038 2.8 3.6 <0.03 <10min
表3堵塞模型反洗效果
Figure BDA0003624116880000091
Figure BDA0003624116880000101
从表1和表2的对比可以看到各实施例能在各指标上将养殖尾水净化达到国家排放标准，其中使用无活性炭包石英砂层的滤料层的实施例1、实施例9、10、13在总氮、氨氮、总悬浮物和COD上与使用活性炭包石英砂层的滤料层的实施例2、实施例11、12的表现上，后者更胜一筹，可见在滤料层用活性炭包石英砂层对吸附含氮有机物有显著效果，同时对吸附悬浮物也有增进效果；磁活性炭的使用效果主要体现在污泥沉淀池的沉淀速度上，有磁活性炭的实施例1、2、13的沉淀速度都低于10min，而实施例10所用的沉淀活性炭无磁性，因而沉淀效果不够显著，其它未加磁活性炭的实施例沉淀速度都在30min以上；铁离子在养殖尾水中本身含量极少，但由于混凝池里会加入聚合硫酸铁，因此净化水中铁离子的含量也和悬浮物的去除率相关，数据中可看出各实施例都能有效去除铁离子，但实施例2使用活性炭包石英砂和磁活性炭对总悬浮物的去除效果更显著，实施例11、12、13都采用和活性炭包石英砂，总悬浮物的去除也较其它实施例效果好，但磁活性炭对总悬浮物的去除并无明显效果，因而未加磁活性炭影响不大；再看表3显示的不同实施例和对比例的反洗效果，对比例1、2都用的现有技术中的三层滤料层，对比例1在过滤池浅的情况下反洗难度大大升高，需要反洗多次才能去除堵塞，对比例2由于过滤池深加大使得反洗变易，但使用本发明的滤料层的对比例3在过滤池深加大的情况下起到的效果与对比例2相同，而在过滤池深仅3米的各实施例易除去堵塞的反洗效果可见，本发明的滤料层能降低过滤池浅情况下反洗难度大的问题；用没有臭氧反应池的实施例13和其它使用臭氧反应池的各实施例比较，实施例13在去除总氮、氨氮、总磷和COD的表现上都低于其它实施例，因此可见臭氧对去除有机污染物降低COD上的显著效果。

Claims (9)

1.一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，包括混凝池，混凝池始端连接有聚合硫酸铁加药装置，并以输水管道分别连接多排相互隔离的过滤池，过滤池边缘设有一排相互连通的反洗池，反洗池与各过滤池间设有反洗管道相通，反洗池末端设有抽水泵二，反洗池连接有污泥沉淀池，污泥沉淀池连接有污泥处理装置；
所述过滤池深度为2.6~3.3m；
过滤池内带有滤料层；
所述滤料层为从上至下包括活性炭包石英砂层一、活性炭包石英砂层二、石英砂层三、石英砂层四、不锈钢网和格栅板；
所述活性炭包石英砂层以以下步骤制备：
1）将壳聚糖分别与1-3mm、3-7mm直径的石英砂混合于水，滴入盐酸，将混合物pH值调至5-6之间，加入交联剂，室温搅拌，再沉淀；
2）将步骤1）沉淀下来的包有壳聚糖的石英砂用水洗涤至中性，烘干后进行碳化，用超声粉碎，得到包活性炭的2-4mm和4-8mm的石英砂；
所述步骤1）中壳聚糖与石英砂质量比为0.8~2:1，搅拌时间为30min~1.5h，当交联剂为戊二醛、乙二醛和甲醛中的一种时，交联剂中的醛基与壳聚糖的氨基摩尔比为1~1.3:1，当交联剂为环氧氯丙烷、六偏磷酸钠和三聚磷酸钠中的一种时，交联剂与壳聚糖的质量比为1:4~9；
步骤2）中烘干温度为45℃~60℃，烘干时间为8~12h，碳化温度为480℃~800℃，碳化时间为4~8h，超声功率为600-1000W，超声频率为10~40kHz；
所述污泥沉淀池包括搅拌池；
所述搅拌池还连接有磁活性炭加药装置，磁活性炭包括多孔活性炭和位于多孔内的磁粒子；
所述磁活性炭由以下步骤制备：
（1）用虾蟹壳粉碳化成多孔活性炭和氧化钙的包裹物，纳米粉碎机充分粉碎至200nm~3μm；
（2）将步骤（1）制备的微米多孔活性炭投入水中搅拌，再加入Fe3+和Fe2+，直到混合均匀，得到初级磁活性炭；
（3）在步骤（2）制成的反应液中投入虾蟹壳粉搅拌，并滴加盐酸将pH调至中性，混合均匀后，用磁铁将初级磁活性炭分离出来，在惰性气体保护下进行二次碳化，再经纳米粉碎机充分粉碎并经磁铁纯化后，得到产物磁活性炭；
步骤（1）碳化温度为420~600°C，碳化时间为3~8h；
步骤（2）搅拌温度为40~90°C，搅拌速度为1800~3000r/min，活性炭与铁盐、亚铁盐混合物的质量比为0.5~2:1，铁离子与亚铁离子的摩尔比为1.4~1.8:1，反应30min~1.5h；
步骤（3）搅拌温度为40~90°C，搅拌速度为1800~3000r/min，碳化温度为420~900°C，碳化时间为3~5h，惰性气为氮气或氩气。
2.根据权利要求1所述的一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，所述混凝池底面沿水流方向斜向下倾斜，混凝池里设有多个排成一排的导流墙，从池底壁向上延伸的导流墙和从池顶壁向下延伸的导流墙间隔排列，导流墙与池底壁或池顶壁之间留有过水口，混凝池末端设有微滤机，混凝池末端与各输水管道间设有自动阀门。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，所述过滤池排列成多排，过滤池与反洗管道间设有自动阀门；
输水管道末端连接在滤料层下方；
反洗池还连接有与各过滤池相通的排水管道，排水管道始端连接滤料层上方，反洗管道始端连接滤料层下方，排水管道和反洗管道内设有自动阀门。
4.根据权利要求3所述的一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，所述滤料层下方还设有多个吹气口，吹气口连接有吹气机。
5.根据权利要求1所述的一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，格栅板下方设有支撑架；
活性炭包石英砂层一、活性炭包石英砂层二的活性炭包石英砂粒径分别为2-4mm、4-8mm，石英砂层三、石英砂层四的石英砂粒径分别为8-16mm、16-32mm，不锈钢网网眼直径为6-8mm。
6.根据权利要求2所述的一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，所述聚合硫酸铁加药装置包括计量泵和加药箱；
所述自动阀门定时控制；
反洗池还连接有臭氧反应池，反洗池和臭氧反应池通过管道连接，管道内设有抽水泵三，臭氧池连接有臭氧发生器。
7.根据权利要求2或5或6所述的一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，所述污泥沉淀池还包括刮泥池，搅拌池内设有搅拌器，搅拌池与刮泥池之间以导流墙相隔，导流墙从池底壁向上延伸并与池顶壁间留有过水口，刮泥池内设有刮泥机和泥斗，泥斗连接污泥处理装置；
刮泥池还设有与输水管道连通的回水管道，回水管道连接抽水泵一。
8.根据权利要求7所述的一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，
所述泥斗和污泥处理装置之间还设有磁泥分离装置。
9.根据权利要求1或2或5或6所述的一种用于养殖尾水净化的多格净化池，其特征在于，所述污泥处理装置包括依次连接的污泥浓缩池、污泥储存池和压滤设备，压滤设备连接搅拌池。
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