CN116161822B - 一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统 - Google Patents

一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116161822B
CN116161822B CN202310275298.6A CN202310275298A CN116161822B CN 116161822 B CN116161822 B CN 116161822B CN 202310275298 A CN202310275298 A CN 202310275298A CN 116161822 B CN116161822 B CN 116161822B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
electrochemical treatment
treatment
filter
communicated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310275298.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116161822A (zh
Inventor
向坤
叶章颖
赵建
彭福
周子甲
倪峰
程皓
徐松华
孟甜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Blue Valley Kunpeng Marine Technology Co ltd
Original Assignee
Qingdao Blue Valley Kunpeng Marine Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Blue Valley Kunpeng Marine Technology Co ltd filed Critical Qingdao Blue Valley Kunpeng Marine Technology Co ltd
Priority to CN202310275298.6A priority Critical patent/CN116161822B/zh
Publication of CN116161822A publication Critical patent/CN116161822A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116161822B publication Critical patent/CN116161822B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统，涉及水处理技术领域，针对现有的问题，现提出如下方案，其包括养殖池、前处理单元、电化学处理模块和后处理单元，所述前处理单元包括与养殖池连通的微滤机，还包括依次设置的缓冲罐、循环水泵与精密过滤器，所述缓冲罐还连通有蛋白分离器，所述电化学处理模块通过对水体进行电解氧化反应，进行氨氮降解和微生物杀菌，所述后处理单元用于将电化学处理模块电解的副产物去除，本发明水体中氨氮转换效率高，电解氧化为氮气，减少亚硝酸盐和硝酸盐的形成；可同步实现微生物病原菌（弧菌等）、CO2高效去除；该系统易于实现智能化精准控制，运行成本低。

Description

一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统。
背景技术
工厂化循环水产养殖不受季节影响，摆脱了传统养殖业受自然环境束缚，可以实现高密度养殖，缩短养殖周期，同时具有节水、节地、保证水产养殖品食品安全（无抗生素）的特点，是未来水产养殖业主要的发展模式。
工厂化循环水养殖水环境的优劣取决于水处理系统的净化能力，目前国内、外99%水处理系统的核心都是生物过滤，依靠生物膜净化氨氮、亚硝酸盐等对鱼有害的物质，例如公告号为CN106035190B，名称为一种海水工厂化循环水系统的双通道水处理方法，属于渔业设施与装备技术领域。它是在目前普遍采用的工厂化循环水养殖系统生物膜法处理水方法的基础上，并增加了贝藻生态过滤通道，利用鱼、虾、贝、藻、参等多营养层次海洋生物的和谐共生原理，通过大型海藻的快速生长和可再生的特性，以及贝类滤食养殖水中残饵粪便和其它颗粒有机物的能力。然而，生物过滤也存在较多问题：生物过滤池内的生物填料需要提前进行硝化细菌挂膜，尤其是海水养殖，挂膜时间非常长，短则一个月，长甚至超出2个月周期，这样就导致生产计划延后，影响正常生产的周期和产量；生物过滤池的建设需要较大的面积，约占养殖区域的1/4-1/2，一是土建成本高；二是占用面积大，这将大大降低生产区域面积，降低产量；生物滤池是整个循环水处理系统的核心，一旦水质指标例如pH值、碱度、溶氧出现问题，生物滤池硝化细菌净化系统将受损，甚至崩溃，那整个养殖系统将面临瘫痪，养殖品种将面临全部死亡；目前，大多数生物过滤池的设计排污存在缺陷，同时老化生物膜脱落未及时处理，时间一长，也大大影响生物滤池的净化效率，同时还会影响水产养殖品质的品质，例如增加鱼的土腥味，严重影响鱼的品尝品质；生物滤池内的硝化细菌将氨氮降解为亚硝酸盐和硝酸盐，降解过程中，容易造成亚硝酸盐过高，大大增加鱼类中毒的风险。
发明内容
本发明提出的一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统，解决了水处理高效净化的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统，包括养殖池、前处理单元、电化学处理模块和后处理单元，所述前处理单元包括与养殖池连通的微滤机，还包括依次设置的缓冲罐、循环水泵与精密过滤器，所述缓冲罐还连通有蛋白分离器，所述电化学处理模块通过对水体进行电解氧化反应，进行氨氮降解和微生物杀菌，所述后处理单元用于将电化学处理模块电解的副产物去除。
优选的，所述电化学处理模块包括电解槽和控制电解槽的电源控制柜。
优选的，所述电解槽设有多组并联，每一组单独设有电源控制柜。
优选的，所述电解槽的管状外壳为U-PVC材质，电解槽内并设有5个电极组，每个电极组含有5对矩形电极片RuO-Ti，阳极有效面积0.57 m2。
优选的，所述后处理单元包括活性炭过滤器和与活性炭过滤器连通的CO2去除器，所述CO2去除器的输出端与养殖池连通。
优选的，所述精密过滤器设有多个并联。
优选的，所述活性炭过滤器还连接有臭氧发生器。
本发明的有益效果：
1、通过工厂化循环水养殖水处理系统，电化学处理模块占地面积小，可模块化组合，单组或者多组并联使用；水体中氨氮转换效率高，氨氮主要被氧化为氮气，减少亚硝酸盐和硝酸盐的形成；可同步实现微生物病原菌（弧菌等）、CO2高效去除。
2、通过本工厂化循环水养殖水处理系统，净化设备单元组合合理，设施少，“即插即用”，不需要提前进行硝化细菌挂膜，不易受水质波动变化影响；易于实现智能化精准控制，运行成本低，适用于幼苗培育、成鱼养成等各个阶段的循环水高密度养殖；同时可适用于养殖工船，占用面积小，高度自动化智能化管控。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统的流程示意图。
图中标号：1、养殖池；2、微滤机；3、缓冲罐；4、蛋白分离器；5、循环水泵；6、精密过滤器；7、电解槽；8、电源控制柜；9、活性炭过滤器；10、CO2去除器。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统，包括养殖池1、前处理单元、电化学处理模块和后处理单元，前处理单元包括与养殖池1连通的微滤机2，还包括依次设置的缓冲罐3、循环水泵5与精密过滤器6，缓冲罐3还连通有蛋白分离器4，电化学处理模块通过对水体进行电解氧化反应，进行氨氮降解和微生物杀菌，后处理单元包括活性炭过滤器9和与活性炭过滤器9连通的CO2去除器10，活性炭过滤器9还连接有臭氧发生器，臭氧发生器定期释放臭氧到活性炭过滤器9中，防止活性炭吸附饱和堵塞，起到活性炭再生的作用，臭氧的添加浓度维持在0.1mg/L，CO2去除器10的输出端与养殖池1连通，通过活性炭吸附过滤去除余氯、消毒副产物、氯酸盐、高氯酸盐和溴酸盐等电解的副产物，后处理单元用于将电化学处理模块电解的副产物去除，经过活性炭过滤器9净化的水体进入CO2去除器10，进一步去除水体中的N2、CO2、CO、H2等有害气体，然后自流返回到养殖池1中，形成全封闭的循环水养殖系统。
养殖池1中的排泄水体经过管道自流进入微滤机2，把水体中残饵粪便等大颗粒物去除；微滤机2的出水通过管道自流进入蛋白分离器4，进一步去除水体中的细小颗粒物和有机质；蛋白分离器12的出水进入缓冲调节池13，进行水体调节；缓冲调节池13中的水体通过水泵14抽入精密过滤器15中，进一步去除微小颗粒物，然后进入电化学处理模块2中的电解槽21的进水口，通过对水体进行电解氧化反应，进行氨氮降解和微生物杀菌去除。
电化学处理模块包括电解槽7和控制电解槽7的电源控制柜8；电解槽7设有多组并联，每一组单独设有电源控制柜8，电解槽7的管状外壳为U-PVC材质，电解槽7内并设有5个电极组，每个电极组含有5对矩形电极片（RuO2-Ti），阳极有效面积0.57 m2；精密过滤器6设有多个并联；采用上述技术方案，对20m3的养殖池（养殖品种为海鲈鱼）进行循环水处理，水体盐度37g/L，养殖密度：20-45 kg/m3 ，水体循环率为：20 m3/h，数据采集范围为5-25周，电化学模块使用4组并行电解槽（独立供电），使得该系统对氨氮去除率达90%以上，对氨氮最大去除速率为3.4 mg/(L·s)，对氨氮去除能力为1670.0 mg TAN/m3，皆高于常规的生物反应器去除氨氮的能力；该系统的最低补水率为300L/kg鱼，比常规的RAS系统补水量可降低约50%；该系统对弧菌等有害菌的去除率≥99.9%，有助于稳定养殖池的微生物菌落。该系统电化学处理单元的能耗低于3.5 kWh/kg。不会影响水产养殖品质的品质，不会影响鱼的品尝品质；本申请的技术方案不会将氨氮降解为亚硝酸盐和硝酸盐，不会造成亚硝酸盐过高，大大降低鱼类中毒的风险。
工作原理：通过养殖池1中的排泄水体经过管道自流进入微滤机2，把水体中残饵粪便等大颗粒物去除；微滤机2的出水通过管道自流进入缓冲罐3与蛋白分离器4，进一步去除水体中的细小颗粒物和有机质，缓冲罐3进行水体调节；缓冲罐3中的水体通过循环水泵5抽入精密过滤器6中，进一步去除微小颗粒物，然后进入电化学处理模块中的电解槽7的进水口，通过对水体进行电解氧化反应，进行氨氮降解和微生物杀菌去除，经过电解氧化之后的水体由电解槽7的出水口进入后处理单元的活性炭过滤器9的进水口，通过活性炭吸附过滤去除余氯、消毒副产物、氯酸盐、高氯酸盐和溴酸盐等电解的副产物；经过活性炭过滤器9净化的水体进入CO2去除器10，进一步去除水体中的N2、CO2、CO、H2等有害气体，然后自流返回到养殖池1中，形成全封闭的循环水养殖系统。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
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 (1)

1.一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统，包括养殖池（1）、前处理单元、电化学处理模块和后处理单元，其特征在于，所述前处理单元包括与养殖池（1）连通的微滤机（2），还包括依次设置的缓冲罐（3）、循环水泵（5）与精密过滤器（6），所述缓冲罐（3）还连通有蛋白分离器（4），所述电化学处理模块通过对水体进行电解氧化反应，进行氨氮降解和微生物杀菌，所述后处理单元用于将电化学处理模块电解的副产物去除；
所述电化学处理模块包括电解槽（7）和控制电解槽（7）的电源控制柜（8）；
所述电解槽（7）设有多组并联，每一组单独设有电源控制柜（8）；
所述电解槽（7）的管状外壳为U-PVC材质，电解槽（7）内并设有5个电极组，每个电极组含有5对矩形电极片（RuO2-Ti），阳极有效面积0.57m2；
所述后处理单元包括活性炭过滤器（9）和与活性炭过滤器（9）连通的CO2去除器（10），所述CO2去除器（10）的输出端与养殖池（1）连通；
所述精密过滤器（6）设有多个并联；
所述活性炭过滤器（9）还连接有臭氧发生器。
CN202310275298.6A 2023-03-21 2023-03-21 一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统 Active CN116161822B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310275298.6A CN116161822B (zh) 2023-03-21 2023-03-21 一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310275298.6A CN116161822B (zh) 2023-03-21 2023-03-21 一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116161822A CN116161822A (zh) 2023-05-26
CN116161822B true CN116161822B (zh) 2025-05-23

Family

ID=86413336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310275298.6A Active CN116161822B (zh) 2023-03-21 2023-03-21 一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116161822B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117623461A (zh) * 2023-12-18 2024-03-01 乐昌佳亚农业新技术有限公司 一种基于生态养殖的循环水处理系统
CN117546805B (zh) * 2023-12-22 2024-07-19 乐昌佳亚农业新技术有限公司 一种海水对虾的无抗生态化循环水养殖方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204714652U (zh) * 2015-03-27 2015-10-21 潍坊中能世通节能环保科技有限公司 一种工厂化养殖循环水处理系统
CN105481127A (zh) * 2016-01-05 2016-04-13 浙江大学 一种电解-紫外联合处理养殖循环水的系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204714652U (zh) * 2015-03-27 2015-10-21 潍坊中能世通节能环保科技有限公司 一种工厂化养殖循环水处理系统
CN105481127A (zh) * 2016-01-05 2016-04-13 浙江大学 一种电解-紫外联合处理养殖循环水的系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN116161822A (zh) 2023-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110156263B (zh) 一种循环水养殖暨尾水处理一体化水处理系统
CN116161822B (zh) 一种基于电化学处理的工厂化循环水养殖水处理系统
CN106495323A (zh) 异养自养串联反硝化去除养殖海水中硝酸盐的方法及装置
CN206467095U (zh) 一种海水养殖废水净化处理工艺装置
CN210215110U (zh) 一种碳氮磷同步高效去除的污水处理系统
KR20150022312A (ko) 순환 여과식 양식 시스템
CN221104509U (zh) 一种养殖水循环处理装置
CN220056588U (zh) 一种鳗鱼养殖废水的净化循环利用系统
CN118145840A (zh) 一种渔光污互补海产养殖系统及其方法
CN102557257B (zh) 一种基于mbr反应器技术的pvc母液处理方法
CN210261453U (zh) 一种循环水养殖暨尾水处理一体化水处理系统
CN210261456U (zh) 一种海水循环水养殖暨尾水处理一体化水处理系统
CN111717999A (zh) 一种通过发酵反应器在填料上挂膜并向生化池转移的方法
CN109516557B (zh) 一种大面积电极微生物双流化床反应器及废水处理方法
CN110463647A (zh) 基于微藻-菌种生物反应器的循环海水养殖系统
CN222204992U (zh) 一种渔光污互补海产养殖系统
CN212451088U (zh) 一种应用于养殖废水处理的一体化处理装置
CN222389693U (zh) 一种海水养殖尾水处理系统
CN104671411A (zh) 一种处理畜禽养殖废水的pabr-mabr耦合技术方法和设备
CN210261454U (zh) 一种海水养殖尾水处理系统
CN108996685A (zh) 基于新型流动床生物膜法的循环水养殖尾水处理系统
CN111924939A (zh) 一种微电极去除水产养殖水体中氨氮及亚硝酸盐的方法
CN119157094A (zh) 一种盐碱地利用苦咸水养殖海水鱼的水循环系统及处理方法
CN218232149U (zh) 一种鱼塘陆基型尾水处理系统
CN208500615U (zh) 一种处理含氮磷污水的中水回用系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant