CN117285160A - 一种养殖废水循环处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废水处理技术领域，具体的说是一种养殖废水循环处理系统及方法，包括与养殖池塘通过沟渠连通的前池、与前池通过管道连通的沉淀池、与沉淀池通过管道连通的反硝化池、与反硝化池通过管道连通的硝化池、与硝化池通过管道或沟渠连通的后池；所述沉淀池还包括添加的絮凝剂；所述反硝化池还包括添加的碳源；所述硝化池底部设置有曝气装置，所述后池内种植后绿藻藻种，且后池与养殖池塘通过沟渠连通；本发明既能对养殖尾水进行循环净化处理，同时降低循环净化过程中产生的其他废水污染，且设备成本低，占地面积小，脱氮除磷效率高。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体的说是一种养殖废水循环处理系统及方法。
背景技术
目前，我国鱼虾蟹贝等水产的两大来源分别为养殖和捕捞。随着水产养殖技术的发展，大量水产养殖企业通过科学化、标准化的技术措施和先进的机械设备提高养殖密度，高效、稳定地提高水产养殖品产量，逐渐形成工厂化水产养殖。
随着养殖密度的增加，水产品养殖日常代谢的废弃物总量也在不断加大，并伴随着废水直接排入水体中，影响水环境质量。因此，水产养殖行业势必要探索、研究出科学、高效、可持续的养殖废水处理工艺，改善水环境质量。
当前养殖尾水治理技术主要通过对池塘进行标准化改造，并利用物理、化学及生物等水质净化措施，构建生态沟渠和净化池塘等净化湿地作为尾水处理设施，对池塘养殖尾水实施水质净化，实行循环水养殖。
上述方法虽然能够一定效果的起到尾水循环处理净化效果，但是通常净化区面积占到所要治理养殖区域面积的6-20％，占地面积大，处理成本高，且在净化养殖尾水的同时会产生大量的其他废水，且排放量大，综合来看，起到的环境保护效果不强。
综上，提出一种既能对养殖尾水进行循环净化处理，同时降低循环净化过程中产生的其他废水污染，是当前研究的重点方向。
发明内容
为了弥补不足，提出一种养殖废水循环处理系统及方法，通过沉淀、反硝化、硝化及藻类生物处理的整体生物循环系统对养殖尾水进行循环净化处理，净化效果好，且净化过程中不产生其他污染。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种养殖废水循环处理系统，包括与养殖池塘通过沟渠连通的前池、与前池通过管道连通的沉淀池、与沉淀池通过管道连通的反硝化池、与反硝化池通过管道连通的硝化池、与硝化池通过管道或沟渠连通的后池；
所述前池与养殖池塘直接通过生态沟渠连通，且二者水流相互循环；
所述前池内的废水通过泵提升至沉淀池内，沉淀池还包括添加的絮凝剂；
所述沉淀池内经过沉淀和排泥处理后的废水输送至反硝化池内，所述反硝化池还包括添加的碳源；
所述反硝化池内通过增加碳源反应处理后的废水输送至硝化池内；所述硝化池底部设置有曝气装置；
所述反硝化生物过程如下：
C6H12O6+12NO3 -→6H2O+6CO2+12NO2 -+能量
5CH3COOH+8NO3 -→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量
所述硝化池内经过反映后的回流水回流输送至反硝化内循环3-10次并经过滤后输送至后池内，且硝化池和反硝化池循环过程中反硝化池停止接收沉淀池输送的废水；
所述硝化池内硝化过程如下：
亚硝化单胞菌属：2NH4 ++3O2→4H++2NO2 -+2H2O+能量
硝化杆菌属2NO2 -+O2→2NO3 -+能量
所述后池内种植后绿藻藻种，且后池与养殖池塘通过沟渠连通，养殖池塘与后池连接的沟渠进水位置位于前池的相反方向，形成养殖池塘的水循环；
藻类光合作用计量关系如下：
106CO2+16NO3 -+HPO4 2-+122H2O＝(CH2O)106(NH3)16H3PO4+138O2
P：N：C：O2＝1:16:106:138(摩尔比)
浮游植物光合作用释放1mgO2，产生有机碳的量为0.289mg。
优选的，所述沉淀池中的絮凝剂为PAC和PAM的一种或多种。
优选的，所述沉淀池还包括排泥后的干化，干化产生的回流水输送至前池内。
优选的，所述反硝化池中的碳源为甲醇。
优选的，所述反硝化池中设置有搅拌装置。
一种养殖废水循环处理方法，包括如下步骤：
S1：前池，在养殖池塘边挖建前池，前池与养殖池塘通过沟渠连通，或将养殖池塘一角作为前池，前池与养殖池塘水相互流通，前池面积小于养殖池塘面积且前池内设置有提升泵；
S2：沉淀池，沉淀池位于前池一侧，为室内池，沉淀池内封底处理，封底材料包括水泥、砖块、石子、瓷砖等，前池废水通过泵提升后进入管道后输送至沉淀池，沉淀池内水位上升过程中加入絮凝剂，水位停止上升后停止加入，静置后将上层水通过泵及管道输送至反硝化池内，静置后将下层污泥通过人工或机械的一种或多种形式清出后进行干化处理，干化处理产生的回流水输送的前池内，产生的固体外运于其他用途；
S3：反硝化池，反硝化池于沉淀池一侧，为室内池，且进行封底处理，沉淀池的废水输送至反硝化池过程中，持续添加碳源至废水停止输送，持续进行搅拌1-2h后停止，将反硝化池中水通过泵输送至硝化池内；
S4：硝化池，硝化池位于反硝化池一侧，且进行封底处理，反硝化池输送废水过程中启动曝气装置，于硝化池内进行硝化反应持续静置1-5天，静置后的废水回流至反硝化池，再次进行反硝化处理后输送至硝化池内进行硝化，循环3-10次后将硝化池内废水输送经过过滤后输送至后池内；
S5：后池，位于硝化池一侧，且后池为室外池，其内有绿藻藻种，后池与养殖池塘连通的出水口和后池与硝化池连接的进水口相对设置。
优选的，所述硝化池硝化过程中PH值为8-9。
优选的，所述硝化池硝化过程中温度为20-30℃。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种养殖废水循环处理系统及方法，通过沉淀池去除悬浮物(以颗粒物形式存在的氮磷)，在反硝化池中投加甲醇补充碳源，保证脱氮效果，采用过滤去除排过滤去除从填料上脱落的活性污泥等悬浮物，配合在后池中添加绿藻吸收利用水中的无机磷，藻类光合作用产氧后回注养殖池塘，既能对养殖尾水进行循环净化处理，同时降低循环净化过程中产生的其他废水污染，且设备成本低，占地面积小，脱氮除磷效率高。
附图说明
图1是本发明的系统及方法流程示意图；
图2是本发明实施例一的系统布局图；
图3是本发明实施例三的系统布局图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及图1-3所示，对本发明作进一步的详细说明；
实施例一
如图1-2所示，本发明所述的一种养殖废水循环处理系统，包括与养殖池塘通过沟渠连通的前池、与前池通过管道连通的沉淀池、与沉淀池通过管道连通的反硝化池、与反硝化池通过管道连通的硝化池、与硝化池通过管道或沟渠连通的后池；
所述前池与养殖池塘直接通过生态沟渠连通，且二者水流相互循环，使前池与养殖池塘水质完全相同，在污水净化过程中可更清晰的根据净化过程的观察和记录得出养殖池塘的水质情况，若采用前池单独设置且前池与养殖池塘不相互连通，前池内水质与养殖池塘水质会产生非常大的差异，无法通过污水净化过程了解养殖池塘的水质情况；
所述前池内的废水通过泵提升至沉淀池内，沉淀池还包括添加的絮凝剂，利用沉淀池去除悬浮物(以颗粒物形式存在的氮磷)，通过泵提升的方式实现沉淀池和前池的分离，在需要时可随时根据情况采集前池废水进行净化处理，净化水量容易控制；
所述沉淀池内经过沉淀和排泥处理后的废水输送至反硝化池内，所述反硝化池还包括添加的碳源，排泥处理可将填料及沉淀物单独处理，防止对后续处理造成干扰，提高后续处理效果，同时分类处理可实现不同处理物的不同再生用途，提高适用范围及管理方便性；
所述反硝化池内通过增加碳源反应处理后的废水输送至硝化池内；所述硝化池底部设置有曝气装置，通过曝气装置可有效提供硝化所需氧气，同时提高原料混合均匀度，加快硝化反应效率，降低污染处理时长；
所述反硝化生物过程如下：
C6H12O6+12NO3 -→6H2O+6CO2+12NO2 -+能量
5CH3COOH+8NO3 -→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量
所述硝化池内经过反映后的回流水回流输送至反硝化内循环3-10次并经过滤后输送至后池内，通过反复的硝化和反硝化处理，提高污水净化效果，且硝化池和反硝化池循环过程中反硝化池停止接收沉淀池输送的废水，防止后续加入的废水污染在前处理的废水，进一步提高废水净化效果；
所述硝化池内硝化过程如下：
亚硝化单胞菌属：2NH4 ++3O2→4H++2NO2 -+2H2O+能量
硝化杆菌属2NO2 -+O2→2NO3 -+能量
所述后池内种植后绿藻藻种，且后池与养殖池塘通过沟渠连通，养殖池塘与后池连接的沟渠进水位置位于前池的相反方向，形成养殖池塘的水循环，后池中添加绿藻吸收利用水中的无机磷，藻类光合作用产氧后回注养殖池塘；
藻类光合作用计量关系如下：106CO2+16NO3 -+HPO4 2-+122H2O＝(CH2O)106(NH3)16H3PO4+138O2
P：N：C：O2＝1:16:106:138(摩尔比)
浮游植物光合作用释放1mgO2，产生有机碳的量为0.289mg。
作为本发明的一种具体实施方式，所述沉淀池中的絮凝剂为PAC和PAM的一种或多种，PAC和PAM具有无毒、适用范围广、沉淀速度快的特点，极大幅度降低沉淀处理时间，提高废水处理效率，且处理过程中不产生污染物。
作为本发明的一种具体实施方式，所述沉淀池还包括排泥后的干化，干化产生的回流水输送至前池内，干化后的污泥经过处理后其内粗颗粒态氮磷具有良好再生作用，实现废物利用，降低能源消耗，且干化后更加方便运输和存储，降低氮磷流失率。
作为本发明的一种具体实施方式，所述反硝化池中的碳源为甲醇，在反硝化池中投加甲醇补充碳源，保证脱氮效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述反硝化池中设置有搅拌装置，提高反硝化效果同时加快反硝化速度，提高污水净化效率。
一种养殖废水循环处理方法，包括如下步骤：
S1：前池，在养殖池塘边挖建前池，前池与养殖池塘通过沟渠连通，或将养殖池塘一角作为前池，前池与养殖池塘水相互流通，前池面积小于养殖池塘面积且前池内设置有提升泵；
S2：沉淀池，沉淀池位于前池一侧，为室内池，沉淀池内封底处理，封底材料包括水泥、砖块、石子、瓷砖等，方便后期排泥的同时防止污水渗透地面对后续污水净化造成干扰，前池废水通过泵提升后进入管道后输送至沉淀池，沉淀池内水位上升过程中加入絮凝剂，水位停止上升后停止加入，静置后将上层水通过泵及管道输送至反硝化池内，静置后将下层污泥通过人工或机械的一种或多种形式清出后进行干化处理，干化处理产生的回流水输送的前池内，产生的固体外运于其他用途；
S3：反硝化池，反硝化池于沉淀池一侧，为室内池，且进行封底处理，沉淀池的废水输送至反硝化池过程中，持续添加碳源至废水停止输送，持续进行搅拌1-2h后停止，将反硝化池中水通过泵输送至硝化池内。
S4：硝化池，硝化池位于反硝化池一侧，且进行封底处理，反硝化池输送废水过程中启动曝气装置，于硝化池内进行硝化反应持续静置1-5天，静置后的废水回流至反硝化池，再次进行反硝化处理后输送至硝化池内进行硝化，循环3-10次后将硝化池内废水输送经过过滤后输送至后池内，采用过滤去除排过滤去除从填料上脱落的活性污泥等悬浮物。
S5：后池，位于硝化池一侧，且后池为室外池，其内有绿藻藻种，后池与养殖池塘连通的出水口和后池与硝化池连接的进水口相对设置，后池中添加绿藻吸收利用水中的无机磷，藻类光合作用产氧后回注养殖池塘。
作为本发明的一种具体实施方式，所述硝化池硝化过程中PH值为8-9。
作为本发明的一种具体实施方式，所述所述硝化池硝化过程中温度为20-30℃。
实施例二
如图1-2所示，与实施例一不同在于，沉淀池、硝化池、反硝化池均采用一体成型方式制造而成，方便后期产业化布局及移动，同时根据具体情况方便调整容积，适用范围更广。
实施例三
如图1和图3所示，与实施例一不同在于，所述后池为长条形沟渠，沟渠内种植有水草及绿藻等水生植物，种植的水生植物根据在前净化过程中的水质判断方便更换，沟渠的后池可进行龙虾等水产养殖，进一步肥化净化后的水源，同时可根据生物生长反映净化后的水质情况。
应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1.一种养殖废水循环处理系统，其特征在于，包括与养殖池塘通过沟渠连通的前池、与前池通过管道连通的沉淀池、与沉淀池通过管道连通的反硝化池、与反硝化池通过管道连通的硝化池、与硝化池通过管道或沟渠连通的后池；
所述前池与养殖池塘直接通过生态沟渠连通，且二者水流相互循环；
所述前池内的废水通过泵提升至沉淀池内，沉淀池还包括添加的絮凝剂；
所述沉淀池内经过沉淀和排泥处理后的废水输送至反硝化池内，所述反硝化池还包括添加的碳源；
所述反硝化池内通过增加碳源反应处理后的废水输送至硝化池内；所述硝化池底部设置有曝气装置；
所述反硝化生物过程如下：
C6H12O6+12NO3 -→6H2O+6CO2+12NO2 -+能量
5CH3COOH+8NO3 -→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量
所述硝化池内经过反映后的回流水回流输送至反硝化内循环3-10次并经过滤后输送至后池内，且硝化池和反硝化池循环过程中反硝化池停止接收沉淀池输送的废水；
所述硝化池内硝化过程如下：
亚硝化单胞菌属：2NH4 ++3O2→4H++2NO2 -+2H2O+能量
硝化杆菌属2NO2 -+O2→2NO3 -+能量
所述后池内种植后绿藻藻种，且后池与养殖池塘通过沟渠连通，养殖池塘与后池连接的沟渠进水位置位于前池的相反方向，形成养殖池塘的水循环；
藻类光合作用计量关系如下：
106CO2+16NO3 -+HPO4 2-+122H2O＝(CH2O)106(NH3)16H3PO4+138O2
P：N：C：O2＝1:16:106:138(摩尔比)
浮游植物光合作用释放1mgO2，产生有机碳的量为0.289mg。
2.根据权利要求1所述的一种养殖废水循环处理系统，其特征在于：所述沉淀池中的絮凝剂为PAC和PAM的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种养殖废水循环处理系统，其特征在于：所述沉淀池还包括排泥后的干化，干化产生的回流水输送至前池内。
4.根据权利要求1所述的一种养殖废水循环处理系统，其特征在于：所述反硝化池中的碳源为甲醇。
5.根据权利要求4所述的一种养殖废水循环处理系统，其特征在于：所述反硝化池中设置有搅拌装置。
6.一种养殖废水循环处理方法，适用于权利要求1-5中任一项所述养殖废水循环处理系统，其特征在于：包括如下步骤：
S1：前池，前池与养殖池塘水相互流通，前池面积小于养殖池塘；
S2：沉淀池，沉淀池位于前池一侧，为室内池，沉淀池内封底处理，前池废水通过泵提升后进入管道后输送至沉淀池，沉淀池内水位上升过程中加入絮凝剂，水位停止上升后停止加入，静置后将上层水通过泵及管道输送至反硝化池内，静置后将下层污泥通过人工或机械的一种或多种形式清出后进行干化处理，干化处理产生的回流水输送的前池内；
S3：反硝化池，反硝化池于沉淀池一侧，为室内池，且进行封底处理，沉淀池的废水输送至反硝化池过程中，持续添加碳源至废水停止输送，持续进行搅拌1-2h后停止，将反硝化池中水通过泵输送至硝化池内；
S4：硝化池，硝化池位于反硝化池一侧，且进行封底处理，反硝化池输送废水过程中启动曝气装置，于硝化池内进行硝化反应持续静置1-5天，静置后的废水回流至反硝化池，再次进行反硝化处理后输送至硝化池内进行硝化，循环3-10次后将硝化池内废水输送经过过滤后输送至后池内；
S5：后池，位于硝化池一侧，且后池为室外池，其内有绿藻藻种，后池与养殖池塘连通的出水口和后池与硝化池连接的进水口相对设置。
7.根据权利要求6所述的一种养殖废水循环处理方法，其特征在于：所述硝化池硝化过程中PH值为8-9。
8.根据权利要求7所述的一种养殖废水循环处理方法，其特征在于：所述硝化池硝化过程中温度为20-30℃。
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