CN204999703U - 一种用于水产养殖的生物脱氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于水产养殖的生物脱氮装置，包括水池和水管，位于水管的两侧设有若干滤板，各滤板均倾斜设置，位于水管一侧的各滤板呈“S”型搭接对通过水管涌出的水进行导流，各滤板上均铺设有生物膜。此脱氮装置通过水管将养殖用水引至水池上方，通过两侧铺设有生物膜的滤板进行硝化和反硝化反应进行除氮，由于各滤板在水池内倾斜设置，使得从上至下的滤板上形成溶氧梯度，最上层溶氧丰富，利于好氧的硝化菌生长，进行硝化反应，下层溶氧低，形成厌氧环境，利于反硝化细菌生长，进行反硝化反应，从而在水流由上至下导流过程中完成除氮作业，此装置结构简单、成本低廉，且能有效提高除氮效率，此实用新型用于水产养殖领域。

Description

一种用于水产养殖的生物脱氮装置

技术领域

本实用新型涉及水产养殖领域，特别是涉及一种用于水产养殖的生物脱氮装置。

背景技术

水产养殖活动投喂的饲料经过鱼类的消化、吸收和排泄，在微生物的作用下，水体会产生一定浓度的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐。这些氨氮和硝酸氮对饲养的水生生物有明显的毒副作用，因而在养殖过程中，特别是循环水养殖过程中需要将其控制在一个较低的水平。

生物脱氮的主要机理是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用，将废水中氨态氮转化为硝酸氮或亚硝酸氮，然后在缺氧条件下，利用反硝化菌将硝酸氮和亚硝酸氮还原为氮气，达到脱氮的目的。

硝化反应是由自养型好氧微生物完成，包括亚硝化和硝化两个步骤，参与硝化过程的细菌统称为硝化菌，利用无机碳化合物作为碳源，从NH3、NH4⁺或NO₂ ^-的氧化反应中摄取能量。反硝化反应由异养型微生物在溶解氧极低的情况下，利用硝酸盐作为电子受体，有机碳作为碳源和电子供体进行反应，将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气或N₂O。一般认为反硝化反应仅在缺氧条件下发生。由此可以看出，硝化和反硝化反应的进行存在着相互制约的关系。

为了平衡两个单元的不同需求，发展出多种生物脱氮方法相结合的新工艺。

生物脱氮工艺主要有：1、缺氧一好氧(A／O)脱氮工艺，即为前置反硝化生物脱氮工艺。该工艺中进水与回流硝化液进入反硝化反应器，利用进水中的有机碳作为反硝化反应的碳源；2、间歇式（SBR)脱氮工艺是通过自动化控制，使硝化反应和反硝化反应所需的不同条件都可以在同一个反应器中实现，完成脱氮过程；3、厌氧一缺氧一好氧(Az／O)脱氮工艺是在A／O脱氮工艺前增设了厌氧反应器，通过增加厌氧反应器将聚磷过程和反硝化分离，目的是解决硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在的矛盾和竞争；4、曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter)处理氨氮废水的原理是利用溶氧浓度梯度，在滤池填料上沿水流方向形成硝化菌和反硝化菌，依次实现硝化和反硝化过程。

上述生物脱氮工艺主要依靠调整工艺流程来缓解硝化菌反应环境和反硝化菌反应环境之间存在的矛盾。如果硝化反应阶段在前，则需要外加电子供体例如甲醇等物质，会导致运行费用的增加；如果硝化反应阶段在后，则需要将硝化废水回流，容易产生污泥上浮并且需要提高回流比以获得更高的去除率。这个矛盾在处理集约化高密度养殖废水中高浓度氨氮废水时，极大的限制了系统的脱氮效率。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种能有效提高脱氮效率的用于水产养殖的生物脱氮装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于水产养殖的生物脱氮装置，包括水池和位于水池中部竖直安装的水管，位于水管的两侧设有若干滤板，各滤板均倾斜设置，位于水管一侧的各滤板呈“S”型搭接对通过水管涌出的水进行导流，各滤板上均铺设有生物膜。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，位于上方的各滤板倾斜位置的底部位于下方滤板倾斜位置顶部上。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，位于水管两侧的各滤板对称设置。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，水管的两侧安装有导流板，位于水管顶管架设由挡板。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，各滤板上设有若干填料孔，各填料孔内填充有生物膜填料。

本实用新型的有益效果：此用于水产养殖的生物脱氮装置通过水管将养殖用水引至水池上方，通过两侧铺设有生物膜的滤板进行硝化和反硝化反应进行除氮，由于各滤板在水池内倾斜设置，使得从上至下的滤板上形成溶氧梯度，最上层溶氧丰富，利于好氧的硝化菌生长，进行硝化反应，下层溶氧低，形成厌氧环境，利于反硝化细菌生长，进行反硝化反应，从而在水流由上至下导流过程中完成除氮作业，此装置结构简单、成本低廉，且能有效提高除氮效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例整体结构主视图；

图2是本实用新型实施例整体结构俯视图。

具体实施方式

参照图1、图2，本实用新型为一种用于水产养殖的生物脱氮装置，包括水池1和位于水池1中部竖直安装的水管2，位于水管2的两侧设有若干滤板3，各滤板3均倾斜设置，位于水管2一侧的各滤板3呈“S”型搭接对通过水管2涌出的水进行导流，各滤板3上均铺设有生物膜。

此用于水产养殖的生物脱氮装置通过水管2将养殖用水引至水池1上方，通过两侧铺设有生物膜的滤板3进行硝化和反硝化反应进行除氮，由于各滤板3在水池1内倾斜设置，使得从上至下的滤板3上形成溶氧梯度，最上层溶氧丰富，利于好氧的硝化菌生长，进行硝化反应，下层溶氧低，形成厌氧环境，利于反硝化细菌生长，进行反硝化反应，从而在水流由上至下导流过程中完成除氮作业，此装置结构简单、成本低廉，且能有效提高除氮效率。

作为本实用新型优选的实施方式，位于上方的各滤板3倾斜位置的底部位于下方滤板3倾斜位置顶部上。

作为本实用新型优选的实施方式，位于水管2两侧的各滤板3对称设置。

水管2的两侧各设有两组滤板3，各组滤板3呈倒置的“W”形设置，各组滤板3中，位于上方的滤板3的底部搁置在位于下方的滤板3倾斜端顶部的上方，可使得水流进行迂回导流，可根据室内温度以及水体情况决定设置于水管2两侧的滤板3的数量。

作为本实用新型优选的实施方式，水管2的两侧安装有导流板4，位于水管2顶管架设由挡板41。

作为本实用新型优选的实施方式，各滤板3上设有若干填料孔，各填料孔内填充有生物膜填料。

挡板41挡住经水管2由上方涌出的水流，防止水流由于过大的喷力涌出水池1，水流从水管2的顶端涌出后，或者经挡板41阻挡后，由导流板4向两侧导向至滤板3。

根据生物脱氮过程中微生物的不同特性，在各层滤板3设置不同种类的生物膜，使微生物能富集其上快速繁殖，并能发生相应的物质转化反应，最终将水体中的有机氮以氮气的形式释放，达到水体除氮的效果。

本装置在挂膜成功后，采用连续运行策略，研究COD负荷、C/N比和回流比对该生物膜反应装置运行效率的影响。

结果显示，COD负荷在15g/(m²·d)至30g/(m²·d)之间变化时，出水COD和NH4⁺或NO₂ ^-去除率均呈现先上升后稳定的趋势，在25g/(m²·d)时达到最高，去除率分别为89.5%和86.4%，说明该反应器适合用于低COD负荷废水的处理。而在C/N比值从5.3升高至14.6的过程中，出水COD和NH4⁺或NO₂ ^-的去除率呈现出相反的变化规律，COD去除率随着C/N比升高而升高，最高在C/N为14.6时达到90.11%，而NH4⁺或NO₂ ^-去除率随着C/N比升高而降低，在C/N比值为10.2时，去除率达到85.4%。回流比从6.38增加到10.56的过程中，该反应器的COD和NH4⁺或NO₂ ^-去除效率先升高后降低，当回流比为9.17时，其出水水质以及COD和NH4+-N的去除率都达到最高，分别为91.5%和88.7%。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种用于水产养殖的生物脱氮装置，其特征在于：包括水池（1）和位于所述水池（1）中部竖直安装的水管（2），位于所述水管（2）的两侧设有若干滤板（3），各所述滤板（3）均倾斜设置，位于所述水管（2）一侧的各滤板（3）呈“S”型搭接对通过水管（2）涌出的水进行导流，各所述滤板（3）上均铺设有生物膜。

2.根据权利要求1所述的用于水产养殖的生物脱氮装置，其特征在于：位于上方的各所述滤板（3）倾斜位置的底部位于下方滤板（3）倾斜位置顶部上。

3.根据权利要求1所述的用于水产养殖的生物脱氮装置，其特征在于：位于所述水管（2）两侧的各滤板（3）对称设置。

4.根据权利要求3所述的用于水产养殖的生物脱氮装置，其特征在于：所述水管（2）的两侧安装有导流板（4），位于所述水管（2）顶管架设由挡板（41）。

5.根据权利要求1所述的用于水产养殖的生物脱氮装置，其特征在于：各所述滤板（3）上设有若干填料孔，各所述填料孔内填充有生物膜填料。