CN208603956U - 海水养殖水处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种海水养殖水处理系统，该系统包括：生物接触氧化子系统、氧化剂投放子系统以及陶瓷膜微滤子系统；生物接触氧化子系统用于通过生物接触氧化工艺对待处理的海水养殖水原水进行生物接触氧化处理，得到第一级处理水；氧化剂投放子系统用于投放氧化剂，以通过氧化剂对第一级处理水进行氧化处理；陶瓷膜微滤子系统，用于通过陶瓷膜对所述第一级处理水进行过滤处理，得到第二级处理水。通过上述方式，本申请能够快速有效地去除海水养殖水中的氨氮，还可高效去除海水养殖水中的COD。

Description

海水养殖水处理系统

技术领域

本申请涉及水处理技术领域，特别是涉及一种海水养殖水处理系统。

背景技术

海水养殖是利用浅海、滩涂、港湾、围塘等海域进行饲养和繁殖海产经济动植物的生产方式，是人类定向利用海洋生物资源、发展海洋水产业的重要途径之一。

海水养殖用水需满足《渔业水质标准》(GB11607－89)中对水质的要求，该标准适用鱼虾类的产卵场、索饵、越冬场、洄游通道和水产增养殖区等海、淡水的渔业水域。海水中的氨氮主要来自于在氧气不足时由有机物分解而产生，或者由于含氧化合物被反硝化细菌还原而生成。水生动物代谢的最终产物都是以氨的状态排出。氨氮可影响养殖动物的正常生长和代谢，损伤鱼虾的生理组织，降低血液吸收和输送氧的能力，甚至导致水产生物的败血症。

因此，对养殖海水来说，氨氮浓度是主要控制指标之一。但是，本申请的发明人在长期的研发过程中发现，现有技术中海水养殖水去除氨氮的水处理工艺耗时较长，且处理后氨氮浓度依然不满足要求。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种海水养殖水处理系统，能够快速有效地去除海水养殖水中的氨氮，还可高效去除海水养殖水中的COD。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种海水养殖水处理系统，所述海水养殖水处理系统包括：生物接触氧化子系统、氧化剂投放子系统以及陶瓷膜微滤子系统；所述生物接触氧化子系统用于通过生物接触氧化工艺对待处理的海水养殖水原水进行生物接触氧化处理以去除所述海水养殖水原水中的氨氮，得到第一级处理水；所述氧化剂投放子系统与所述生物接触氧化子系统连接，用于投放氧化剂，以通过所述氧化剂对所述第一级处理水进行氧化处理而进一步去除所述海水养殖水原水中的氨氮；陶瓷膜微滤子系统，用于通过陶瓷膜对氧化处理后的第一级处理水进行过滤处理，得到第二级处理水。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请海水养殖水处理系统包括：生物接触氧化子系统、氧化剂投放子系统以及陶瓷膜微滤子系统；所述生物接触氧化子系统用于通过生物接触氧化工艺对待处理的海水养殖水原水进行生物接触氧化处理以去除所述海水养殖水原水中的氨氮，得到第一级处理水；所述氧化剂投放子系统与所述生物接触氧化子系统连接，用于投放氧化剂，以通过所述氧化剂对所述第一级处理水进行氧化处理而进一步去除所述海水养殖水原水中的氨氮；陶瓷膜微滤子系统，用于通过陶瓷膜对氧化处理后的第一级处理水进行过滤处理，得到第二级处理水。生物接触氧化工艺能有效去除海水养殖水中的氨氮及COD，且处理成本较低，产泥量小，并可以为有效减少后续氧化剂的用量提供技术基础，处理效果稳定，投资较少；经生物接触氧化工艺处理后再经过氧化剂的处理，可以进一步去除海水养殖水中的氨氮及COD，以满足排放标准，陶瓷膜易于组装，占地面积小，通量大，且对酸碱及氧化剂具有较强的耐受能力，可以进行泥水分离，使水中悬浮物质含量降低，提高出水水质；因此，通过上述方式，能够快速有效地去除海水养殖水中的氨氮，还可高效去除海水养殖水中的COD，且经济适用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请海水养殖水处理系统一实施方式的结构示意图；

图2是本申请海水养殖水处理系统另一实施方式的结构示意图；

图3是本申请海水养殖水处理系统又一实施方式的结构示意图；

图4是本申请海水养殖水处理系统一实际应用中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1，图1是本申请海水养殖水处理系统一实施方式的结构示意图，该海水养殖水处理系统10包括：生物接触氧化子系统1、陶瓷膜微滤子系统2以及氧化剂投放子系统3。

生物接触氧化子系统1用于通过生物接触氧化工艺对待处理的海水养殖水原水进行生物接触氧化处理以去除海水养殖水原水中的氨氮，得到第一级处理水；氧化剂投放子系统3与生物接触氧化子系统1连接，用于投放氧化剂，以通过氧化剂对第一级处理水进行氧化处理而进一步去除海水养殖水原水中的氨氮；陶瓷膜微滤子系统2用于通过陶瓷膜对氧化处理后的第一级处理水进行过滤处理，得到第二级处理水。

海水养殖是利用浅海、滩涂、港湾、围塘等海域进行饲养和繁殖海产经济动植物的生产方式，是人类定向利用海洋生物资源、发展海洋水产业的重要途径之一。海水养殖用水需满足《渔业水质标准》(GB11607－89)中对水质的要求，该标准适用鱼虾类的产卵场、索饵、越冬场、洄游通道和水产增养殖区等海、淡水的渔业水域。

海水养殖中，进水取自海水，具体进水水质如下表1所示：

表1进水水质指标

海水中的氨氮主要来自于在氧气不足时由有机物分解而产生，或者由于氧化合物被反硝化细菌还原而生成。水生动物代谢的最终产物都是以氨的状态排出。氨氮可影响养殖动物的正常生长和代谢，损伤鱼虾的生理组织，降低血液吸收和输送氧的能力，甚至导致水产生物的败血症。因此，对养殖海水来说，氨氮浓度是主要控制指标之一，从而需要一种快速有效的去除氨氮的水处理工艺。

在本实施方式中，待处理的海水养殖水原水是指需要处理的、氨氮浓度超出养殖的水质标准的海水养殖水。

生物接触氧化工艺是以附着在载体(俗称填料)上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点。生物接触氧化工艺是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。其净化废水的基本原理与一般生物膜法相同，以生物膜吸附废水中的有机物，在有氧的条件下，有机物由微生物氧化分解，废水得到净化。

该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成。在活性污泥法中，丝状菌常常是影响正常生物净化作用的因素；而在生物接触氧化池中，丝状菌在填料空隙间呈立体结构，大大增加了生物相与废水的接触表面，同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力，对水质负荷变化有较大的适应性，所以是提高净化能力的有力因素。

相比于传统的活性污泥法及生物滤池法，生物接触氧化工艺具有比表面积大、污泥浓度高、污泥龄长、氧利用率高、节省动力消耗、污泥产量少、运行费用低、设备易操作、易维修等工艺优点；而且，其净化效率高，处理所需时间短，对进水有机负荷的变动适应性较强，不必进行污泥回流，同时没有污泥膨胀问题，运行管理方便。

陶瓷膜(Ceramic Membrane)又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种。管式陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。平板陶瓷膜板面密布微孔，根据在一定的膜孔径范围内，渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下，当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。

相较于传统聚合物分离膜材料，陶瓷膜具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂；机械强度大，可反向冲洗；抗微生物能力强；耐高温；孔径分布窄、分离效率高等优点，可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。

本申请实施方式海水养殖水处理系统包括：生物接触氧化子系统，用于通过生物接触氧化工艺对待处理的海水养殖水原水进行生物接触氧化处理，得到第一级处理水；陶瓷膜微滤子系统，与所述生物接触氧化子系统连接，用于通过陶瓷膜对所述第一级处理水进行过滤处理，得到第二级处理水。生物接触氧化工艺能有效去除海水养殖水中的氨氮及COD，且处理成本较低，产泥量小，并可以为有效减少后续氧化剂的用量提供技术基础，处理效果稳定，投资较少；陶瓷膜易于组装，占地面积小，通量大，且对酸碱及氧化剂具有较强的耐受能力，为后续使用氧化剂提供技术基础，可以进行泥水分离，使水中悬浮物质含量降低，提高出水水质；因此，通过上述方式，能够快速有效地去除海水养殖水中的氨氮，还可高效去除海水养殖水中的COD，且经济适用。

继续参见图1，在一实施方式中，氧化剂投放子系统3与陶瓷膜微滤子系统2连接，即氧化剂投放子系统3通过陶瓷膜微滤子系统2而与生物接触氧化子系统1连接，用于向陶瓷膜微滤子系统2中投放氧化剂，以使陶瓷膜微滤子系统2还可以通过氧化剂对第一级处理水进行氧化处理；陶瓷膜微滤子系统2对第一级处理水进行氧化处理的时间范围为20-40分钟。

在其他实施方式中，海水养殖水处理系统的连接方式还可以是生物接触氧化子系统1、氧化剂投放子系统3以及陶瓷膜微滤子系统2根据处理的对象而依次连接。

相比较上述的连接方式，氧化剂投放子系统3通过陶瓷膜微滤子系统2而与生物接触氧化子系统1连接，可以简化海水养殖水处理系统的结构，可以节约海水养殖水处理系统的占地面积。

通过生物接触氧化工艺处理后，对氨氮去除率可达90％以上，出水COD小于50mg/L，为了进一步保证出水水质，使反应彻底，氨氮去除率达100％，本实施方式中，在通过生物接触氧化工艺处理后，再投放氧化剂，由于生物接触氧化工艺处理后，对氨氮去除率已经达90％以上，出水COD小于50mg/L，因此，可以有效减少氧化剂的投放量，以避免氧化剂引起的水质降低。加入氧化剂后，反应速度快，反应彻底，去除率较高，可有效保证处理效果，使氨氮去除率达100％。其中，氧化处理的时间范围为20-40分钟，例如：20分钟、30分钟、40分钟，等等。

在实际应用中，从生物接触氧化子系统1出来的第一级处理水，进入陶瓷膜微滤子系统2中，第一级处理水进一步在氧化剂的处理下，使反应彻底，氨氮去除率达100％，然后通过陶瓷膜对氧化处理后的第一级处理水进行过滤处理，得到第二级处理水。

氧化剂包括但不限于：以氯及其化合物(例如：氯气、次氯酸钠、二氧化氯)、臭氧，等等。在一实施方式中，氧化剂是次氯酸钠。

通常情况下，为了使反应彻底，氨氮去除率达100％，氧化剂的投入量是稍微过量的，因此，为了保证出水的水质，请参见图2，该系统还包括：氧化剂去除子系统4，氧化剂去除子系统4与陶瓷膜微滤子系统2连接，用于对第二级处理水中残留的氧化剂进行去除处理，得到第三级处理水。通过上述方式，可以将第二级处理水中残留的氧化剂去除，从而有效保证出水水质。

进一步，在一实施方式中，氧化剂去除子系统4为活性炭吸附子系统，活性炭吸附子系统用于通过活性炭对第二级处理水中残留的氧化剂进行吸附，以去除残留的氧化剂；活性炭吸附子系统的处理时间范围为20-40分钟。

活性炭作为一种性能优良的吸附剂，主要是由于其具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能所决定的。活性炭的化学性质稳定，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水与有机溶剂，可以再生使用。在本实施方式中，采用活性炭对第二级处理水中残留的氧化剂进行吸附，以去除残留的氧化剂。其中，活性炭吸附子系统的处理时间范围为20-40分钟，例如：20分钟、30分钟、40分钟，等等。

进一步，在一实施方式中，当氧化剂是次氯酸钠时，氧化剂去除子系统4为除氯子系统；除氯子系统通过二氧化硫去除第二级处理水中残留的余氯。除氯子系统可以是上述的活性炭吸附子系统，也可以是其他方式的除氯子系统，具体采用哪种氧化剂去除子系统4，根据实际情况确定。

总之，通过上述方式，可以将第二级处理水中残留的氧化剂去除，从而有效保证出水水质。

参阅图3，图3为本申请海水养殖水处理系统一实际应用中的结构示意图，在该实际应用中，该系统包括：生物接触氧化池100、氧化及陶瓷膜微滤池200、次氯酸钠投放装置300、以及活性炭吸附过滤装置400。其中，生物接触氧化池100、氧化及陶瓷膜微滤池200以及活性炭吸附过滤装置400依次连接，次氯酸钠投放装置300连接在氧化及陶瓷膜微滤池200的入口处，以投放次氯酸钠，使经过生物接触氧化池100后，刚刚进入氧化及陶瓷膜微滤池200的第一级处理水先进行氧化处理，然后进行通过陶瓷膜对第一级处理水进行过滤处理，得到第二级处理水，最后通过活性炭吸附过滤装置400对第二级处理水中残留的次氯酸钠进行吸附，以去除残留的次氯酸钠，从而保证出水水质。

参见图4，在一实施方式中，该系统还包括：排泥子系统5。排泥子系统5与陶瓷膜微滤子系统2连接，用于对陶瓷膜微滤子系统2产生的污泥定期进行排泥。本申请中，经过生物接触氧化子系统1处理后，产泥量小；投放氧化剂进行氧化处理后，产泥量也较小；因此，陶瓷膜微滤子系统2进行泥水分离而产生的污泥小，排泥周期长，排泥子系统5定期进行排泥即可，易于维护管理。

在一实施方式中，生物接触氧化子系统的处理时间范围为1-2小时，例如：1小时、1.5小时、2小时，等等。

其中，陶瓷膜为平板陶瓷膜；陶瓷膜的孔径范围为0.5-1.5微米，例如：0.5微米、1微米、1.5微米，等等。

在一实施方式中，陶瓷膜微滤子系统包括两组陶瓷膜组件，两组陶瓷膜组件交替运行。在一实际应用中，两组陶瓷膜组件交替运行及反冲洗，陶瓷膜装填运行有效面积为800m²，日处理水量可达800m³。

总之，本申请的海水养殖水处理系统，整个工艺流程短，反应速度快，停留时间短，处理效果好，对氨氮去除率可达100％，同时可有效降低水中的COD，并通过活性炭过滤降低水中盐度并保证出水水质，全部停留时间2.5h，若日处理水量为800m³，占地仅需90m³以内，这个海水养殖水处理系统可进行集成，便于运输及安装；污泥产量低，便于维护管理。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种海水养殖水处理系统，其特征在于，所述海水养殖水处理系统包括：生物接触氧化子系统、氧化剂投放子系统以及陶瓷膜微滤子系统；

所述生物接触氧化子系统用于通过生物接触氧化工艺对待处理的海水养殖水原水进行生物接触氧化处理以去除所述海水养殖水原水中的氨氮，得到第一级处理水；

所述氧化剂投放子系统与所述生物接触氧化子系统连接，用于投放氧化剂，以通过所述氧化剂对所述第一级处理水进行氧化处理而进一步去除所述海水养殖水原水中的氨氮；

陶瓷膜微滤子系统，用于通过陶瓷膜对氧化处理后的第一级处理水进行过滤处理，得到第二级处理水。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

所述氧化剂投放子系统通过所述陶瓷膜微滤子系统而与所述生物接触氧化子系统连接，所述氧化剂投放子系统用于向所述陶瓷膜微滤子系统中投放氧化剂，以使所述陶瓷膜微滤子系统还可以通过所述氧化剂对所述第一级处理水进行氧化处理；

所述陶瓷膜微滤子系统对所述第一级处理水进行氧化处理的时间范围为20-40分钟。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氧化剂是次氯酸钠。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

氧化剂去除子系统，与所述陶瓷膜微滤子系统连接，用于对所述第二级处理水中残留的氧化剂进行去除处理，得到第三级处理水。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述氧化剂去除子系统为活性炭吸附子系统，所述活性炭吸附子系统用于通过活性炭对所述第二级处理水中残留的氧化剂进行吸附，以去除残留的氧化剂；所述活性炭吸附子系统的处理时间范围为20-40分钟。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述氧化剂是次氯酸钠时，所述氧化剂去除子系统为除氯子系统；所述除氯子系统通过二氧化硫去除所述第二级处理水中残留的余氯。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

排泥子系统，与所述陶瓷膜微滤子系统连接，用于对所述陶瓷膜微滤子系统产生的污泥定期进行排泥。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生物接触氧化子系统的处理时间范围为1-2小时。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述陶瓷膜为平板陶瓷膜；所述陶瓷膜的孔径范围为0.5-1.5微米。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述陶瓷膜微滤子系统包括两组陶瓷膜组件，所述两组陶瓷膜组件交替运行。