申请日2018.04.09
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F9/14; C02F103/08; C02F103/20; C02F101/16
摘要
本发明属于海水养殖技术领域，特别涉及一种工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统及方法。包括机械过滤池，移除水体中的大颗粒物至室外固体废弃物压榨池内;生物填料滤池，去除水体中溶解态的氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐、有机物等，过滤水体中微小悬浮物质，污泥排至室外固体废弃物压榨池内;工程藻养殖池和海水植物净化池，分别通过工程藻和海水植物去除水体中溶解的氮、磷营养盐，吸附微小悬浮物;臭氧杀菌消毒池，通过臭氧降低COD、氧化营养盐、去除水色、杀灭水体中微生物;排水监测系统用于检测系统排水水质;中央控制系统根据排水监测系统对各池进行实时操控。本发明自动化程度和可控性高、占地面积较小、单位时间处理养殖废水量大。
权利要求书
1.一种工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，包括排水监测系统(6)、中央控制系统(7)及依次连通的机械过滤池(1)、生物填料滤池(2)、工程藻养殖池(3)、海水植物净化池(4)和臭氧杀菌消毒池(5)，其中，
所述机械过滤池(1)移除水体中的大颗粒物至室外固体废弃物压榨池(8)内;
所述生物填料滤池(2)通过填料上附着的生物膜去除水体中溶解态的氨氮和亚硝酸盐氮，过滤水体中小悬浮物质，悬浮物沉淀形成的污泥排至室外固体废弃物压榨池(8)内;
所述工程藻养殖池(3)和所述海水植物净化池(4)分别通过工程藻和海水植物去除水体中溶解的氮、磷营养盐;
所述臭氧杀菌消毒池(5)通过臭氧降低COD、去除水色、杀灭水体中微生物;
所述排水监测系统(6)设置于所述臭氧杀菌消毒池(5)的出水处，用于检测系统排水水质;
所述中央控制系统(7)根据排水监测系统(6)对各池进行实时操控。
2.根据权利要求1所述的工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，所述室外固体废弃物压榨池(8)与各池保持液位差。
3.根据权利要求1所述的工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，所述机械过滤池(1)内设有至少一台过滤机，所述过滤机的废物出口与所述废物收集管道连通。
4.根据权利要求1所述的工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，所述机械过滤池(1)与所述生物填料滤池(2)之间设有利于废水流入所述生物填料滤池(2)内的坡度。
5.根据权利要求1所述的工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，所述生物填料滤池(2)的水面处设置悬挂有毛刷弹性填料的拉绳，底部布设曝气装置，所述生物填料滤池(2)底部与所述废物收集管道连通。
6.根据权利要求1所述的工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，所述工程藻养殖池(3)中布放有内置光源的藻类生物反应器，或直接布设海水藻类。
7.根据权利要求6所述的工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，所述工程藻养殖池(3)中投加滤食性贝类，所述工程藻养殖池(3)的底部布设曝气装置。
8.根据权利要求1所述的工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，所述海水植物净化池(4)内布置无水栽培漂浮状态的海水植物，通过所述海水植物的发达根系吸附水体中的悬浮物，去除水体中亚硝酸盐氮或硝态氮。
9.根据权利要求1所述的工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，其特征在于，各所述废物收集管道上均设有输送泵和开启阀门。
10.一种利用权利要求1-9任一项所述系统进行海水养殖废水的处理净化方法，其特征在于，所述方法包括以下几个步骤：
1)养殖废水首先通过机械过滤池(1)，通过机械过滤池(1)内的机械过滤机去除大颗粒悬浮物，收集的固体颗粒输送至室外固体废弃物压榨池(8)进一步浓缩;
2)经过机械过滤池(1)内过滤完的废水进入生物填料滤池(2)内，过滤水体中悬浮物质、去除水中还原性物质，降低COD浓度;通过硝化细菌将氨氮转化为植物可吸收的亚硝酸盐或硝酸盐，形成的活性污泥通过重力作用沉降池底;
3)经过生物填料滤池(2)处理的废水利用坡道位差进入工程藻养殖池(3)内，池中放置多个工程藻生长反应器，或直接投放海水藻类;工程藻可以吸收水体中的营养盐，调节养殖水体pH值，降低COD浓度;
4)经过工程藻养殖池(3)的水体再流至海水植物净化池(4)，悬浮在水面的海水植物可通过根系吸收海水中多余营养盐，调节水体微生物环境;
5)最后养殖废水流经臭氧杀菌消毒池(5)，臭氧可有效去除水体还原性物质、杀灭多余微生物、降低COD及去除水色。
6)通过设置在臭氧杀菌消毒池(5)排放水处的排水监测系统(6)监测排水水质，中央控制系统(7)通过排水监测系统(6)监测数据控制各池的开启和关闭。
说明书
一种工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统及方法
技术领域
本发明属于海水养殖技术领域，特别涉及一种工厂化海水养殖废水一体 化处理净化系统及方法。
背景技术
中国是水产养殖大国，养殖产量占世界第一。据2017年中国渔业统计年 鉴显示，2016年我国海水养殖产量1963.13万吨，占海水产品产量的56.25%。
近二十年来，陆基海水工厂化养殖，尤其是循环水养殖模式，可通过优 化养殖水环境，实现鱼虾等水产生物的高密度养殖。与此同时，混合有大量 残饵、水产动物粪便、投入品溶出物及代谢产物的养殖废水直接或经简单处 理后直接排入环境中，易造成部分区域富营养化，如何处理而无害化排放， 或再循环利用逐渐成为海水养殖产业能否满足环保要求而实现健康持续发展 的关键。
与淡水养殖废水相比，海水养殖废水无法直接作为农作物的肥料，存在 处理程序复杂、处理周期长等问题。淡水养殖废水可通过构建淡水人工湿地， 利用蔬菜、植物、底栖鱼类等吸收养殖废水中营养物质，达到净化水体目的。 目前实际生产中，海水养殖废水一般经简单初级沉淀后直接排海，很难达到 相关法律法规对排放水水质指标的要求。
目前，已有关于养殖废水处理的装置和方法，主要针对与淡水养殖废水， 通过初沉淀、淡水植物吸收进行处理;而针对海水养殖废水的相关设计，存 在处理周期相对较长，效果有限、占地面积大，可控性小、单位时间处理水 体量有限等缺点。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种工厂化海水养殖废水一体化 处理净化系统及方法，此系统具有自动化程度和可控性高、占地面积相对较 小、单位时间处理养殖废水量大等特点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统，包括排水监测系统、中 央控制系统及依次连通的机械过滤池、生物填料滤池、工程藻养殖池、海水 植物净化池和臭氧杀菌消毒池，其中，
所述机械过滤池移除水体中的大颗粒物至室外固体废弃物压榨池内;
所述生物填料滤池通过填料上附着的生物膜去除水体中溶解态的氨氮和 亚硝酸盐氮，过滤水体中小悬浮物质，悬浮物沉淀形成的污泥排至室外固体 废弃物压榨池内;
所述工程藻养殖池和所述海水植物净化池分别通过工程藻和海水植物去 除水体中溶解的氮、磷营养盐;
所述臭氧杀菌消毒池通过臭氧降低COD、去除水色、杀灭水体中微生物;
所述排水监测系统设置于所述臭氧杀菌消毒池的出水处，用于检测系统 排水水质;
所述中央控制系统根据排水监测系统对各池进行实时操控。
所述室外固体废弃物压榨池与各池保持液位差。
所述机械过滤池内设有至少一台过滤机，所述过滤机的废物出口与所述 废物收集管道连通。
所述机械过滤池与所述生物填料滤池之间设有利于废水流入所述生物填 料滤池内的坡度。
所述生物填料滤池的水面处设置悬挂有毛刷弹性填料的拉绳，底部布设 曝气装置，所述生物填料滤池底部与所述废物收集管道连通。
所述工程藻养殖池中布放有内置光源的藻类生物反应器，或直接布设海 水藻类。
所述工程藻养殖池中投加滤食性贝类，所述工程藻养殖池的底部布设曝 气装置。
所述海水植物净化池内布置无水栽培漂浮状态的海水植物，通过所述海 水植物的发达根系吸附水体中的悬浮物，去除水体中亚硝酸盐氮或硝态氮。
各所述废物收集管道上均设有输送泵和开启阀门。
一种工厂化海水养殖废水一体化处理净化系统的处理净化方法，所述方 法包括以下几个步骤：
1)养殖废水首先通过机械过滤池，通过机械过滤池内的机械过滤机去除 大颗粒悬浮物，收集的固体颗粒输送至室外固体废弃物压榨池进一步浓缩;
2)经过机械过滤池内过滤完的废水进入生物填料滤池内，过滤水体中悬 浮物质、去除水中还原性物质，降低COD浓度;通过硝化细菌将氨氮转化为 植物可吸收的亚硝酸盐或硝酸盐，形成的活性污泥通过重力作用沉降池底;
3)经过生物填料滤池处理的废水利用坡道位差进入工程藻养殖池内，池 中放置多个工程藻生长反应器，或直接投放海水藻类;工程藻可以吸收水体 中的营养盐，调节养殖水体pH值，降低COD浓度;
4)经过工程藻养殖池的水体再流至海水植物净化池，悬浮在水面的海水 植物可通过根系吸收海水中多余营养盐，调节水体微生物环境;
5)最后养殖废水流经臭氧杀菌消毒池，臭氧可有效去除水体还原性物质、 杀灭多余微生物、降低COD及去除水色。
6)通过设置在臭氧杀菌消毒池排放水处的排水监测系统监测排水水质， 中央控制系统通过排水监测系统监测数据控制各池的开启和关闭。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明处理方式多样化：针对大流量、富含氮、磷营养盐、养殖生物 残饵粪便的养殖废水，将物理机械过滤、生物处理及杀菌消毒有机结合，建 立工厂化海水养殖废水一体化处理系统，水体净化效果好:氨氮、悬浮物去 除率最高可达90%以上，COD去除率最高可达70%以上，出水处无大肠杆菌检 出
2.本发明水体中颗粒物去除以机械过滤机去除为主，活性污泥沉降、贝 类吸收去除为辅，其可控性和去除率较絮凝沉淀等处理手段高;水体总溶解 态的物质依靠微生物和植物互补吸收，去除效果佳。同时机械过滤收集的浓 缩残饵、粪便经发酵后可作为海参饲料;引入工程藻、贝类养殖环节，可有 效利用水体营养盐和饲料中营养物质，除净化水质外，还可产生额外经济效 益。
3.本发明室外压榨池与其他处理池有一定液位差，平日可直接通过开启 废物收集管道阀门直接将过滤机废物及生物滤池中活性污泥导入压榨池中， 无额外能耗;同时废物收集管道亦设置水泵，留做彻底吸污用。
4.本发明工程藻养殖池中放置的多个工程藻生长反应器中内置光源，可 促使藻类夜间亦进行光合反应，吸收水中氮磷等。工程藻养殖池中工程藻无 法进行有性繁殖，养殖操作简单，不用担心孢子体附着于池壁或带入尾水中， 或影响回用。
5.本发明系统自动化程度和可控性高：水处理系统配置智能化控制系统 和出水水质监测系统，可实现整套系统的自动化运行。