申请日 20201015
公开（公告）日 20210129
IPC分类号 C02F3/30; C02F3/28; C02F3/02; A01K63/04; C02F103/20
摘要
本发明属于养殖废水水生物处理技术领域，具体涉及净化养殖废水生物处理方法、装置及循环净化养殖装置。所述方法包括生物接触氧化反应、膜生物反应过滤和污泥沉降分离。所述装置包括缸体、设置在缸体内的倒锥形筒、设置在倒锥形筒中央的圆筒以及与倒锥形筒小口端相连的排泥管路。本发明提供的技术方案通过将养殖废水经生物接触氧化硝化及其降碳、膜生物反应和过滤反硝化脱氮和除碳、污泥沉降分离区的剩余污泥排除而将富磷污泥排除降磷，达到高效脱氮除碳的目的，独特的倒锥形筒设计使得水体内杂质去除效率更高。
权利要求书
1.一种净化养殖废水生物处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)生物接触氧化反应：在富氧环境下，悬浮填料中硝化菌将废水中的氨氧化成硝酸盐进行硝化反应，同时有机碳被生物利用，微生物生长过程中吸收部分磷；
2)膜生物反应过滤：在缺氧环境下，生物膜吸收废水中有机物，进入的硝酸盐在多孔陶粒滤料中反硝化菌作用下进行反硝化反应成氮气释放，从而降解了废水中的氮，另外，多孔陶粒滤料对废水进行了截留过滤；
3)污泥沉降分离：生物接触氧化反应和膜生物反应过滤的污泥经污泥压缩沉降，泥水被间隙排放，而营养物包括氮磷随着污泥的排放而减少。
2.一种净化养殖废水生物处理装置，其特征在于，包括缸体、设置在缸体内的倒锥形筒、设置在倒锥形筒中央的圆筒以及与倒锥形筒小口端相连的排泥管路，所述缸体被倒锥形筒划分为倒锥形筒内区域和倒锥形筒外区域、所述倒锥形筒内区域被圆筒分割为圆筒内区域、环绕圆筒区域及圆筒下方区域，所述圆筒内区域为生物接触氧化反应区，所述环绕圆筒区域及倒锥形筒外区域为膜生物反应过滤区、所述圆筒下方区域为污泥沉降分离区，所述排泥管路将污泥沉降分离区的污泥导出到缸体外。
3.根据权利要求2所述净化养殖废水生物处理装置，其特征在于，所述圆筒壁设有连通圆筒内区域及环绕圆筒区域的若干第一通孔，所述倒锥形筒壁设有连通环绕圆筒区域及倒锥形筒外区域的若干第二通孔。
4.根据权利要求3所述净化养殖废水生物处理装置，其特征在于，所述第二通孔水平映射到圆筒侧壁的位置高于第一通孔。
5.根据权利要求3所述净化养殖废水生物处理装置，其特征在于，所述第二通孔两侧设有柔性填料。
6.根据权利要求5所述净化养殖废水生物处理装置，其特征在于，所述圆筒内设有负载硝化菌的悬浮填料，所述倒锥形筒外区域柔性填料之下设有负载反硝化菌的陶粒滤料。
7.根据权利要求2所述净化养殖废水生物处理装置，其特征在于，所述圆筒底部设有顶部开孔的锥形罩，所述锥形罩顶部设有水气逸出口的钟罩。
8.根据权利要求2所述净化养殖废水生物处理装置，其特征在于，所述圆筒内设有曝气管，所述曝气管的曝气头进行曝气。
9.根据权利要求2所述净化养殖废水生物处理装置，其特征在于，所述环绕圆筒区域与圆筒下方区域之间设有第一回泥缝，所述圆筒内区域与圆筒下方区域之间设有第二回泥缝。
10.一种循环净化养殖装置，其特征在于，包括养殖缸、与养殖缸隔板的权利要求2-9任一所述净化养殖废水生物处理装置、将养殖缸的水引入所述净化养殖废水生物处理装置的连通管、以及将净化养殖废水生物处理装置的水导回养殖缸的回流系统。
说明书
净化养殖废水生物处理方法、装置及循环净化养殖装置
技术领域
本发明属于养殖废水水生物处理技术领域，具体涉及净化养殖废水生物处理方法、装置及循环净化养殖装置。
背景技术
近年来，水产养殖源污染作为农业源污染的重要来源之一，得到了越来越多的学者关注和研究。据我国农业部渔业局发布的《2018年中国渔业统计年鉴》显示，2017年我国水产养殖面积达7449.03千hm2，其中池塘养殖面积2527.78千hm2，占淡水养殖面积的47.12％。据我国2020年第33号公告《第二次全国污染源普查公报》显示，2017年水产养殖业，水污染物排放量：化学需氧量66.60万吨，氨氮2.23万吨，总氮9.91万吨，总磷1.61万吨。成为自然水体不可忽视的重要污染源。而如何高效回用污染量巨大的水产养殖废水成为摆在人类面前的一道难题。
国内外已经发展了许多养殖废水的处理方法，其中包括物理、化学处理方法和生物膜法、耐盐植物处理法、人工湿地处理法、沉淀-贝类过滤-藻类吸附的综合处理法等。此外，还有专门针对悬浮颗粒物的处理方法。苏州等地针对水产养殖废水采用生态植物沟拦截的方法净化废水，减轻了太湖阳澄湖水体的污染值得推广，但是该方法会受季节影响。本研究是将生物接触氧化和生物过滤相结合，形成生物旁滤净化器，实现养殖水净化和循环使用。
发明内容
本发明提供了净化养殖废水生物处理方法、装置及循环净化养殖装置，用以解决现有水产养殖废水未被充分合理利用以及废水不达标排放的现状的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述净化养殖废水生物处理方法，其包括如下步骤：
1)生物接触氧化反应：在富氧环境下，悬浮填料中硝化菌将废水中的氨氧化成硝酸盐进行硝化反应，同时有机碳被生物利用，微生物生长过程中吸收部分磷；
2)膜生物反应过滤：在缺氧环境下，生物膜吸收废水中有机物，进入的硝酸盐在多孔陶粒滤料中反硝化菌作用下进行反硝化反应成氮气释放，从而降解了废水中的氮，另外，多孔陶粒滤料对废水进行了截留过滤；
3)污泥沉降分离：生物接触氧化反应和膜生物反应过滤的污泥经污泥压缩沉降，泥水被间隙排放，而营养物包括氮磷随着污泥的排放而减少。
本发明还提供了一种净化养殖废水生物处理装置，其包括缸体、设置在缸体内的倒锥形筒、设置在倒锥形筒中央的圆筒以及与倒锥形筒小口端相连的排泥管路，所述缸体被倒锥形筒划分为倒锥形筒内区域和倒锥形筒外区域、所述倒锥形筒内区域被圆筒分割为圆筒内区域、环绕圆筒区域及圆筒下方区域，所述圆筒内区域为生物接触氧化反应区，所述环绕圆筒区域及倒锥形筒外区域为膜生物反应过滤区、所述圆筒下方区域为污泥沉降分离区，所述排泥管路将污泥沉降分离区的污泥导出到缸体外。
倒锥形筒设计，水体紊流流动，使水体杂质颗粒碰撞，环绕圆筒区域由下到上水流速度由大到小，倒锥形筒外区域由上到下水流速度同样由大到小，即沿水流方向速度由大到小，初始速度大也相应增大碰撞机会，向上速度逐步减小，形成的絮体不易破碎。由大到小的水力条件，有利于杂质絮凝过滤去除。
可选地，所述圆筒壁设有连通圆筒内区域及环绕圆筒区域的若干第一通孔，所述倒锥形筒壁设有连通环绕圆筒区域及倒锥形筒外区域的若干第二通孔。
可选地，所述第二通孔水平映射到圆筒侧壁的位置高于第一通孔。
可选地，所述第二通孔两侧设有柔性填料。柔性填料在锥形倒锥形筒左右的分布利于截留絮体污泥，接触絮凝，污水与生物膜接触氧化。
可选地，所述圆筒内设有负载硝化菌的悬浮填料，所述倒锥形筒外区域柔性填料之下设有负载反硝化菌的陶粒滤料。
可选地，所述圆筒底部设有顶部开孔的锥形罩，所述锥形罩顶部设有水气逸出口的钟罩。
可选的，所述圆筒内设有曝气管，所述曝气管的曝气头进行曝气。
将圆筒中的填料悬浮，进行生物接触氧化反应，包括硝化反应。
可选地，所述环绕圆筒区域与圆筒下方区域之间设有第一回泥缝，所述圆筒内区域与圆筒下方区域之间设有第二回泥缝。
本发明还提供了循环净化养殖装置，其包括养殖缸、与养殖缸隔板的上述净化养殖废水生物处理装置、将养殖缸的水引入净化养殖废水生物处理装置的连通管、以及将净化养殖废水生物处理装置的水导回养殖缸的回流系统。
可选地，所述连通管一端位于养殖缸水位以下，另一端为净化养殖废水生物处理装置的入水口；所述回流系统包括位于倒锥形筒外区域底部的水泵、与水泵相连的回流管、设置在回流管出水口处的喷嘴和设置在喷嘴上方的弧形罩。
采用微型水泵将过滤水经回流管送回养殖缸进行回用，充分利用微型水泵的水头经喷嘴喷射形成表面复氧。
可选地，所述喷嘴位于养殖缸水位以上。
可选地，所述养殖缸及净化养殖废水生物处理装置的缸体一体成型。
本发明提供的技术方案通过将养殖废水经生物接触氧化硝化及其降碳、膜生物反应和过滤反硝化脱氮和除碳、污泥沉降分离区的剩余污泥排除而将富磷污泥排除降磷，达到高效脱氮除碳的目的，独特的倒锥形筒设计使得水体内杂质去除效率更高。
发明人 （周澄;吴翼伶;钱昊冬;茅思楠;张星星;徐乐中;）