水产养殖的一体化污水净化系统及净化方法与流程

本发明涉及一种水产养殖的污水净化系统，具体来说，是一种一体化养殖污水净化系统及净化方法，属于养殖污水净化技术领域。

背景技术：

循环水养殖系统具有节能、减排、节水、节地、可控性强、低风险集约化、产品质量安全可靠等优点，是当前水产养殖先进生产力的发展方向。

循环水养殖系统关键是实现对养殖环境的良好控制，而这取决于系统的水处理环节，包括设备设施对养殖水体的处理效果及对水体生态系统的维护。传统的循环水养殖水处理系统由物理过滤器、生化反应器、消毒杀菌器、增氧设备组成。各水处理净化单元功能比较单一，系统复杂且占地面积较大、投资及能耗高、管理困难，养殖净化资源利用的效率较低，制约循环水养殖系统进一步应用推广。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是：现有的养殖污水循环系统，各水处理净化单元功能比较单一，系统复杂且占地面积较大、投资及能耗高、管理困难，养殖净化资源利用的效率较低，制约了循环水养殖系统进一步应用推广。

本发明采取以下技术方案：

一种水产养殖的一体化污水净化系统，包括上层的三相内循环流化床3、下层的电解凝聚净化单元4，两者之间可拆卸地固定并密封，且相互连通；所述三相内循环流化床3包括流化床外腔体及其内部固定设置的导流筒31，所述三相内循环流化床3内置生物滤料载体32，流化床外腔体上部高于导流筒顶部设一出水口33，底部置有筛网34，筛网网目尺寸小于生物滤料载体直径；所述电解凝聚净化单元4包括电解凝聚净化单元外腔体，所述电解凝聚净化单元外腔体内设置竖直平行排布的等高度的极板41，所述极板41区域水平截面位于所述导流筒31的正下方覆盖的范围之内，所述电解凝聚净化单元外腔体下侧设有进水口45，底部设有排污口46，所述极板为铝板；所述一体化污水净化系统与养殖池水形成动力循环。

进一步的，所述三相内循环流化床3、电解凝聚净化单元4通过螺栓5固定连接，层间设密封圈6。

进一步的，导流筒直径与流化床外腔体直径比0.5，导流筒长度与流化床外腔体直径比为2。

进一步的，所述生物载体32为直径3mm微粒，孔隙率＞35％，堆积比重1.02t/m3，载体体积与流化床外腔体容积比为5％。

进一步的，电解凝聚净化单元外腔体内上部设置吊管42、密封元件43、下部设置定位槽44，所述极板上部悬挂于吊管42，下部通过定位槽44定位，极板高度相等、宽度不等；极板上部与密封元件43连接；吊管42、密封元件43、定位槽44均与电解凝聚净化单元外腔体连接。

进一步的，极板间距10mm，电流密度0.1A/dm2，电解电压3V。

进一步的，所述三相内循环流化床3、电解凝聚净化单元4的外壳均呈圆筒形状。

进一步的，还包括电控箱2，所述电控箱2与所述极板41电连接，用于控制极板41的电参数。

一种水产养殖污水净化的方法，养殖池污水由电解凝聚净化单元4下侧进水口45泵入，流经极板设置区，槽电压大于水的分解电压，在外加电场作用下，铝离子与水反应产生凝聚剂，在阳极板和阴极板分别产生氧气及氢气，同时产生部分氧化剂，在凝聚剂、部分氧化剂共同作用下，水体中悬浮物质被絮凝共沉，部分有机物质被氧化还原，水中胶体微粒被电解浮上；电解凝聚时间10min；经电解凝聚净化单元4滤后的水自下而上进入三相内循环流化床3；在三相内循环流化床3作用下，污水中可溶性有机物被进一步降解，净水回至养殖池，在所述一体化污水净化系统内的水力停留时间为20分钟或接近20分钟；沉积物由排污口46定期排放。

本发明的有益效果在于：

1、通过运用电解凝聚及生物净化技术，集成一种融电解凝聚净化单元、三相内循环生物流化床为一体的养鱼污水净化系统，解决系统复杂且占地面积较大、投资及能耗高、管理困难等问题。

2、将电解凝聚净化单元、三相内循环生物流化床有机融合，巧妙的利用电解凝聚净化单元产生的氧气和氢气，氧气能够对三相内循环生物流化床内的生物滤料载体实施氧化作用，氢气和氧气同时为三相内循环生物流化床提供循环动力，从而为三相流化床生物净化提供开展生物净化的气源(无需使用额外的空气气源)，有效降低系统能耗，同时降低了成本。

3、通过设置精确优化的结构及操作参数，为系统高效、经济运行提供有效的支持。

4、将本发明运用于水产养殖污水处理，结果表明：悬浮物去除率48％，氨氮去除率57％，亚硝酸盐氮去除率50％，获良好水净化效果。

5、三相内循环流化床与电解凝聚净化单元之间可拆卸地固定，当铝极板电解消耗后，便于拆卸更换新的铝极板，设计兼顾可靠性与便捷性。

附图说明

图1是本发明水产养殖的一体化污水净化系统的整体结构示意图。

图2是三相内循环流化床的结构示意图。

图3是图1的局部放大图。

图4是图3的局部放大图。

图5是图3中的A-A向剖视图。

图中，2.电控箱，3.三相内循环流化床，4.电解凝聚净化单元，5.螺栓，6.密封圈，31.导流筒，32.生物滤料载体，33.出水口，34.筛网，41.极板，42.吊管，43.密封元件，44.定位槽，45.进水口，46.排污口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参见图1-5，一种一体化的养鱼污水净化系统，包括如下内容：由一体化装置本体、电控箱2等组成。一体化装置本体内分设有二层，上层为三相内循环流化床3，下层为电解凝聚净化单元4。上、下层通过螺栓5连接，层间设密封圈6。

1)三相内循环流化床：流化床腔体内置导流筒31，导流筒31与流化床腔体固定连接，导流筒31直径与腔体直径比0.5，导流筒长度与腔体直径比2～3；流化床腔体还内置生物滤料载体32，载体为直径2.5～4mm微粒，孔隙率＞35％，堆积比重1.02～1.05t/m3，载体体积与腔体容积比(固载率)5～8％；流化床腔体上部(高于导流筒顶部)设一出水口33，底部置有筛网34，其网目尺寸小于载体直径。

2)电解凝聚净化单元：电解凝聚净化单元外腔体内置极板41、吊管42、密封元件43、定位槽44。极板平行排列，上部悬挂于吊管42，下部通过定位槽44等距定位。极板高度相等、宽度不等，其设置所形成的截面位于导流筒正下方，截面区域不超出导流筒其截面区域。极板上部与密封元件43连接；吊管42、密封元件43、定位槽44均与腔体连接；腔体下侧设有进水口45，底部设有排污口46。极板为铝板，极板间距10～14mm，电流密度0.1～0.2A/dm2，电解电压3～5V。

养殖池污水由电解凝聚净化单元下侧进水口泵入，流经极板设置区。由于外加电场作用，产生凝聚剂(铝板溶解与OH-结合)、氢及氧气体(槽电压大于水的分解电压)、部分氧化剂，在凝聚剂、部分氧化剂等多重作用下，水体中悬浮物质被絮凝共沉，部分有机物质被氧化还原，水中胶体微粒被电解浮上。电解凝聚时间10min。

滤后水入三相内循环流化床腔体。其与载体、气体充分接触。在生物膜法及活性污泥法双重作用下，污水中可溶性有机物被进一步降解，净水回至养殖池。水力停留时间20min。

沉积物由排污口定期排放。

将本发明运用于水产养殖污水处理，结果表明：悬浮物去除率48％，氨氮去除率57％，亚硝酸盐氮去除率50％，获良好水净化效果。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员可以在本实施例基础上进一步改进或变换，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换应当属于本发明要求保护的范围之内。