一种水产养殖场尾水的电化学处理系统及其处理方法与流程

文档序号:15842643发布日期:2018-11-07 08:37阅读:266来源:国知局

本发明涉及水产养殖尾水处理领域,尤其涉及一种水产养殖场尾水的电化学处理系统及其处理方法。

背景技术

近年来,随着人们生活水平的提高,对食用型水产品和观赏性水产品的需求量不断提高,因此对淡水养殖业的发展性要求也越来越强。一些比较落后的养殖方式带来的低效益性也越来越突出,这就使得淡水养殖者开始追求更高效,更低成本,更简单化的养殖方法。同时,由于社会的不断发展,人们对社会环境的保护需求也越来越明确。以前粗放的简单排放,高污染性的养殖方式已经越来约不符合社会的需求。

因为国家对淡水养殖业越来越严格的污染与排放管控如何处理淡水养殖废水,尾水的排放,减少其对环境的损害程度已经成为养殖业者必须关心的问题。而目前淡水养殖业者采取的尾水处理方式主要有三类,其中包括:

物理方式,主要包括过滤,泡沫分离,膜分离等等。物理方法的缺点很明显,对可溶性物质以及总氮磷等去除效果不佳。

化学方式,一般通过添加化学药剂,使用凝絮剂和臭氧紫外线等方式快速处理水中污染。这种方式见效很快,但是缺点也是十分明显,特别是容易对环境产生二次污染。

生物处理方式,包括微生物净化以及大型水生植物与动物净化。这种方式较为安全,但是也有着品种单一,适应性差,应用面较窄,见效较慢的特点。

同时,有些难以除去的污染物,比如重金属离子和某些难以讲解的化学药品,也较难通过合适手段彻底除去。所以,引入更高效,更安全,更全面的新型养殖尾水处理方式,是许多人感到颇为紧迫的事情。



技术实现要素:

本发明旨在解决现有技术的不足,而提供一种水产养殖场尾水的电化学处理系统及其处理方法。

本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:

一种水产养殖场尾水的电化学处理系统,包括养殖池,所述养殖池的尾水出口连有预处理反应罐,所述预处理反应罐的出口连有电化学反应罐;

所述预处理反应罐上设有进水口、出水口且底部设有排污口,所述进水口与养殖池的尾水出口相连,所述预处理反应罐上设有絮凝剂加入口;

所述电化学反应罐上设有进口、出口且底部设有底排口,所述进口与预处理反应罐的出水口相连,所述电化学反应罐顶部设有罐盖,所述罐盖上设有自动泄压阀,所述电化学反应罐内中间位置设有竖直的阳极棒,所述电化学反应罐内设有若干阴极板,所述阴极板均匀围绕在所述阳极棒的外围,所述阳极棒、阴极板连有电源装置。

所述阴极板为弧形网或者弧形多孔板,所述阴极板的个数为奇数。

所述阳极棒、阴极板均可插拔悬挂在所述罐盖上,所述阳极棒、阴极板与罐盖的接触处设有绝缘套,所述电化学反应罐在罐盖上安装有保护网罩,所述电化学反应罐的进口还连有旁路进水管道;所述预处理反应罐内壁在出水口处、电化学反应罐内壁在出口处均设有过滤网装置;所述进水口、出水口、排污口、进口、出口、底排口、旁路进水管道上均设有控制阀门。

所述绝缘套设置在罐盖上,所述阳极棒、阴极板上均设有固定杆,所述固定杆外壁上设有外螺纹,所述固定杆顶部穿出罐盖的绝缘套并利用螺母固定。

所述阳极棒采用石墨阳极棒,所述绝缘套为橡胶绝缘套或者陶瓷绝缘套。

所述保护网罩底部外边缘与罐盖顶部外边缘之间设有紧固螺栓并通过所述紧固螺栓固定在一起。

所述养殖池的尾水出口与预处理反应罐之间还依次设有过滤装置、蛋白分离器和臭氧杀菌装置。

上述水产养殖场尾水的电化学处理系统的处理方法,具体步骤为:

s1、养殖池排出的养殖尾水先进入预处理反应罐内进行预处理,通过加入絮凝剂对尾水进行初步处理,生成的絮状物由排污口排出,处理后的水进入电化学反应罐内,过滤网装置能够防止絮状物进入电化学反应罐;

s2、预处理后的尾水在电化学反应罐内进行二次强化处理,处理后的污物由底排口排出,处理完成后的水由出口排出利用。

特别的,上述水产养殖场尾水的电化学处理系统的处理方法,具体步骤为:

s1、养殖池排出的养殖尾水经过过滤装置除去固体物质,并经过蛋白分离器和臭氧杀菌装置除去其中胶体和有害细菌;

s2、然后尾水进入预处理反应罐内进行预处理,通过加入絮凝剂对尾水进行初步处理,生成的絮状物由排污口排出,处理后的水进入电化学反应罐内,过滤网装置能够防止絮状物进入电化学反应罐;

s3、预处理后的尾水在电化学反应罐内进行二次强化处理,处理后的污物由底排口排出,处理完成后的水由出口排出利用。

本发明的有益效果是:本发明与现有的物理、化学药物以及生物处理技术相比,改进后的电化学养殖尾水水处理对水中有害物质去除得更加彻底,有害物残留极少;操作更简单,过程更安全;占地面积更小。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为弧形网形式的阴极板的示意图;

图3为弧形多孔板形式的阴极板的示意图;

图4为所有阴极板形成笼状结构的示意图;

图5为电化学反应罐内流体流动状况示意图;

图中:1-养殖池;2-预处理反应罐;3-电化学反应罐;4-进水口;5-出水口;6-排污口;7-过滤网装置;8-进口;9-出口;10-底排口;11-罐盖;12-阳极棒;13-阴极板;14-绝缘套;15-保护网罩;16-旁路进水管道;17-控制阀门;18-自动泄压阀;19-过滤装置;20-蛋白分离器;21-臭氧杀菌装置;

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:

如图1至图5所示,一种水产养殖场尾水的电化学处理系统,包括养殖池1,所述养殖池1的尾水出口连有预处理反应罐2,所述预处理反应罐2的出口连有电化学反应罐3;

所述预处理反应罐2上设有进水口4、出水口5且底部设有排污口6,所述进水口4与养殖池1的尾水出口相连,所述预处理反应罐2上设有絮凝剂加入口;

所述电化学反应罐3上设有进口8、出口9且底部设有底排口10,所述进口8与预处理反应罐2的出水口5相连,所述电化学反应罐3顶部设有罐盖11,所述罐盖11上设有自动泄压阀18,所述电化学反应罐3内中间位置设有竖直的阳极棒12,所述电化学反应罐3内设有若干阴极板13,所述阴极板13均匀围绕在所述阳极棒12的外围,所述阳极棒12、阴极板13连有电源装置。

所述阴极板13为弧形网或者弧形多孔板,所述阴极板13的个数为奇数。

所述阳极棒12、阴极板13均可插拔悬挂在所述罐盖11上,所述阳极棒12、阴极板13与罐盖11的接触处设有绝缘套14,所述电化学反应罐3在罐盖11上安装有保护网罩15,所述电化学反应罐3的进口8还连有旁路进水管道16;所述预处理反应罐2内壁在出水口5处、电化学反应罐3内壁在出口9处均设有过滤网装置7;所述进水口4、出水口5、排污口6、进口8、出口9、底排口10、旁路进水管道16上均设有控制阀门17。

所述绝缘套14设置在罐盖11上,所述阳极棒12、阴极板13上均设有固定杆,所述固定杆外壁上设有外螺纹,所述固定杆顶部穿出罐盖11的绝缘套14并利用螺母固定。

所述阳极棒12采用石墨阳极棒,所述绝缘套14为橡胶绝缘套或者陶瓷绝缘套。

所述保护网罩15底部外边缘与罐盖11顶部外边缘之间设有紧固螺栓并通过所述紧固螺栓固定在一起。

所述养殖池1的尾水出口与预处理反应罐2之间还依次设有过滤装置19、蛋白分离器20和臭氧杀菌装置21。

上述水产养殖场尾水的电化学处理系统的处理方法,具体步骤为:

s1、养殖池1排出的养殖尾水先进入预处理反应罐2内进行预处理,通过加入絮凝剂对尾水进行初步处理,生成的絮状物由排污口6排出,处理后的水进入电化学反应罐3内,过滤网装置7能够防止絮状物进入电化学反应罐3;

s2、预处理后的尾水在电化学反应罐3内进行二次强化处理,处理后的污物由底排口10排出,处理完成后的水由出口9排出利用。

特别的,上述水产养殖场尾水的电化学处理系统的处理方法,具体步骤为:

s1、养殖池1排出的养殖尾水经过过滤装置19除去固体物质,并经过蛋白分离器20和臭氧杀菌装置21除去其中胶体和有害细菌;

s2、然后尾水进入预处理反应罐2内进行预处理,通过加入絮凝剂对尾水进行初步处理,生成的絮状物由排污口6排出,处理后的水进入电化学反应罐3内,过滤网装置7能够防止絮状物进入电化学反应罐3;

s3、预处理后的尾水在电化学反应罐3内进行二次强化处理,处理后的污物由底排口10排出,处理完成后的水由出口9排出利用。

本发明中的阴极板13采用分片式结构,带有弧度,在安装之后,所有阴极板13形成一个近似笼状的结构,具体如图4所示。阴极板13的个数为奇数,这样可以在运行的时候形成一定的乱流,有利于对阴极板13和阳极棒12表面析出的结垢进行冲刷,具体如图5所示。而偶数片阴极板13会形成相对开口流路,减弱湍流。阴极板13的形状根据实际情况选用弧形网或者弧形多孔板,如图2和图3所示。

淡水养殖场养殖尾水中的主要污染物除了包括各种富营养有机物,比如氨氮磷等有机物之外,还包括水中滋生的各种病菌,藻类孢子等。而且其中更需要引起注意的是因为治疗水产疾病而使用的化学药品有害残留以及可能引入的重金属离子。

本发明中采用电化学的基本原理,利用电化学电极的强氧化和强还原性,对养殖尾水中其他手段难以处理的有害物质进行高效的无害化处理。同时由于电化学反应的全面性效果,对于次要的污染物也能同时进行强力处理与消除。

本发明采用了预处理反应罐2和电化学反应罐3串联的形式,在电化学反应罐3电极直接处理前,先对较易除去的固体粗粒和易凝絮的部分进行先期处理,使得后边的电化学反应罐3的处理过程更加快速高效。

在电化学反应罐3中,创新地采用了笼式阴极板13以及石墨材质的牺牲阳极棒12,首先加大了电极反应的接触面积,提高了反应效率,同时在阳极棒12上因为采用了牺牲阳极的方式,反应过程中产生二氧化碳,形成碳酸,同时可以有利于待处理水中的有害物进行凝絮。电化学反应罐3的阴极板13与待处理尾水中的重金属离子及其盐产生强烈的还原反应,使之还原成低毒的低价态离子甚至金属。而阳极棒12对较难分解的有毒有害化学物质产生强烈的氧化作用,从而让其结构发生分解,生成无毒无害的讲解产物。同时,电化学反应过程中的中间产物,如羟基自由基,氧自由基等会产生复杂的连锁反应,同时也会对反应后的金属离子产物形成凝絮作用,进一步去除污染成分。

而特殊设计的笼式阴极板13之间形成的复杂水流可以促进电极表面的析出物质脱离电极表面,不易形成积垢。这也使得本发明得以省却了复杂的机械刮垢机构和驱动电机,也使得设备维护变得更加简单,设备寿命也得以延长。

本发明的电极布置方式采用了可方便更换的插拔方式,阳极棒12、阴极板13通过一个绝缘套14固定在罐盖11上,绝缘套14采用橡胶或陶瓷制成,用于隔离阳极棒12、阴极板13和电化学反应罐3,避免电化学反应罐3带电,半开放式曲面阴极板13和石墨的阳极棒12可以轻松地从罐盖11上取出。

电化学反应罐3中产生的气体会造成内部压力。在罐盖11上装有自动泄压阀18,通过固定压力下自动泄气用以保护电化学反应罐3。

电化学反应罐3和预处理反应罐2可以串联下同时进行水处理反应,也可以各自独立,在不必开启预处理反应罐2的情况下通过旁路进水管道16,电化学反应罐3单独进行水处理反应。

本发明与现有的物理、化学药物以及生物处理技术相比,改进后的电化学养殖尾水水处理对水中有害物质去除得更加彻底,有害物残留极少;操作更简单,过程更安全;占地面积更小。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

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