一种养殖废水中的COD及氨氮处理系统的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种养殖废水中的cod及氨氮处理系统。

背景技术：

随着国民经济的高速发展，国家对于能源特别是新型能源的需求日益提高，其中新型能源不但要具有较好的经济性价比，同时亦要具有良好的生态环境友好度，其中沼气作为新型能源的代表之一一直备受瞩目，人们从发现沼气到对其进行能源利用化已经有将近200多年的历史了，虽然沼气自身作为新型能源符合环境友好的特征，但是在生产沼气的过程中却容易产生大量污染性的废料产物，例如利用养殖废水生产沼气后的废水的cod指标过高会导致排放地的的厌氧生态性，进而导致大量藻类产生，例如废水的氨氮含量高会使得排行地的生物链产生颠覆性的变化甚至会引发外来物种入侵。而且废水的大量排放不利于循环生产利用，亦不符合环保生产的倡议。

目前对于养殖废水再利用化进行沼气生产及后期处理的设备大多存在以下几个方面的问题：(1)在生产初期并未对废水中的夹带废料进行预处理，诸如匀散或者破碎等，会使得后期在筛分处理和发酵处理中出现堆积卡壳或者是反应不充分的问题；(2)因为养殖废水中存在大量其他微生物，故而再利用其进行发酵反应产沼气的过程中其他微生物可能会带来不可控风险和影响产气效率及产量，且大多数设备只是单纯采用堆积发酵的方式，使得反应效率低下；(3)完成产气之后的废水通常直接排放或者进行化学处理排放，一方面会使得水资源被大量浪费，另一方面仅仅是通过简单的化学处理后的废水其排放标准达标率较低且同时可能产生出新的污染问题。

因此，基于上述缺陷，在养殖废水再生处理技术领域，对于新型的养殖废水中的cod及氨氮处理系统仍存在研究和改进的需求，这也是目前该领域的一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点和动力所在。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种养殖废水中的cod及氨氮处理系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种养殖废水中的cod及氨氮处理系统，包括进料系统、固液分离系统、反应系统、改良系统；

进料系统包括进料斗、槽、弯管、汇集管、电机二、转轴二、叶片；进料斗下端与槽连接，槽内设有若干个搅拌机构，槽下端与弯管连接，弯管下端连接有汇集管，电机二与转轴二连接，转轴二上连接有若干个叶片，叶片顶面与汇集管底面齐平；

固液分离系统包括转筒、开口、孔、绞龙、转轴三、电机三、固料回收槽、液料回收槽、水管一；所述转筒上设有开口，开口位于汇集管正下方，转筒圆周外壁上开设有若干个孔，转筒内设有转轴三，转轴三上设有绞龙，转轴三两端与电机三连接，转筒下方分别设置有固料回收槽、液料回收槽，液料回收槽底部连接有水管一；

反应系统包括反应器、气罐一、气管一、输气管、气孔、气管二、储气柜、出气口、电机四、转轴四、搅拌棒、水管二；所述反应器一侧与水管一连通，反应器顶部分别设置有气管一、气管二，气管一一端与气罐一连接，气管一另一端与输气管连通，输气管上开设有若干个气孔，输气管位于反应器内部，气管二一端与储气柜连接，储气柜一侧连接有出气口，反应器内设有若干个转轴四，转轴四上连接有若干个搅拌棒，转轴四一端与电机四连接，反应器上设置有加热机构，反应器底部连接有水管二；

改良系统包括u形管、脱氮箱、吸管、管网一、泵机一、管一、管二、充氧机构、沉淀机构；u形管一端与水管二连接，u形管另一端脱氮箱连接，脱氮箱上设有若干个吸管，吸管之间通过管网一连通，管网一末端与泵机一连接，脱氮箱一侧通过管一与充氧机构，充氧机构通过管二与沉淀机构连接。

优选的，槽两侧内壁设有若干个凸缘。

优选的，所述搅拌机构包括电机一、伸缩杆、转轴一、搅拌器；所述电机一设置在槽外侧，伸缩杆与电机一连接，伸缩杆下端连接有转轴一，转轴一下端连接有搅拌器，搅拌器位于槽内。

优选的，转筒一端为敞口状，固料回收槽靠近转筒敞口端下方设置。

优选的，液料回收槽内设有加热阵列，加热阵列由若干个与电机连接的加热棒组成。

优选的，所述加热机构包括加热棒、电线、发电机；所述加热棒为多个并均匀设置在反应器上，各个加热棒加热棒通过电线与发电机电性连接。

优选的，充氧机构包括充氧箱、气罐二、送气管、管网二、出气孔；充氧箱通过管一与脱氮箱连接，充氧箱一侧设有气罐二，气罐二通过送气管与管网二连通，管网二设置在充氧箱内底部，管网二上均匀开设有若干个出气孔。

优选的，沉淀机构包括沉淀池、阀门、管道、泵机二；沉淀池通过管二与充氧箱连接，沉淀池通过管道与泵机二连接，沉淀池一侧设置有阀门。

优选的，所述气罐一内设有惰性气体，所述气罐二内设有氧气。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过进料系统中的搅拌器和凸缘对废水中所夹带的废料进行了充分的撞击破碎及匀散，使得废料在后续的固液分离中不会出现堆积卡壳的现象，同时使得小尺寸的废料更为均匀的分布在废水中而不会出现大量团聚现象，进而影响发酵反应。

(2)本发明通过对筛分后的样子废水进行较高温加热，同时在发酵反应的过程中保持边加热边搅拌且边通气的操作，一方面大量杀灭其他微生物使得反应过程中的不可控风险概率被降低，同时加热可激活部分厌氧菌的活性使得产气效率及产量得到提高。

(3)本发明对产气后的废水分别进行了真空剥离惰性气体、充氧和静置沉淀等作业，使得废水在排放收集后可达到再利用标准，提高了水资源利用率，同时无需对废水进行化学反应处理，减少了产生新污染问题的概率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明进料系统的结构示意图；

图3为本发明弯管及相关部件的结构示意图；

图4为本发明固液分离系统的结构示意图；

图5为本发明液料回收槽的结构示意图；

图6为本发明反应系统的剖视图；

图7为本发明改良系统的结构示意图；

图8为本发明充氧机构的结构示意图；

图9为本发明沉淀机构的结构示意图；

其中：进料斗1、槽101、凸缘102、电机一103、伸缩杆104、转轴一105、搅拌器106、弯管2、汇集管201、电机二3、转轴二301、叶片302、转筒4、开口401、孔402、绞龙403、转轴三404、电机三405、固料回收槽5、液料回收槽6、加热阵列601、水管一602、反应器7、气罐一8、气管一801、输气管802、气孔803、气管二9、储气柜901、出气口902、电机四10、转轴四1001、搅拌棒1002、加热棒11、电线1101、发电机1102、水管二12、u形管13、脱氮箱14、吸管15、管网一1501、泵机一1502、管一16、充氧箱17、气罐二18、送气管1801、管网二1802、出气孔1803、管二19、沉淀池20、阀门2001、管道2002、泵机二2003。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，一种养殖废水中的cod及氨氮处理系统，包括进料系统、固液分离系统、反应系统、改良系统；

进料系统包括进料斗1、槽101、弯管2、汇集管201、电机二3、转轴二301、叶片302；进料斗1下端与槽101连接，槽101内设有若干个搅拌机构，槽101下端与弯管2连接，弯管2下端连接有汇集管201，电机二3与转轴二301连接，转轴二301上连接有若干个叶片302，叶片302顶面与汇集管201底面齐平；槽101两侧内壁设有若干个凸缘102。

所述搅拌机构包括电机一103、伸缩杆104、转轴一105、搅拌器106；所述电机一103设置在槽101外侧，伸缩杆104与电机一103连接，伸缩杆104下端连接有转轴一105，转轴一105下端连接有搅拌器106，搅拌器106位于槽101内。

固液分离系统包括转筒4、开口401、孔402、绞龙403、转轴三404、电机三405、固料回收槽5、液料回收槽6、水管一602；所述转筒4上设有开口401，开口401位于汇集管201正下方，转筒4圆周外壁上开设有若干个孔402，转筒4内设有转轴三404，转轴三404上设有绞龙403，转轴三404两端与电机三405连接，转筒4下方分别设置有固料回收槽5、液料回收槽6，液料回收槽6底部连接有水管一602；转筒4一端为敞口状，固料回收槽5靠近转筒4敞口端下方设置。液料回收槽6内设有加热阵列601，加热阵列601由若干个与电机连接的加热棒组成。

反应系统包括反应器7、气罐一8、气管一801、输气管802、气孔803、气管二9、储气柜901、出气口902、电机四10、转轴四1001、搅拌棒1002、水管二12；所述反应器7一侧与水管一602连通，反应器7顶部分别设置有气管一801、气管二9，气管一801一端与气罐一8连接，气罐一8内设有惰性气体，气管一801另一端与输气管802连通，输气管802上开设有若干个气孔803，输气管802位于反应器7内部，气管二9一端与储气柜901连接，储气柜901一侧连接有出气口902，反应器7内设有若干个转轴四1001，转轴四1001上连接有若干个搅拌棒1002，转轴四1001一端与电机四10连接，反应器7上设置有加热机构，反应器7底部连接有水管二12；所述加热机构包括加热棒11、电线1101、发电机1102；所述加热棒11为多个并均匀设置在反应器7上，各个加热棒11加热棒通过电线1101与发电机1102电性连接。

改良系统包括u形管13、脱氮箱14、吸管15、管网一1501、泵机一1502、管一16、管二19、充氧机构、沉淀机构；u形管13一端与水管二12连接，u形管13另一端脱氮箱14连接，脱氮箱14上设有若干个吸管15，吸管15之间通过管网一1501连通，管网一1501末端与泵机一1502连接，脱氮箱14一侧通过管一16与充氧机构，充氧机构通过管二19与沉淀机构连接。充氧机构包括充氧箱17、气罐二18、送气管1801、管网二1802、出气孔1803；充氧箱17通过管一16与脱氮箱14连接，充氧箱17一侧设有气罐二18，所述气罐二18内设有氧气。气罐二18通过送气管1801与管网二1802连通，管网二1802设置在充氧箱17内底部，管网二1802上均匀开设有若干个出气孔1803。沉淀机构包括沉淀池20、阀门2001、管道2002、泵机二2003；沉淀池20通过管二19与充氧箱17连接，沉淀池20通过管道2002与泵机二2003连接，沉淀池20一侧设置有阀门2001。

本发明工作过程为：将养殖所产生的废水及夹杂的废料从进料斗1倒入到进料系统内，在重力作用下废水废料沿着槽101向下流动，在该过程中电机一103带动转轴一105进行旋转，进而带动搅拌器106作旋转，在旋转过程中搅拌器106可将废料打散打碎以进一步减小后续处理的压力，避免出现大量大尺寸废料堆积进而引起机器卡壳的情况。凸缘102可辅助搅拌器106将打散效果提高，例如废料在流经搅拌器106和槽101内壁之间时，凸缘102的设置可进一步压缩废料可通过的空间。伸缩杆104的长度调整可调整搅拌器106的工作位置。后废水夹带着小尺寸的废料沿着弯管2流入汇集管201内。电机二3可控制转轴二301作旋转运动，进而控制叶片302的所处位置，当叶片302旋转达到汇集管201正下方刚好与其贴合时，汇集在汇集管201内的废水废料不会进一步向下流动进入到固液分离系统，若叶片302离开该位置则反之。当一批废水废料沿着开口401流入转筒4内时，控制电机三405带动转轴三404作旋转，同时通过绞龙403分别与转轴三404及转筒4的连接，可带动转筒4进行旋转，此时废水废料一方面在重力的作用下沿着倾斜的转筒4向下流动，另一方面不断旋转的绞龙403和转筒4可使得废水废料边滚动边向一端运动，在上述过程中废水会通过孔402流出滴落到液料回收槽6内，而废料则运动至转筒4的端口处并掉落到固料回收槽5内。被收集到液料回收槽6的废水会被加热阵列601加热，使得废水保持较高的温度以加快后续发酵反应。较高温的废水通过水管一602输送到反应器7内，发电机1102通过电线1101对加热棒11供能使得加热棒11产生高温进一步提高反应温度，加快发酵效率和产气效率。同时电机四10带动转轴四1001进行旋转，进而带动搅拌棒1002对处于反应器7内废水进行充分搅拌，使得反应效率进一步提高。将气罐一8内的惰性气体通过气管一801输送至输气管802内，再通过气孔803释放出，增大了废水内的含气量和反应器7内的压力，使得反应得到的沼气从水内被大量排出，并沿着气管二9进入到储气柜901内，若需要取用沼气可通过对接出气口902实现。完成发酵反应后的废水通过水管二12排出，其流入u形管13内并进入到脱氮箱14内，因为之前在反应时通入大量惰性气体会使得废水中的氨氮含量较大不符合排放标准，控制泵机一1502进行抽气作业，通过管网一1501和吸管15使得其对脱氮箱14形成抽真空作业，会使得大量进入到废水内的惰性气体被剥离出废水，使得氨氮含量大幅下降，完成该处理后废水沿着管一16流入充氧箱17内，因为在之前的反应中会使得废水的cod指标高不符合排放标准，即废水的氧化还原性强，需要对其进行平衡。在充氧箱17内，依次通过送气管1801、管网二1802和出气孔1803将气罐二18内的氧气输送至箱体内。此时通过在废水中进行通氧曝气使得废水的cod指标下降，完成该处理后废水沿着管二19流入沉淀池20内，在沉淀池20内进行静置分层处理，使得废水内小颗粒沉淀物落入池底，并通过管道2002被泵机二2003吸收，达到排放标准的水可从阀门2001放出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。