一种处理水产养殖尾水的高效除磷系统

技术领域

本发明涉及一种处理水产养殖尾水的高效除磷系统。

背景技术

我国是水产养殖大国，养殖产量约占世界养殖产量的68%，其中，池塘养殖产量约占45%。但池塘养殖尾水和工厂化养殖尾水都基本未经处理直接排放，由于养殖尾水中一般都含有较高的氮和磷，导致了对周边水域环境不同程度的富营养化污染。为保护水域生态环境，无论是各级政府或是社会都要求必须开展对养殖尾水的处理，使排放水的水质能符合国家的相关环保要求，如符合《淡水养殖尾水排放要求》（SC/T 9101）、国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅲ类水质标准、《海水养殖尾水排放要求》（SC/T 9103）等。由于在许多水体中，一般磷是限制因子，因此，目前普遍对养殖尾水中的磷减排特别关注，当前的池塘养殖尾水或工厂化养殖尾水处理技术，许多养殖者主要应用化学除磷剂和絮凝剂除磷，如聚合氯化铝（PAC）除磷，虽然按照传统常规工艺有除磷效果，但存在工序较多，需要设置混合池、絮凝池和沉淀池（或气浮池），土建工程量较大，占地面积较大，水力停留时间需要较长，需要过量投加除磷剂，运行成本较高等问题。许多水产养殖场因受土地面积限制和处理成本高的问题，未能开展尾水排放处理，污染了周边水域环境或面临因环保不达标而被强制停产的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种处理水产养殖尾水的高效除磷系统，其具有除磷处理效率高、占地面积小、不需使用PAM等絮凝剂、成本低、管理简便等优点。

本发明是这样实现的：

一种处理水产养殖尾水的高效除磷系统，所述系统包括尾水处理一级池、二级生物膜池、悬浮填料、生物膜净水栅、除磷剂、电动搅拌装置以及除磷剂投加装置；所述尾水处理一级池的下部出口与二级生物膜池的下部进口相连通，所述悬浮填料设置在尾水处理一级池内，所述除磷剂投加装置通过管道连接至尾水处理一级池的上部，所述除磷剂经所述除磷剂投加装置通过管道投加于尾水处理一级池内；所述电动搅拌装置设置在所述尾水处理一级池的中部，所述尾水处理一级池的底部设置有污泥斗，所述电动搅拌装置设置在污泥斗上方；所述生物膜净水栅设置在二级生物膜池内，所述二级生物膜池的底部设置有污泥斗；

所述悬浮填料与所述尾水处理一级池内水体的体积比为10%~50%，所述悬浮填料的密度为0.92~0.98g/cm

进一步地，所述悬浮填料为高密度聚乙烯材质，比表面积大于300m

进一步地，所述尾水处理一级池的水力停留时间≦2小时，所述二级生物膜池的水力停留时间≦0.5小时。

进一步地，所述除磷剂氯化铝、聚合氯化铝、氯化铁、聚合氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、氯化镁系列产品中的至少一种。

进一步地，所述高效除磷系统中的所述尾水处理一级池和二级生物膜池分别为一个或者多个池体串联组合。

本发明具有如下优点：

本发明主要通过对除磷剂使用系统工艺和配置的优化，强化提高除磷剂的混凝效率、絮凝物与磷的分离效率，从而达到持续、稳定、高效的除磷效果，可实现出水总磷质量浓度≦0.10mg/L，出水水质明显优于传统常规工艺（传统常规工艺出水总磷质量浓度≥0.15mg/L）。因此，本发明具有除磷处理效率高、占地面积小、大幅度缩短水力停留时间（传统常规工艺处理的全程水力停留时间≥12小时，本发明处理的全程水力停留时间≦2.5小时，时间效率提高79%以上）、不需使用PAM等絮凝剂、减少除磷剂的传统投加量、降低除磷处理成本、管理简便、装置结构简单、产污泥量少、出水总磷浓度低等优点，同时产生的沉淀污泥可通过定期排污而去除离开系统。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种处理水产养殖尾水的高效除磷系统结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，本发明涉及一种处理水产养殖尾水的高效除磷系统，所述高效除磷系统包括尾水处理一级池1、二级生物膜池2、悬浮填料3、生物膜净水栅4、除磷剂、电动搅拌装置5以及除磷剂投加装置；所述尾水处理一级池1的下部出口与二级生物膜池2的下部进口相连通，所述悬浮填料3设置在尾水处理一级池1内，所述除磷剂投加装置通过管道6连接至尾水处理一级池1的上部，所述除磷剂经所述除磷剂投加装置通过管道6投加于尾水处理一级池1内；所述电动搅拌装置5设置在所述尾水处理一级池1的中部，所述尾水处理一级池1的底部设置有污泥斗7，所述电动搅拌装置5设置在污泥斗7上方；所述生物膜净水栅4设置在二级生物膜池2内，所述二级生物膜池2的底部也设置有污泥斗7；水产养殖尾水从所述尾水处理一级池1的上端进水，然后从所述尾水处理一级池1的下部出口流入二级生物膜池2的下部进口，最后从二级生物膜池2上端出水。

所述悬浮填料3与所述尾水处理一级池1内水体的体积比为10%~50%，所述悬浮填料3的密度为0.92~0.98g/cm

所述悬浮填料3为高密度聚乙烯材质，比表面积大于300m

所述尾水处理一级池1的水力停留时间≦2小时，所述二级生物膜池2的水力停留时间≦0.5小时。

所述除磷剂氯化铝、聚合氯化铝、氯化铁、聚合氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、氯化镁系列产品中的至少一种。

所述高效除磷系统中的所述尾水处理一级池和二级生物膜池分别为一个或者多个池体串联组合。即多个尾水处理一级池串联、多个二级生物膜池串联后，再合并组合。

本发明的工作原理如下：

（1）由于除磷剂的投加，在处理池水体中生成大量的金属阳离子，以投加除磷剂聚合硫酸铁为例，产生的大量 Fe

（2）利用悬浮填料3的密度（0.92～0.98g/cm

（3）数量众多的悬浮填料3，因其巨大的比表面积和形成的生物膜，一定程度上延长了除磷剂分子的水力停留时间和增加了与磷的结合位点，增进了与磷的结合，有利于更全面彻底地结合磷，形成絮凝物沉降，显著提高了除磷剂的使用效率（与磷结合效率）。与除磷剂传统常规工艺需要过量投加除磷剂和水力停留时间较长相比，可减少除磷剂的投加量、也减少了水中残留的金属阳离子。

（4）生物膜净水栅4设置在二级生物膜池2内。层层叠叠的生物膜净水栅4就如层层的过滤层，可高效地阻拦絮凝物，促进絮凝物与水的快速分离，从而实现水中磷的高效解除，二级生物膜池2的出水中总磷质量浓度可实现低于0.10mg/L。比较除磷剂传统常规工艺需要设置沉淀池且需要较长时间才能实现絮凝物与水的分离，本发明具有明显的优势。

以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

应用上述系统方法，构建了养殖尾水除磷处理系统，对鳗鱼工厂化水泥池精养殖的尾水进行磷的深度处理，结果数据如下：

备注：进水指的是养殖尾水，出水指的是经处理系统处理后的排放水。

综上可知，经过本发明处理后的养殖尾水其总磷的去除率≥95%，最高去除率达96.6%。

总之，本发明的重点是创建一种强化提高除磷剂的混凝效率、絮凝物与磷的分离效率的工艺系统和方法，从而达到持续、稳定、高效的除磷效果，可实现出水总磷质量浓度≦0.10 mg/L，出水水质明显优于传统常规工艺（传统常规工艺出水总磷质量浓度≥0.15mg/L，一般在0.2－0.5 mg/L）。

因此，本发明具有除磷处理效率高、占地面积小、缩短水力停留时间、不需使用PAM等絮凝剂、减少除磷剂的传统投加量、降低除磷处理成本、管理简便、装置结构简单、产污泥量少、出水总磷浓度低等优点。产生的沉淀污泥可通过定期排污而去除离开系统。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。