公布日：2023.03.28
申请日：2022.10.25
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;B01J20/34(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101
/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/20(2006.01)N
摘要
本发明属于水资源循环利用和环保的技术领域，尤其涉及一种鳗鱼养殖废水净化再生系统及方法和应用。其中，鳗鱼养殖废水的处理系统包括依次连通的生化塘、砂滤集水井、化学氧化装置、精密过滤装置、过滤吸附除磷装置和磷回收装置；使用该处理系统对鳗鱼养殖废水进行处理时，养殖废水依次经过沉淀生化、化学氧化、过滤吸附除磷、过滤吸附填料的再生和磷的回收等步骤的处理，处理的过程中没有产生大量的污泥，得到的水体中有机物、氨氮以及总磷含量符合排放标准，可以直接排放至自然环境中且对自然环境的影响小甚至没有影响，可再次进入到鳗鱼养殖池中进行循环利用，实现了对于鳗鱼养殖废水及磷的资源化利用。
权利要求书
1.一种鳗鱼养殖废水的处理系统，其特征在于：包括依次连通的生化塘、砂滤集水井、化学氧化装置、精密过滤装置、过滤吸附除磷装置和磷回收装置；所述生化塘与砂滤集水井连通设置，所述砂滤集水井与生化塘连通处覆盖有过滤层，所述砂滤集水井内设置有污水提升泵；所述化学氧化装置包括化学氧化反应池、加药罐和管道混合器，所述污水提升泵与管道混合器连通，所述加药罐与管道混合器连通，所述管道混合器与化学氧化反应池连通，所述化学氧化反应池与精密过滤装置连通；所述过滤吸附除磷装置包括过滤吸附除磷塔和用于洗脱磷吸附部上的磷的再生部，所述过滤吸附除磷塔内填充有磷吸附填料以形成磷吸附部；所述过滤吸附除磷塔的进水口、清水出口分别开设于磷吸附部的相对两侧，所述精密过滤装置的出水端与过滤吸附除磷塔的进水口通过管道连通，所述过滤吸附除磷塔与再生部连通；所述磷回收装置包括磷回收反应池和磷沉淀池，所述磷回收反应池的进水端与再生部连通，所述磷回收反应池与磷沉淀池的进水端连通，所述磷沉淀池的底部开设有磷酸钙沉淀回收口，所述磷沉淀池远离磷酸钙沉淀回收口的一侧上开设有上清液出口，所述上清液出口与再生部连通。
2.根据权利要求1所述的鳗鱼养殖废水的处理系统，其特征在于：所述污水提升泵的出水端连通设置有三通管道，所述三通管道的其中一端连通设置有第一计量加药泵，所述第一计量加药泵的进水端与加药罐通过管道连通，所述三通管道的其中一端与管道混合器的进水端连通，所述管道混合器的出水端与反应池通过管道连通，所述反应池的出水口与精密过滤装置的进水端通过管道连通。
3.根据权利要求2所述的鳗鱼养殖废水的处理系统，其特征在于：所述化学氧化装置还包括pH调节罐，所述pH调节罐与化学氧化反应池之间还连通设置有第二计量加药泵。
4.根据权利要求1所述的鳗鱼养殖废水的处理系统，其特征在于：所述精密过滤装置选自旋转微滤过滤机、多介质过滤机、砂滤过滤、滤布滤池、转盘过滤机和精密过滤机的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的鳗鱼养殖废水的处理系统，其特征在于：所述磷吸附填料为铁基羟基氧化物磷吸附专用填料，所述过滤吸附除磷塔中铁基羟基氧化物磷吸附专用填料的堆积密度为0.30-0.50kg/m3，吸附容量为0-3㎏/m3，所述磷吸附部的厚度为1000-2000mm；优选地，所述过滤吸附除磷装置中包括1-10座并联的过滤吸附除磷塔。
6.根据权利要求5所述的鳗鱼养殖废水的处理系统，其特征在于：所述过滤吸附除磷塔和再生部之间连通设置有反洗脱泵，所述再生部包括碱洗再生组件、酸洗再生组件和清水反洗罐；所述碱洗再生组件包括碱洗液储罐和碱液回收储罐，所述碱洗液储罐与反洗脱泵的碱洗进水端连通，所述过滤吸附除磷塔的洗脱进水口、洗脱出水口分别开设于磷吸附部的相对两侧，所述反洗脱泵的出水端与过滤吸附除磷塔的洗脱进水口通过管道连通，所述过滤吸附除磷塔的洗脱出水口与碱液回收储罐通过管道连通；所述酸洗再生组件包括酸洗液储罐和酸液回收储罐，所述酸洗液储罐与反洗脱泵的酸洗进水端连通；所述清水反洗罐与反洗脱泵的清水进水端连通。
7.根据权利要求6所述的鳗鱼养殖废水的处理系统，其特征在于：所述磷回收反应池与碱液回收储罐之间连通设置有再生脱附液输送泵。
8.一种鳗鱼养殖废水的处理方法，其特征在于，使用权利要求1-7任一所述的鳗鱼养殖废水的处理系统，所述鳗鱼养殖废水的处理方法具体包括以下步骤：(1)沉淀生化：将鳗鱼养殖废水排入所述生化塘，进行鳗鱼养殖废水的自然沉降和微生物氧化分解4-10h；(2)集水井砂滤：将经过所述沉淀生化的鳗鱼养殖废水汇集至砂滤集水井，所述过滤层对鳗鱼养殖废水进行过滤；(3)化学氧化：将经过所述集水井砂滤的鳗鱼养殖废水转移至化学氧化反应池中，按100-300ml/L的投入量加入质量分数为15-25％的氢氧化钠溶液，并按50-200ml/L加入质量分数为10-12％的次氯酸钠溶液，于pH＝7.5-7.8下对鳗鱼养殖废水进行化学氧化；(4)精密过滤：将经过所述化学氧化的鳗鱼养殖废水转移至精密过滤装置中，进一步过滤去除鳗鱼养殖废水中微小的固体小颗粒；(5)过滤吸附除磷：将经过所述精密过滤的鳗鱼养殖废水转移至过滤吸附除磷塔中，通过所述磷吸附部吸附鳗鱼养殖废水中的磷酸根阴离子，检测经过所述过滤吸附除磷的清水中的污染物指标，所述污染物指标GB3838-2002-1.3的排放标准时，即可排放至自然环境中；(6)过滤吸附填料的再生：监测经过所述过滤吸附除磷的清水中的总磷含量，当达到预定值时，进行过滤吸附填料的再生，使用碱洗再生液对所述磷吸附部进行碱洗脱，将经过所述碱洗脱的磷吸附部清洗至中性，完成碱洗再生；使用酸洗再生液对经过所述碱洗再生的磷吸附部进行酸洗脱，将经过所述酸洗脱的磷吸附部清洗至中性，完成酸洗再生；(7)磷的回收：往所述碱洗再生和酸洗再生过程中产生的洗脱废水中加入磷沉淀剂，并沉淀分离，对沉淀物进行干燥回收得到磷酸盐，上清液回收用于碱洗再生和/或酸洗再生中。
9.根据权利要求8所述的鳗鱼养殖废水的处理方法，其特征在于：所述过滤吸附除磷中，鳗鱼养殖废水以15-30m3/H的流量流经磷吸附部；任选地，所述碱洗再生液为氢氧化钾和/或氢氧化钠；优选地，所述碱洗再生液的pH≥12.7；任选地，所述酸洗再生液为pH≤4的酸液；任选地，所述磷沉淀剂为饱和氢氧化钙溶液和/或质量分数为5-25％的氯化钙溶液。
10.权利要求1-7任一所述的鳗鱼养殖废水的处理系统在鳗鱼养殖废水处理中的应用。
发明内容
为了实现对鳗鱼养殖污水处理净化及循环再生，本发明提供了一种鳗鱼养殖废水净化再生系统及方法和应用。
本发明的目的之一是提供一种鳗鱼养殖废水净化再生系统，采用以下的技术方案：
鳗鱼养殖废水的处理系统，包括依次连通的生化塘、砂滤集水井、化学氧化装置、精密过滤装置、过滤吸附除磷装置和磷回收装置；生化塘与砂滤集水井连通设置，砂滤集水井与生化塘连通处覆盖有过滤层，砂滤集水井内设置有污水提升泵；化学氧化装置包括化学氧化反应池、加药罐和管道混合器，污水提升泵与管道混合器连通，加药罐与管道混合器连通，管道混合器与化学氧化反应池连通，化学氧化反应池与精密过滤装置连通；过滤吸附除磷装置包括过滤吸附除磷塔和用于洗脱磷吸附部上的磷的再生部，过滤吸附除磷塔内填充有磷吸附填料以形成磷吸附部；过滤吸附除磷塔的进水口、清水出口分别开设于磷吸附部的相对两侧，精密过滤装置的出水端与过滤吸附除磷塔的进水口通过管道连通，过滤吸附除磷塔与再生部连通；磷回收装置包括磷回收反应池和磷沉淀池，磷回收反应池的进水端与再生部连通，磷回收反应池与磷沉淀池的进水端连通，磷沉淀池的底部开设有磷酸钙沉淀回收口，磷沉淀池远离磷酸钙沉淀回收口的一侧上开设有上清液出口，上清液出口与再生部连通。
本发明的目的之二是提供一种鳗鱼养殖废水净化再生处理的方法，采用以下的技术方案：
鳗鱼养殖废水的处理方法中使用鳗鱼养殖废水的处理系统，具体包括以下步骤：
(1)沉淀生化：将鳗鱼养殖废水排入生化塘，进行鳗鱼养殖废水的自然沉降和微生物氧化分解4-10h；
(2)集水井砂滤：将经过沉淀生化的鳗鱼养殖废水汇集至污水带滤砂滤集水井，过滤层对鳗鱼养殖废水进行过滤；
(3)化学氧化：将经过集水井砂滤的鳗鱼养殖废水转移至化学氧化反应池31中，按100-300ml/L的投入量加入质量分数为15-25％的氢氧化钠溶液，并按50-200ml/L加入质量分数为10-12％的次氯酸钠溶液，于pH＝7.5-7.8下对鳗鱼养殖废水进行化学氧化；
(4)精密过滤：将经过化学氧化的鳗鱼养殖废水转移至精密过滤装置中，进一步过滤去除鳗鱼养殖废水中微小的固体小颗粒；
(5)过滤吸附除磷：将经过精密过滤的鳗鱼养殖废水转移至过滤吸附除磷塔中，通过磷吸附部吸附鳗鱼养殖废水中的磷酸根阴离子，检测经过过滤吸附除磷的清水中的污染物指标，污染物指标GB3838-2002-1.3的排放标准时，即可排放至自然环境中；
(6)过滤吸附填料的再生：监测经过过滤吸附除磷的清水中的总磷含量，当达到预定值时，进行过滤吸附填料的再生，使用碱洗再生液对磷吸附部进行碱洗脱，将经过碱洗脱的磷吸附部清洗至中性，完成碱洗再生；使用酸洗再生液对经过碱洗再生的磷吸附部进行酸洗脱，将经过酸洗脱的磷吸附部清洗至中性，完成酸洗再生；
(7)磷的回收：往碱洗再生和酸洗再生过程中产生的洗脱废水中加入磷沉淀剂，并沉淀分离，对沉淀物进行干燥回收得到磷酸盐，上清液回收用于碱洗再生和/或酸洗再生中。
本发明的目的之三是提供一种鳗鱼养殖废水的处理系统在鳗鱼养殖废水处理中的应用。
有益效果：
(1)本发明提供的鳗鱼养殖废水净化再生处理的方法中对于废水处理的工艺简单，主要包括养殖废水的沉淀生化、化学氧化、过滤吸附除磷、过滤吸附填料的再生和磷的回收等步骤；其中，生化塘利用自然沉降作用分离污水中粪便和残余饲料，同时利用养殖废水中原有的微生物生化氧化去除水体中的有机物并将有机磷转化磷酸根；化学氧化通过强氧化剂去除废水中的氨氮有机物氧化分解生成氮气并将污水中的有机磷转化磷酸根；过滤吸附除磷通过基羟基氧化物磷吸附专用填料等磷吸附填料将养殖废水中的磷酸根吸附，降低养殖废水中的氨氮及总磷含量，使处理后水体的氨氮≤1mg/L，总磷≤0.1mg/L，符合排放标准，而过滤吸附填料的再生和磷的回收是对于磷吸附填料的洗脱再生处理使吸附填料恢复磷吸附功能，并实现鳗鱼养殖废水中磷的资源化利用；
(2)使用本发明提供的方法对鳗鱼养殖废水进行处理，净化后的出水水质高，可以直接排放至自然环境中且对自然环境的影响小甚至没有影响，也可以作为鳗鱼养殖用水循环利用；
(3)使用本发明提供的方法对鳗鱼养殖废水进行处理所使用到的处理剂低廉且较为安全，对于鳗鱼养殖废水的处理成本≤0.25元/吨，处理成本低，且处理后的水达到了循环利用标准，用于回用，在实现鳗鱼养殖废水循环利用的同时，也降低养殖用水成本；
(4)与现有鳗鱼养殖废水净化的技术相比本发明提供的方法中磷吸附在磷吸附专用填料上，饱和后经过使用0.5-1％的氢氧化钠溶液洗脱再生，磷转移到氢氧化钠溶液中，向氢氧化钠溶液中加入饱和石灰水或氯化钙，磷酸根与钙离子生成磷酸钙沉淀，从而回收磷资源，，实现了对于磷资源的回收，并且在废水处理的过程中并未产生大量的污泥，可大大降低废水处理的成本和提高器的经济效益。
（发明人：王真纲;孔玲芬;黄艺武;宋娜;聂晓燕;钟晓琴）
