公布日：2023.12.01
申请日：2023.09.04
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/465(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1
/32(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/20(2006.01)N
摘要
本发明涉及海水养殖尾水处理技术领域，具体关于一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统；本发明包括：尾水池、污泥槽、转鼓微滤机、缓冲池、循环泵、微纳米电催化浮选一体机、好氧生化槽、缺氧生化槽、斜板沉淀槽1、深度缺氧生化槽、空气源热泵、补充海水沉淀槽、充氧消毒槽、回用池、深度缺氧生化槽、日照+太阳能蓄电池灯、大型藻类生态槽、斜板沉淀槽、污泥槽、电解消毒槽；本发明制备的改性聚乙烯滤料，更容易吸附水体中的杂质、藻类、有机物和重金属，增加了玻璃体的硬度和韧性，吡啶/钛配合物提高了滤料耐腐蚀能力，从而提高了聚乙烯滤料的使用寿命。
权利要求书
1.一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其系统包括：尾水池、污泥槽、转鼓微滤机、缓冲池、循环泵、微纳米电催化浮选一体机、好氧生化槽、缺氧生化槽、斜板沉淀槽1、深度缺氧生化槽、空气源热泵、补充海水沉淀槽、充氧消毒槽、回用池、深度缺氧生化槽、日照+太阳能蓄电池灯、大型藻类生态槽、斜板沉淀槽、污泥槽、电解消毒槽。
2.根据权利要求1所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的操作步骤为：海水养殖尾水来自900m3多宝鱼养殖池；S1：海水养殖尾水先进入尾水池，经转鼓微滤机，尾水进入缓冲池，污泥进入污泥槽；S2：缓冲池经循环泵，将尾水送入微纳米电催化浮选一体机，浓水送入污泥槽；S3：经微纳米电催化浮选一体机处理后的尾水送入好氧生化槽、缺氧生化槽，缺氧生化槽内设置吸附缺氧微生物的第一填料层和潜水搅拌机；好氧生化槽内设置吸附好氧微生物的第二填料层、曝气装置和回流装置；所述的好氧生化槽，缺氧生化槽内固定直径为120-150mm的生物膜填料，填料间的中心距是80-150mm，填料间相互交叉，使好氧生化槽，缺氧生化槽内内全部空间充满改性生物膜填料，每根填料有一层0.8-4mm的生物膜；然后送入斜板沉淀槽1，沉淀后的污泥送入污泥槽；S4：经斜板沉淀槽1处理后的尾水一部经空气源热泵，送入充氧消毒槽，出水经水质监测后，通过5G传输控制，送入回用池；S5：经斜板沉淀槽1处理后的尾水一部分送去深度缺氧生化槽，经日照和太阳能蓄电池灯，送入大型藻类生态槽、斜板沉淀槽2；S6：斜板沉淀槽2沉淀后的污泥送入污泥槽，尾水送入电解消毒槽，出水经水质监测后，通过5G传输控制，外排。
3.根据权利要求2所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的缺氧生化槽、深度缺氧生化槽中需加入碳源。
4.根据权利要求3所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的碳源为红糖、糖蜜、葡萄糖中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的充氧消毒槽中加入臭氧，经曝气处理。
6.根据权利要求2所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的系统需间歇补充新鲜海水，每2-4h补充一次新鲜海水，每次进水20-40min。
7.根据权利要求2所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的新鲜海水进入补充海水沉淀槽，沉淀后的污泥送入污泥槽，海水分别送入好氧生化槽、缺氧生化槽。
8.根据权利要求2所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的转鼓微滤机中的填料为改性聚乙烯滤料，其制备方法为：H1：按质量份，加入7-12份顺丁烯二醛，0.05-0.5份烯丙基溴化锌，520-700份二氯甲烷，0.3-2份前驱体1，100-200份前驱体2，3-6份过硫酸钾，控温50-60℃下搅拌反应50-120min，过滤，得到前驱体3；H2：将前驱体2在氮气氛围中进行等离子体改性，放电频率为12-16MHz，气体流量为20-30ml/min，处理时间40-100min，得到改性聚乙烯滤料。
9.根据权利要求8所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的前驱体1的制备方法为：按质量份，称取3-6份的5,5-二乙烯基-2,2-联吡啶，10-20份的四氯化钛，置于密闭反应釜中，通入氮气将空气置换，再加入100-150份的二氯甲烷，30-40℃混合揽拌20-40小时，静置自然冷却至室温，得到前驱体1。
10.根据权利要求8所述的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其特征在于：所述的前驱体2的制备方法为：按质量份，将100-120份滤料浸渍在1000-1200份丙烯酰氯中，温度为50-60℃，搅拌时间为5-8h，过滤，得到前驱体2。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术背景中至少一项技术问题，经本发明处理后的尾水出水，经水质监测后，通过5G传输控制，送入回用池或外排，自动化程度高，操作稳定。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，其系统包括：
尾水池、污泥槽、转鼓微滤机、缓冲池、循环泵、微纳米电催化浮选一体机、好氧生化槽、缺氧生化槽、斜板沉淀槽1、深度缺氧生化槽、空气源热泵、补充海水沉淀槽、充氧消毒槽、回用池、深度缺氧生化槽、日照+太阳能蓄电池灯、大型藻类生态槽、斜板沉淀槽、污泥槽、电解消毒槽。
根据本发明，所述的操作步骤为：
海水养殖尾水来自900m3多宝鱼养殖池；
S1：海水养殖尾水先进入尾水池，经转鼓微滤机，尾水进入缓冲池，污泥进入污泥槽；
S2：缓冲池经循环泵，将尾水送入微纳米电催化浮选一体机，浓水送入污泥槽；
S3：经微纳米电催化浮选一体机处理后的尾水送入好氧生化槽、缺氧生化槽，缺氧生化槽内设置吸附缺氧微生物的第一填料层和潜水搅拌机；好氧生化槽内设置吸附好氧微生物的第二填料层、曝气装置和回流装置；所述的好氧生化槽，缺氧生化槽内固定直径为120-150mm的生物膜填料，填料间的中心距是80-150mm，填料间相互交叉，使好氧生化槽，缺氧生化槽内内全部空间充满改性生物膜填料，每根填料有一层0.8-4mm的生物膜；然后送入斜板沉淀槽1，沉淀后的污泥送入污泥槽；
S4：经斜板沉淀槽1处理后的尾水一部经空气源热泵，送入充氧消毒槽，出水经水质监测后，通过5G传输控制，送入回用池；
S5：经斜板沉淀槽1处理后的尾水一部分送去深度缺氧生化槽，经日照和太阳能蓄电池灯，送入大型藻类生态槽、斜板沉淀槽2；
S6：斜板沉淀槽2沉淀后的污泥送入污泥槽，尾水送入电解消毒槽，出水经水质监测后，通过5G传输控制，外排。
根据本发明，所述的缺氧生化槽、深度缺氧生化槽中需加入碳源。
根据本发明，所述的碳源为红糖、糖蜜、葡萄糖中的一种或多种。
根据本发明，所述的充氧消毒槽中加入臭氧，经曝气处理。
根据本发明，所述的系统需间歇补充新鲜海水，每2-4h补充一次新鲜海水，每次进水20-40min。
根据本发明，所述的新鲜海水进入补充海水沉淀槽，沉淀后的污泥送入污泥槽，海水分别送入好氧生化槽、缺氧生化槽。
本发明的再一方面提供了一种转鼓微滤机中的填料为改性聚乙烯滤料，其制备方法为：
H1：按质量份，加入7-12份顺丁烯二醛，0.05-0.5份烯丙基溴化锌，520-700份二氯甲烷，0.3-2份前驱体1，100-200份前驱体2，3-6份过硫酸钾，控温50-60℃下搅拌反应50-120min，过滤，得到前驱体3；
H2：将前驱体2在氮气氛围中进行等离子体改性，放电频率为12-16MHz，气体流量为20-30ml/min，处理时间40-100min，得到改性聚乙烯滤料。
根据本发明，所述的前驱体1的制备方法为：
按质量份，称取3-6份的5,5-二乙烯基-2,2-联吡啶，10-20份的四氯化钛，置于密闭反应釜中，通入氮气将空气置换，再加入100-150份的二氯甲烷，30-40℃混合揽拌20-40小时，静置自然冷却至室温，得到前驱体1。
根据本发明，所述的前驱体2的制备方法为：
按质量份，将100-120份滤料浸渍在1000-1200份丙烯酰氯中，温度为50-60℃，搅拌时间为5-8h，过滤，得到前驱体2。
反应机理：
5,5-二乙烯基-2,2-联吡啶，四氯化钛首先制备5,5-二乙烯基-2,2-联吡啶/钛金属配合物，即前驱体1，聚乙烯滤料表面的自由基与顺丁烯二醛，烯丙基溴化锌，5,5-二乙烯基-2,2-联吡啶/钛配合物发生表面面聚合反应，得到改性聚乙烯滤料。
技术效果：
本发明的一种用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：
1、经本发明处理后的尾水出水，经水质监测后，通过5G传输控制，送入回用池或外排，自动化程度高，操作稳定；
2、本发明利用日照和太阳能蓄电池灯进行杀菌，紫外线通过穿透微生物的，破坏微生物的DNA，使得微生物不能继续繁殖再生，具有高效的杀菌效果；
3、本发明的用于海水养殖尾水处理及回用的生化系统，悬浮物去除率96％、COD去除率91％、总氮去除率90％；
4、本发明制备的改性聚乙烯滤料表面的二醛，溴化锌与微生物长链多糖分子之间发生化学交联，形成一种大型的复杂三维结构，更容易吸附水体中的杂质、藻类、有机物和重金属，还可以将粒径较小的杂质截留在改性滤料表面的凸凹处，增加了玻璃体的硬度和韧性，吡啶/钛配合物提高了滤料耐腐蚀能力，从而提高了聚乙烯滤料的使用寿命。
（发明人：王静;刘美娜;刘毅辰;刘玥;班斑;杨文润）
