公布日：2023.12.01
申請日：2023.09.04
分類號：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
本發明涉及海水養殖尾水處理技術領域，具體關于一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統；本發明包括：尾水池、污泥槽、轉鼓微濾機、緩沖池、循環泵、微納米電催化浮選一體機、好氧生化槽、缺氧生化槽、斜板沉淀槽1、深度缺氧生化槽、空氣源熱泵、補充海水沉淀槽、充氧消毒槽、回用池、深度缺氧生化槽、日照+太陽能蓄電池燈、大型藻類生態槽、斜板沉淀槽、污泥槽、電解消毒槽；本發明制備的改性聚乙烯濾料，更容易吸附水體中的雜質、藻類、有機物和重金屬，增加了玻璃體的硬度和韌性，吡啶/鈦配合物提高了濾料耐腐蝕能力，從而提高了聚乙烯濾料的使用壽命。
權利要求書
1.一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其系統包括：尾水池、污泥槽、轉鼓微濾機、緩沖池、循環泵、微納米電催化浮選一體機、好氧生化槽、缺氧生化槽、斜板沉淀槽1、深度缺氧生化槽、空氣源熱泵、補充海水沉淀槽、充氧消毒槽、回用池、深度缺氧生化槽、日照+太陽能蓄電池燈、大型藻類生態槽、斜板沉淀槽、污泥槽、電解消毒槽。
2.根據權利要求1所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其特征在于：所述的操作步驟為：海水養殖尾水來自900m3多寶魚養殖池；S1：海水養殖尾水先進入尾水池，經轉鼓微濾機，尾水進入緩沖池，污泥進入污泥槽；S2：緩沖池經循環泵，將尾水送入微納米電催化浮選一體機，濃水送入污泥槽；S3：經微納米電催化浮選一體機處理后的尾水送入好氧生化槽、缺氧生化槽，缺氧生化槽內設置吸附缺氧微生物的第一填料層和潛水攪拌機；好氧生化槽內設置吸附好氧微生物的第二填料層、曝氣裝置和回流裝置；所述的好氧生化槽，缺氧生化槽內固定直徑為120-150mm的生物膜填料，填料間的中心距是80-150mm，填料間相互交叉，使好氧生化槽，缺氧生化槽內內全部空間充滿改性生物膜填料，每根填料有一層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：經斜板沉淀槽1處理后的尾水一部經空氣源熱泵，送入充氧消毒槽，出水經水質監測后，通過5G傳輸控制，送入回用池；S5：經斜板沉淀槽1處理后的尾水一部分送去深度缺氧生化槽，經日照和太陽能蓄電池燈，送入大型藻類生態槽、斜板沉淀槽2；S6：斜板沉淀槽2沉淀后的污泥送入污泥槽，尾水送入電解消毒槽，出水經水質監測后，通過5G傳輸控制，外排。
3.根據權利要求2所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，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.根據權利要求3所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其特征在于：所述的碳源為紅糖、糖蜜、葡萄糖中的一種或多種。
5.根據權利要求2所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其特征在于：所述的充氧消毒槽中加入臭氧，經曝氣處理。
6.根據權利要求2所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其特征在于：所述的系統需間歇補充新鮮海水，每2-4h補充一次新鮮海水，每次進水20-40min。
7.根據權利要求2所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其特征在于：所述的新鮮海水進入補充海水沉淀槽，沉淀后的污泥送入污泥槽，海水分別送入好氧生化槽、缺氧生化槽。
8.根據權利要求2所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其特征在于：所述的轉鼓微濾機中的填料為改性聚乙烯濾料，其制備方法為：H1：按質量份，加入7-12份順丁烯二醛，0.05-0.5份烯丙基溴化鋅，520-700份二氯甲烷，0.3-2份前驅體1，100-200份前驅體2，3-6份過硫酸鉀，控溫50-60℃下攪拌反應50-120min，過濾，得到前驅體3；H2：將前驅體2在氮氣氛圍中進行等離子體改性，放電頻率為12-16MHz，氣體流量為20-30ml/min，處理時間40-100min，得到改性聚乙烯濾料。
9.根據權利要求8所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其特征在于：所述的前驅體1的制備方法為：按質量份，稱取3-6份的5,5-二乙烯基-2,2-聯吡啶，10-20份的四氯化鈦，置于密閉反應釜中，通入氮氣將空氣置換，再加入100-150份的二氯甲烷，30-40℃混合攬拌20-40小時，靜置自然冷卻至室溫，得到前驅體1。
10.根據權利要求8所述的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其特征在于：所述的前驅體2的制備方法為：按質量份，將100-120份濾料浸漬在1000-1200份丙烯酰氯中，溫度為50-60℃，攪拌時間為5-8h，過濾，得到前驅體2。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述技術背景中至少一項技術問題，經本發明處理后的尾水出水，經水質監測后，通過5G傳輸控制，送入回用池或外排，自動化程度高，操作穩定。
為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，其系統包括：
尾水池、污泥槽、轉鼓微濾機、緩沖池、循環泵、微納米電催化浮選一體機、好氧生化槽、缺氧生化槽、斜板沉淀槽1、深度缺氧生化槽、空氣源熱泵、補充海水沉淀槽、充氧消毒槽、回用池、深度缺氧生化槽、日照+太陽能蓄電池燈、大型藻類生態槽、斜板沉淀槽、污泥槽、電解消毒槽。
根據本發明，所述的操作步驟為：
海水養殖尾水來自900m3多寶魚養殖池；
S1：海水養殖尾水先進入尾水池，經轉鼓微濾機，尾水進入緩沖池，污泥進入污泥槽；
S2：緩沖池經循環泵，將尾水送入微納米電催化浮選一體機，濃水送入污泥槽；
S3：經微納米電催化浮選一體機處理后的尾水送入好氧生化槽、缺氧生化槽，缺氧生化槽內設置吸附缺氧微生物的第一填料層和潛水攪拌機；好氧生化槽內設置吸附好氧微生物的第二填料層、曝氣裝置和回流裝置；所述的好氧生化槽，缺氧生化槽內固定直徑為120-150mm的生物膜填料，填料間的中心距是80-150mm，填料間相互交叉，使好氧生化槽，缺氧生化槽內內全部空間充滿改性生物膜填料，每根填料有一層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：經斜板沉淀槽1處理后的尾水一部經空氣源熱泵，送入充氧消毒槽，出水經水質監測后，通過5G傳輸控制，送入回用池；
S5：經斜板沉淀槽1處理后的尾水一部分送去深度缺氧生化槽，經日照和太陽能蓄電池燈，送入大型藻類生態槽、斜板沉淀槽2；
S6：斜板沉淀槽2沉淀后的污泥送入污泥槽，尾水送入電解消毒槽，出水經水質監測后，通過5G傳輸控制，外排。
根據本發明，所述的缺氧生化槽、深度缺氧生化槽中需加入碳源。
根據本發明，所述的碳源為紅糖、糖蜜、葡萄糖中的一種或多種。
根據本發明，所述的充氧消毒槽中加入臭氧，經曝氣處理。
根據本發明，所述的系統需間歇補充新鮮海水，每2-4h補充一次新鮮海水，每次進水20-40min。
根據本發明，所述的新鮮海水進入補充海水沉淀槽，沉淀后的污泥送入污泥槽，海水分別送入好氧生化槽、缺氧生化槽。
本發明的再一方面提供了一種轉鼓微濾機中的填料為改性聚乙烯濾料，其制備方法為：
H1：按質量份，加入7-12份順丁烯二醛，0.05-0.5份烯丙基溴化鋅，520-700份二氯甲烷，0.3-2份前驅體1，100-200份前驅體2，3-6份過硫酸鉀，控溫50-60℃下攪拌反應50-120min，過濾，得到前驅體3；
H2：將前驅體2在氮氣氛圍中進行等離子體改性，放電頻率為12-16MHz，氣體流量為20-30ml/min，處理時間40-100min，得到改性聚乙烯濾料。
根據本發明，所述的前驅體1的制備方法為：
按質量份，稱取3-6份的5,5-二乙烯基-2,2-聯吡啶，10-20份的四氯化鈦，置于密閉反應釜中，通入氮氣將空氣置換，再加入100-150份的二氯甲烷，30-40℃混合攬拌20-40小時，靜置自然冷卻至室溫，得到前驅體1。
根據本發明，所述的前驅體2的制備方法為：
按質量份，將100-120份濾料浸漬在1000-1200份丙烯酰氯中，溫度為50-60℃，攪拌時間為5-8h，過濾，得到前驅體2。
反應機理：
5,5-二乙烯基-2,2-聯吡啶，四氯化鈦首先制備5,5-二乙烯基-2,2-聯吡啶/鈦金屬配合物，即前驅體1，聚乙烯濾料表面的自由基與順丁烯二醛，烯丙基溴化鋅，5,5-二乙烯基-2,2-聯吡啶/鈦配合物發生表面面聚合反應，得到改性聚乙烯濾料。
技術效果：
本發明的一種用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，與現有技術相比，本發明具有以下顯著效果：
1、經本發明處理后的尾水出水，經水質監測后，通過5G傳輸控制，送入回用池或外排，自動化程度高，操作穩定；
2、本發明利用日照和太陽能蓄電池燈進行殺菌，紫外線通過穿透微生物的，破壞微生物的DNA，使得微生物不能繼續繁殖再生，具有高效的殺菌效果；
3、本發明的用于海水養殖尾水處理及回用的生化系統，懸浮物去除率96％、COD去除率91％、總氮去除率90％；
4、本發明制備的改性聚乙烯濾料表面的二醛，溴化鋅與微生物長鏈多糖分子之間發生化學交聯，形成一種大型的復雜三維結構，更容易吸附水體中的雜質、藻類、有機物和重金屬，還可以將粒徑較小的雜質截留在改性濾料表面的凸凹處，增加了玻璃體的硬度和韌性，吡啶/鈦配合物提高了濾料耐腐蝕能力，從而提高了聚乙烯濾料的使用壽命。
（發明人：王靜;劉美娜;劉毅辰;劉玥;班斑;楊文潤）
