專利名稱:去除養(yǎng)殖水中有機(jī)物和氨氮的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及養(yǎng)殖水處理裝置。
背景技術(shù):
臭氧/紫外作為一種深度氧化方法,已被應(yīng)用于工業(yè)廢水、城市污水處理廠二級(jí) 出水、飲用水中有機(jī)污染物的深度凈化。其主要作用機(jī)理是臭氧在紫外線照射下,一方 面臭氧直接吸收紫外線,促進(jìn)臭氧與水的反應(yīng),另一方面臭氧在紫外線照射下與水反應(yīng)的 產(chǎn)物H2O2產(chǎn)生羥基自由基,進(jìn)一步促進(jìn)臭氧分解,形成的羥基自由基等氧化性能更強(qiáng)的基 團(tuán)可以更快地降解去除水中的有機(jī)污染物和氨氮,或顯著提高有機(jī)污染物的可生物降解性 能。但是,由于臭氧/紫外法對(duì)有機(jī)污染物、特別是難降解有機(jī)物的徹底降解時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo) 致水處理成本很高,目前臭氧/紫外法的應(yīng)用范圍有限,沒(méi)有在養(yǎng)殖水處理中得到應(yīng)用。生物再生填料具有較強(qiáng)吸附能力、同時(shí)又可進(jìn)行生物再生。例如,生物再生活性炭 一方面可通過(guò)其強(qiáng)大的物理吸附能力去除有機(jī)污染物和膠體顆粒,同時(shí)吸附飽和的活性炭 在其表面生物膜的作用下,吸附在活性炭上的有機(jī)物解吸并進(jìn)一步氧化分解成H2O和CO2, 從而使飽和活性炭恢復(fù)吸附能力,這種吸附與生物再生同時(shí)進(jìn)行的生物再生活性炭可顯著 提高處理效能。再如,生物再生沸石有著良好的離子選擇交換性能,尤其對(duì)氨氮有較強(qiáng)的吸 附能力,將沸石作為銨的吸附材料同時(shí)又是硝化細(xì)菌附著生長(zhǎng)的介質(zhì),可達(dá)到氨氮去除和 沸石生物再生同時(shí)進(jìn)行的目。但是,生物再生填料的吸附能力易受水中難降解有機(jī)物和氨 氮等的影響,使填料的再生能力降低,影響其處理效率。在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中,尤其是循環(huán)水繁殖系統(tǒng)中,由于養(yǎng)殖水的長(zhǎng)期回復(fù)使用,導(dǎo) 致腐殖質(zhì)等難降解物質(zhì)積累、水的分子團(tuán)簇變大、水體老化,影響魚(yú)類的健康生長(zhǎng);此外,魚(yú) 苗對(duì)水中的氨氮十分敏感,繁育水體中的氨氮需控制在0. lmg/L以下?,F(xiàn)有的利用臭氧作 水質(zhì)深度處理的技術(shù)主要有臭氧氧化-生物活性炭技術(shù)、臭氧/紫外-生物活性炭技術(shù)、臭 氧光催化-生物活性炭技術(shù)等。由于臭氧氧化的選擇性強(qiáng)、難降解有機(jī)物的徹底降解時(shí)間 長(zhǎng)、填料吸附氨氮的解析受水中陽(yáng)離子濃度影響、硝化作用受亞硝酸細(xì)菌活性的影響等原 因,導(dǎo)致這些方法在應(yīng)用過(guò)程中處理成本高,處理效率低,限制了其推廣應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中去除養(yǎng)殖水中難降解有機(jī)物和氨氮的 效率低、處理成本高的問(wèn)題,提供一種高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的去除養(yǎng)殖水中難降解有機(jī)物和氨氮 的裝置。本實(shí)用新型采用臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱和生物再生填料反應(yīng)柱,其特征是臭 氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱的殼體下部連接一個(gè)文丘里管,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體 上部設(shè)有一個(gè)出水口,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體頂端設(shè)有氣體排放口,臭氧/紫外聯(lián) 合氧化反應(yīng)柱內(nèi)置外罩石英套管的紫外線燈組;生物再生填料反應(yīng)柱的殼體上部設(shè)有一個(gè) 進(jìn)水口和一個(gè)反沖洗出水口,生物再生填料反應(yīng)柱殼體內(nèi)填充生物再生填料層,生物再生填料層頂端有布水板,生物再生填料層下端有穿孔支撐板,生物再生填料反應(yīng)柱的殼體下 部設(shè)有出水口,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體上部出水口經(jīng)管路連接生物再生填料反應(yīng) 柱殼體上部的進(jìn)水口。待處理的養(yǎng)殖水與臭氧氣體經(jīng)文丘里管充分混合后,從臭氧/紫外 聯(lián)合氧化反應(yīng)柱的下部進(jìn)入,水和臭氧氣體向上流經(jīng)臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱,水力停 留時(shí)間在2 IOmin之間,水中的難降解有機(jī)物和氨氮被氧化或去除;預(yù)處理后的養(yǎng)殖水從 臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱上部出水口流出,臭氧尾氣從臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱的氣 體排放口排出;經(jīng)上述預(yù)處理的養(yǎng)殖水從生物再生填料反應(yīng)柱的殼體上部進(jìn)水口流入,水 流經(jīng)生物再生填料反應(yīng)柱中填充的生物再生填料層,水力停留時(shí)間在5 50min之間,水中 有機(jī)物、氨氮、亞硝氮、硝氮被生物再生填料層上的生物膜降解和去除,同時(shí)被生物再生填 料層吸附去除;此外,生物再生填料層還向水體中釋放選擇性陽(yáng)離子,并平衡堿度,提高生 物再生填料層的生物再生效率和硝化作用速率;處理后的養(yǎng)殖水從生物再生填料反應(yīng)柱的 下部流出。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,可顯著提高難降解有機(jī)物的可生化 性、氨氮可直接被氧化成亞硝氮或硝氮,達(dá)到經(jīng)濟(jì)高效去除養(yǎng)殖水中難降解有機(jī)物和氨氮 的目的,又克服了水中堿度、難降解有機(jī)物占用填料表面等限制因素對(duì)硝化速率的不良影 響,適用于養(yǎng)殖水中難降解有機(jī)物和氨氮的深度凈化。
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型(見(jiàn)附圖)采用臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱2和生物再生填料反應(yīng)柱 10,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱的殼體下部連接一個(gè)文丘里管1,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng) 柱殼體上部設(shè)有一個(gè)出水口 6,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體頂端設(shè)有氣體排放口 5,臭 氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱內(nèi)置外罩石英套管3的紫外線燈組4,紫外線燈組由多根30W熱陰 極紫外線低壓汞燈組成;生物再生填料反應(yīng)柱的殼體上部設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口 7和一個(gè)反沖洗 出水口 8,生物再生填料反應(yīng)柱殼體內(nèi)填充生物再生填料層11,生物再生填料層頂端有布 水板9,生物再生填料層下端有穿孔支撐板12,生物再生填料層由生物活性炭、生物斜發(fā)沸 石、沙質(zhì)土壤顆粒、石灰石按體積比為3 :4:2: 1的比例均勻混合,生物再生填料反應(yīng) 柱的殼體下部設(shè)有出水口 13,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體上部出水口 6經(jīng)管路連接生 物再生填料反應(yīng)柱殼體上部的進(jìn)水口 7。待處理的養(yǎng)殖水與臭氧氣體經(jīng)文丘里管充分混合 后,從臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱的下部進(jìn)入,水和臭氧氣體向上流經(jīng)臭氧/紫外聯(lián)合氧化 反應(yīng)柱,水力停留時(shí)間在2 IOmin之間,水中的難降解有機(jī)物和氨氮被氧化或去除;預(yù)處 理后的養(yǎng)殖水從臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱上部出水口流出,臭氧尾氣從臭氧/紫外聯(lián)合 氧化反應(yīng)柱的氣體排放口排出;經(jīng)上述預(yù)處理的養(yǎng)殖水從生物再生填料反應(yīng)柱的殼體上部 進(jìn)水口流入,水流經(jīng)生物再生填料反應(yīng)柱中填充的生物再生填料層,水力停留時(shí)間在5 50min之間,水中有機(jī)物、氨氮、亞硝氮、硝氮被生物再生填料層上的生物膜降解和去除,同 時(shí)被生物再生填料層吸附去除;此外,生物再生填料層還向水體中釋放選擇性陽(yáng)離子,并平 衡堿度,提高生物再生填料層的生物再生效率和硝化作用速率;處理后的養(yǎng)殖水從生物再生填料反應(yīng)柱的下部流出。當(dāng)所述生物再生填料反應(yīng)柱10出現(xiàn)較大水頭損失時(shí),需進(jìn)行反 沖洗,反沖洗水從生物再生填料反應(yīng)柱10的下部出水口 13進(jìn)入,經(jīng)穿孔支撐板12、生物再 生填料層11、布水板9,最后從反沖洗出水口 8排出。
權(quán)利要求1.去除養(yǎng)殖水中有機(jī)物和氨氮的裝置,采用臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱和生物再生填 料反應(yīng)柱,其特征是臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱的殼體下部連接一個(gè)文丘里管,臭氧/紫外 聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體上部設(shè)有一個(gè)出水口,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體頂端設(shè)有氣體 排放口,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱內(nèi)置外罩石英套管的紫外線燈組;生物再生填料反應(yīng) 柱的殼體上部設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)反沖洗出水口,生物再生填料反應(yīng)柱殼體內(nèi)填充生物 再生填料層,生物再生填料層頂端有布水板,生物再生填料層下端有穿孔支撐板,生物再生 填料反應(yīng)柱的殼體下部設(shè)有出水口,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體上部出水口經(jīng)管路連 接生物再生填料反應(yīng)柱殼體上部的進(jìn)水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除養(yǎng)殖水中有機(jī)物和氨氮的裝置,其特征是紫外線燈組由 多根30W熱陰極紫外線低壓汞燈組成。
專利摘要去除養(yǎng)殖水中有機(jī)物和氨氮的裝置,涉及養(yǎng)殖水處理裝置。本實(shí)用新型采用臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱和生物再生填料反應(yīng)柱,其特征是臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體下部連接一個(gè)文丘里管,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體上部有一個(gè)出水口,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體頂端有氣體排放口,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱內(nèi)置外罩石英套管的紫外線燈組;生物再生填料反應(yīng)柱的殼體上部有一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)反沖洗出水口,生物再生填料反應(yīng)柱殼體內(nèi)填充生物再生填料層,生物再生填料層頂端有布水板,生物再生填料層下端有穿孔支撐板,生物再生填料反應(yīng)柱殼體下部設(shè)有出水口,臭氧/紫外聯(lián)合氧化反應(yīng)柱殼體上部出水口經(jīng)管路連接生物再生填料反應(yīng)柱殼體上部進(jìn)水口。
文檔編號(hào)C02F9/14GK201825818SQ201020265300
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者孫大川, 李平, 羅國(guó)芝, 譚洪新, 郭文龍 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)