[发明专利]一种工厂化水产养殖尾水高效脱氮装置

说明书

技术领域

本发明涉及水产养殖尾水处理技术领域，具体涉及一种工厂化水产养殖尾水高效脱氮装置，适用于工厂化大规模处理和回收水产养殖尾水。

背景技术

我国是一个水产养殖大国，是世界水产品的重要供应地，但是传统的粗放型渔业生产方式已经面临着资源、环境等多种因素的制约。同时，随着人们生活品质的提高，名特优鱼类(如鲟、鲑、鳟、鲀、石斑鱼等)逐渐进入消费市场，传统的粗放型生产方式已不能满足这些鱼类的养殖需求。开发具有节水、省地、环境友好、条件可控的工厂化循环水养殖是一条重要出路。

工厂化循环水养殖是随着科学技术的进步而发展起来的，它在高密度养殖的基础上，对生产过程中的水质、水温、饵料、防疫、污物处理等各因素或环节进行人工或自动控制，使养殖品种尽可能达到最快生产速度的一种生产方式。这种循环养殖方式具有不受地域、气候条件限制，具有节水、节地、单产高、环保等诸多优点，是实现水产品质量安全的新途径，现已成为水产渔业的重要发展方向。

工厂化循环水养殖系统通常包括养殖区域和水处理区域两部分。养殖区域的中、下层养殖水体溶解氧含量低，且常沉积有鱼粪残饵等固体颗粒物，因此需要抽提到水处理区域进行水质净化处理，再经消毒充氧，最后回流至养殖区域，达到水体循环利用的目的。现阶段，工厂化循环水养殖系统普遍配置在建造规范、遮光性好的大型车间内，能达到水体循环的目的，但这种工厂化循环水养殖系统具有以下明显的不足之处：

一、对光、风等天然能源的利用率低。

二、水处理部分的设备庞大、能耗高、操作复杂、投资及运行费用大、水质稳定性弱。

三、在水体净化过程中缺乏对固体颗粒物的有效拦截，以及蛋白质、氨基酸、多糖的有效分解，导致养殖水体中固体颗粒物、溶解态大分子有机物含量高居不下，耗氧严重。同时，对分离的固体颗粒物以及水体中富集的各类碳源综合利用度不高。养殖过程中净水设施的定期清洗以及高浓度底层污水的直接排放都加剧了周遭的环境负荷，养殖水体整体循环利用率不高，节水减排效果不理想。

四、现有的水处理设备在水质调控方面，很难兼顾对氨氮、硝氮或亚硝氮的同时高效去除，因此也会导致总氮的去除效率不高。而氨氮、硝氮或亚硝氮的蓄积是现阶段工厂化循环水养殖系统中最容易出现的难题。如何降低或控制好工厂化循环水养殖系统中耗氧有机物、氨氮、亚硝氮等有害物质的含量是成功调控水质的关键。

人工湿地是近年来发展起来的一种有效污水处理技术，投资少、易维护、净化效果好、适用范围广，目前在水产养殖业中已有一定应用。国内外研究表明，无论是单一还是组合类型，人工湿地对低污染水产养殖尾水氮素污染物的去除效果并不理想，究其原因主要归结为以下几点：

一是微生物的硝化/反硝化作用仍是人工湿地脱氮的主要途径。一般水产养殖尾水溶解氧含量不高，加上潜流湿地内部的低溶解氧环境，氨氮的硝化作用大大受限，导致出水氨氮反而高于进水。

二是水产养殖尾水在进入人工湿地之前都经过一定的沉淀处理，水体中的碳源多半以颗粒物形式沉积于沉淀池底部和(或)人工湿地表面，溶解态可利用碳源大部分在硝化反应时已被降解。因缺乏溶解氧，沉积在人工湿地表面的有机物矿化作用微弱，又人工湿地植物的生长和腐败过程释放的碳源很少，导致反硝化作用碳源不足。

三是与工业废水相比，水产养殖尾水具有污染物浓度低、排放量大等特征。用人工湿地进行处理时常呈现高水力负荷、短停留时间现象。而微生物的硝化/反硝化不仅受控于氧化还原条件，还与水力停留时间密切相关，延长停留时间即可增加硝化/反硝化的作用几率。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种工厂化水产养殖尾水高效脱氮装置，该装置结构简单、能耗低、操作简单、投资及运行费用少，而且能同时高效脱除水产养殖尾水中的有机物、氨氮、硝氮及亚硝氮等，实现水产养殖尾水的循环利用。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种工厂化水产养殖尾水高效脱氮装置，至少包括厌氧水解池、沉淀池、微滤机、曝气垂直潜流湿地、折流式水平潜流湿地、紫外线杀菌器和贮水增氧池，微滤机安装于养殖鱼池的排水口处，微滤机进水口的位置低于养殖鱼池的排水口的位置，微滤机的进水口与养殖鱼池的排水口连通，微滤机的排水口与厌氧水解池的进水口连通，厌氧水解池顶部的排水口与沉淀池的进水口连通；