实用新型发明专利号:ZL 2019 1 0140368.0
前言
按国家标准,工厂化淡水养殖尾水要求处理后达标排放或处理后回用于养殖系统实现零排放,排放标准:
江苏省地方环境保护标准《淡水池塘养殖尾水排放标准(征求意见稿)》2020年4月10日
序号 | 项目 | 一级 | 二级 |
1 | 悬浮物mg/l | ≤50 | ≤100 |
2 | PH | 6.0~9.0 | |
3 | 总氮(以N计)mg/l | ≤3.0 | ≤6.0 |
4 | 总磷(以P计)mg/l | ≤0.5 | ≤1.0 |
5 | 高锰酸盐指数mg/l | ≤10 | ≤25.0 |
工厂化淡水养殖鱼的密度很大,对水质要求高,以下是标准
国家淡水养殖水质标准(2020年06月18日)
序号 | 项目 | 标准值 |
1 | 色、臭、味 | 不得使养殖水体带有异色、异臭、异味 |
2 | 总大肠菌群,个/L | ≤5000 |
3 | 铜,mg/L | ≤0.01 |
4 | 锌,mg/L | ≤0.1 |
5 | 砷,mg/L | ≤0.05 |
6 | 氟化物,mg/L | ≤1 |
7 | 石油类,mg/L | ≤0.05 |
8 | 挥发性酚,mg/L | ≤0.005 |
9 | 甲基对硫醚,mg/L | ≤0.0005 |
10 | 马拉硫磷,mg/L | ≤0.005 |
11 | 乐果,mg/L | ≤0.1 |
12 | 六六六(丙体),mg/L | ≤0.002 |
13 | DDT,mg/L | ≤0.001 |
淡水养殖需氧量大、饲料投入量、为增产品鱼类病害防治滥用抗生素药用量大、粪便排泄量大、尾水污染较大,氨氮、高锰酸盐指数、含磷量、抗生素含量均较大;因密度大容易滋生细菌、病菌、寄生虫,鱼虾因抗生素富集使得食者健康受极大影响;若将养殖尾水回用于养殖将大大影响鱼儿的生长发育、使养殖户效益下降。对此我们提出养殖淡水尾水处理新技术《淡水养殖尾水硅藻土精滤、波能材料除磷除氨氮、低温等离子体反应器脱除抗生素全回用零排放》,运行费用0.5元/吨水以下,以利用户。
工艺流程(按100吨/小时安排)
提升泵1→养殖尾水池(池内波裂解波能材料预处理)→粗过滤→加压泵→硅藻土精密过滤机→臭氧微纳米曝气、纳米二氧化钛光催化杀菌处理→高能电子反应器(脱除抗生素)→回流净水池(净水池波裂解波能材料再处理)→提升泵2→养鱼池
一.提升泵
1不锈钢316L材质或其他材质,,Q:100m3/h,P:0.10MPa,N:5.5KW,将鱼池尾水打入粗滤池。
二. 养殖尾水池(池内波裂解材料预处理)
养殖淡水尾水从养鱼池抽取放入养殖尾水池,池内漂浮放置波裂解波能材料,在半天内可部分去除磷、氨氮、COD。波能材料比重稍重于水,在水面放置厚15mm塑料泡沫板,用细孔尼龙布袋放满波裂解波能材料、绑定在泡沫板下,波能材料在水中具有长期降解COD、总磷、氨氮、重金属效果,而且没有任何运行费用,一次投入,保用5年。
三. 粗过滤
为解决高温鱼塘因氮、磷、钾超标形成的藻类、青苔等影响硅藻土过滤机过滤效果的杂质及部分鱼饲料、鱼粪,在养殖尾水池出水口,设置高水位出水通道、或高位水箱,让尾水进粗过滤器流入水池,粗过滤器内置精细滤布袋,自动拦截大部分鱼饲料、鱼粪、藻类、青苔等杂质,粗过滤系统设置二套,一用一备,提出布袋倒出垃圾,使得尾水进下级硅藻土精细过滤水质更清澈、周期更长,不需任何运行费用,且操作简易。
四.加压泵
将粗过滤后尾水从低储水池吸入水泵加压到0.36MPa进入硅藻土过滤机,不锈钢316L材质或其他材质,Q:100m3/h,P:0.36MPa,N:15KW。
五.硅藻土精密过滤机
过滤罐体材质A3钢衬塑,滤棒材质HTPVC,过滤掉尾水中饲料残渣 、鱼虾粪便、寄生虫、大肠杆菌、杂质等悬浮物颗粒微粒(微粒直径小于0.3微米)、使其出水SS达到2mg/l以下,去除尾水中大部分高锰酸盐指数、氨氮。
其特点:
1、构造简单、没有驱动装置,检修方便。可实现全自动化、无人操作运行。
2、一次过滤完全澄清(0.3μm 的大肠菌等完全去除)运行周期可达24小时。
3、滤元的有效过滤面积大,因而占地面积少。
4、采用瞬间爆发状空气脱渣后,滤元洁净如新。滤渣呈固体状,倾倒种植园作为良好肥料,节省了大量的反冲洗水。
技术参数:
预涂膜量:500-800 g/m2
预涂时间:10-15 min 至出水清澈为止
推荐滤速:≤ 3 -8m/h
空气正吹时间:3-5 min
空气反吹脱渣时间:10 sec
硅藻土粒径:粗:25-50μm,细:5-15μm
进水水质指标:
悬浮物含量:≤15mg/L
出水水质指标:
悬浮物含量:≤2.0mg/L,粒径中值≤2.0μm
设备流程图
以100m3/h为例:运行一周15-24小时,需硅藻土12-15kg,脱渣25kg。运行费用主要是电费(大约0.15度电/吨,计0.11元/吨水)和硅藻土费用(大约0.05元/吨水),合计约0.16元/吨水,这一工艺过程处理了水中90%以上的悬浮物,大部分高锰酸盐指数,没有任何污染物、反洗水产生。
六.臭氧微纳米气泡、光催化杀菌小分子化器
用波裂解波能预处理、粗过滤、硅藻土精密过滤机滤除这些饵料、鱼粪,就大大降低了水体中的氨氮、COD、微生物,余下的弧菌、链球菌等由臭氧微纳米曝气、光催化杀菌小分子化器去除,
臭氧微纳米曝气、光催化杀菌小分子化器的综合作用可100%杀灭养殖淡水中所有的细菌、病菌、寄生虫,并有降除COD等性能。
臭氧微纳米气泡一体机
由智能型臭氧发生器、微纳米气泡发生装置组成。尾水中臭氧含量达0.6mg/l就具有很好的杀菌效果。
臭氧微纳米(70nm)气泡在水中上升速度慢、停留时间长、溶解效率高,并具备自增氧、带负电荷和富含强氧化性的自由基等特性,具极强的杀菌作用。本设备对BOD、COD、氨氮等污染指标有着非常良好的处理能力。纳米曝气对水体溶氧效果有提高。
光催化杀菌小分子化器:
由内壁覆盖布满纳米二氧化钛粘结剂的DN200mm的特种管道(此粘结剂在水中能长期牢固附着在管壁上)数根串、并联,每根长度1.8米,两端放置长780mm的超短波紫外灯石英管,每根灯管用电功率320瓦特,灯管在清澈水中照射距离可达10cm以上,该灯光对管壁的纳米二氧化钛有极强的光催化效果,大量的OH-(羟基)、O3(臭氧)产生,这些产物对水中COD、氨氮有极强的氧化、降解作用,能绝大部分杀灭细菌、微生物,能增强水的小分子化的效果,鱼虾生长发育更好,为进一步增强效果,光催化过程中,水中微孔曝气管充入极少量压缩空气。
两种杀菌装置的综合作用,杀菌效果可达100%,微纳米杀菌体积稍大于100立方米,可用地下布置的水池代替。
七. 高能电子反应器
高能电子反应器由低温等离子体发生器与污水反应器有机组成,低温等离子体发生器是将空气分子激发为等离子体的新技术,这种等离子体富含大量臭氧、羟基自由基、自由电子等强氧化剂且是常温状态,对降解COD、BOD、NH4-N、总氮、色度、杀菌消毒有奇效且反应时间很短,通入污水反应罐处理10-20分钟以上,该强氧化剂和污水在较长管道内较短时间相互接触反应,污水中所有细菌、微生物、抗生素全部被氧化、杀灭。也可将COD、BOD、NH4-N、降低50%到国家标准, 高能电子反应器只耗费电能,不用任何药剂。此过程仅增加运行费用大致0.1-0.2元/吨水。因处理后养殖尾水已不含微生物、细菌、抗生素,水体对鱼虾的养殖效果有很大帮助。
八.回流净水池(净水池波裂解波能材料再处理)
考虑到尾水处理后COD、氨氮、总磷仍有较少部分不达标,将处理后尾水全部自流放置在净水池,水池体积更大,池内放置波裂解波能材料,1至2天内对COD、氨氮、总磷去除有奇效,同步骤一,也没有任何运行费用,材料运行周期长达5年。
经过以上步骤处理养殖尾水,水质十分适合鱼虾的健康生长。
九. 提升泵2
不锈钢316L材质Q:100m3/h,P:0.10MPa,N:5.5KW
十.运行费用
以上全过程是纯物理法,使用的硅藻土全部脱出系统,也没有投入任何化学药剂,对养殖水系没有任何污染、不利影响。运行费用也十分便宜。若给一定的空间,可免费解决总磷、氨氮、COD指数特高的顽固养殖问题。
运行费用包括电费、材料两项.按100吨/小时(2400吨/天)计:
1.电费:
序号 | 工艺 | 功耗(kw) | 备注 |
1 | 提升泵1、提升泵2 | 11 | 扬程8米,流量100吨/小时 |
2 | 硅藻土精细过滤 | 17 | Q:100吨/小时、扬程36米 |
3 | 杀菌综合处理器 | 35 | 臭氧微纳米:15KW,光催化杀菌:20KW |
4 | 高能电子反应器 | 20 | 110V电源 |
合计 | 73 | 0. 73KW/吨水 |
按0.70元/度电计,电费是0.52元/吨水
上列六.七三种杀菌装置,可考虑将臭氧微纳米气泡、光催化杀菌小分子化器两种杀菌器去除一项,和高能电子反应器共同作用,效果更佳,而且电费没有增加。
2.材料
主要是硅藻土滤料(波裂解材料长年使用,不需更换、添加):
硅藻土滤料:一天15公斤,3.2元/公斤,48元/天,0.02元/吨水。
1、2项累加得运行费用:0.52元/吨水+0.02元/吨水=0.54元/吨水
设备清单及占地面积(按100吨/小时计)
序号 | 设备名称 | 型号规格 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | 提升泵 | Q:100m3/h H:6米,N:5.5KW 316L | 台 | 4 | 二用二备 |
2 | 硅藻土精细过滤机 | Q:100m3 | 套 | 2 | 一用一备 |
3 | 加压泵 | Q:100m3/h H:36米,N:15KW 316L | 只 | 2 | 一用一备 |
4 | 臭氧微纳米气泡一体杀菌机 | 套 | 1 | ||
5 | 光催化杀菌小分子化器 | 1.8m×1.2m×1.8m。20KW | 套 | 1 | |
6 | 高能电子反应器 | 2m×1.2m×2.5m。20KW | 套 | 1 | |
7 | 波能材料 | 吨 | 6 | 二池使用 |
注:尾水池、粗过滤水池、臭氧微纳米曝气池、清水池均在鱼池旁地面以下用混凝土建设,费用低、且不占用地面以上空间,设备占地面积大约60m2.
我有1200吨/天硅藻土过滤机一台,在海南黄流石斑鱼养殖基地,只需从现场拆下运回,将臭氧纳米曝气机等简易材料添置到位,养殖场水池做整改,平整一60平方场地将设备安装好,装上遮阳防雨天棚,就可做到零排放,尾水100%全回用,接受宜兴市、无锡市、江苏省、农业部逐级验收,解决农村农业部、生态环境部8年调研因设备投资太大、运行费用太高而搁置至今的难题,我们的技术具有全国在全国设备投资最省、运行费用最少,使用面积最小的特色,值得在全国推广应用。下列是实用新型专利证书,发明专利仍在审批过程中。