一种去除药残的养殖水处理方法及系统与流程

1.本发明涉及水产养殖领域，具体涉及一种去除药残的养殖水处理方法及系统。


背景技术：

2.目前常见的水产养殖工厂中使用的循环水养殖模式主要为池塘循环水养殖模式、ras循环水养殖模式以及iaa复合池塘养殖模式，这些模式相比于传统天然养殖模式更加环保高产且实施成本更低。然而这些养殖模式基本将养殖与水处理分开处理，而在养殖阶段对水体的处理一般仅限于增氧或者药物消毒等手段，维持水体各物质平衡则多靠养殖池中的微生物/生物系统自然调节；然而随着养殖水及养殖水产的不断更新，水体及生物体内一些药物残留容易发生富集，严重影响水产质量，而现有做法中的阶段性养殖池水体更新效率过低，无法保持水产高质量产能。


技术实现要素：

3.基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种去除药残的养殖水处理方法，该方法可在水产养殖过程的同时对养殖水进行除杂消毒，提高水体中的含氧量和活性，保障水体的持续净化和更新，更有利于提升养殖产能。
4.为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
5.一种去除药残的养殖水处理方法，包括以下步骤：
6.(1)将养殖水从养殖池导出后输入生物净水器进行初步净化处理，得处理水a；所述生物净水器中设有微生物过滤膜；
7.(2)将步骤(1)所得处理水a进行水体激活处理后，输入至养殖水桶中进行增氧处理，得处理水b；所述水体激活处理通过超离子发生器进行；
8.(3)将步骤(2)所述处理水b与淡水混合调节盐度后，输回至养殖池，即完成所述养殖水的处理。
9.优选地，步骤(1)所述生物净水器中的微生物过滤膜为养殖水中的微生物聚集形成的生物膜。
10.养殖水的水体中本身含有好氧微生物和兼氧微生物，在多批养殖水短时间停留后便会发生聚集形成生物膜，而由于这些微生物可利用各种化合物产生对代谢物具有高亲和力的转移酶，同时具有较高的比表面积和较低的呼吸速率，因此当所述形成的生物膜与水体持续接触时，可通过生物絮凝、吸附和微生物的新陈代谢活动等综合作用，使原水中的大分子有机物逐渐氧化或聚集形成沉淀，达到净化水质的目的。而随着生物膜的增厚，生物膜内容形成缺氧的环境，有利于兼氧微生物的生长，从而实现反硝化反应。生物膜流化池中好氧缺氧环境的共存，为同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、异养硝化和好氧反硝化等脱氮反应提供了条件，可有效帮助水体进行初步的降解药残或有机物污染。
11.此外，发明人在对水体超离子化研究时发现，当水体经过超离子化处理后得到有效激活，配合后期的增氧处理可使水体中的含氧量显著提高，使水体更有利于水产的养殖；
经过水体激活处理后水中新增了一定含量的臭氧及强氧化物质，同时水体还带有微弱的磁场，使药残有机大分子或者重金属离子形成沉淀，同时可对水体进行消毒，杀灭有害细菌，使水质活性化。
12.本发明所述去除药残的养殖水处理方法将养殖水从养殖池中调出，经过生物净化器的生物膜过滤处理后，采用超离子发生器对水体进行激活处理，有效去除水体中的药残成分，经过增氧及盐度调节处理后，水体可直接回到养殖池中进行水产养殖，所述处理方法高效可靠，可实施性高，保证养殖及水处理的同时进行，显著提升产能。
13.优选地，养殖水输入生物净水器时的进水流速为1.5～2.5m/s，进水压力为0.4～0.8mpa；出水流速为0.8～1.3m/s，出水压力为0.1～0.4mpa，所述生物净水器中的微生物过滤膜定时清除，所述清除的频率为22～26h/次。
14.发明人发现，只有在特定的进出水流速及压力下，所述养殖水中的微生物可形成特定稳定高效的微生物滤膜，而所述微生物滤膜也只有在所述流速下才能充分接触水体并与水体中的污染物充分接触并进行硝化、反硝化等反应；若进出水流速过快或设定压力过高，或者水体流速过慢，水体转换不及时，过滤效果变差，均会导致药残的去除效果不佳。同时，随着微生物滤膜体积及厚度提高，微生物活性受到限制，因此只有在特定的时间对微生物滤膜进行清除，才能重新生长高活性的微生物滤膜，进而保持高效性。
15.优选地，所述超离子发生器为一连接在输水管道设备中的管道型装置，包括依次连接的入水室(1号室)、入气室(2号室)、旋转爆破室(3号室)及出水室(4号室)；
16.更优选地，所述入水室内部中空，两端分别为装置进水的入水口及与入气室连通的窄水口a，所述入水口的内径与窄水口的内径之比为2～2.5:1，所述入水室的管径从中部向窄水口方向逐渐收窄。
17.更优选地，所述入气室为连通入水室和旋转爆破室的中空管道，所述入气室和旋转爆破室通过窄水口b连接，所述管道正上方设有倾斜的透气孔，所述透气孔的倾斜角度为28～32
°
，所述透气孔的孔径与入气室的内径之比为1:4.7～5。
18.更优选地，所述旋转爆破室为腔室设置有斜叙坑的管道，所述斜叙坑的分布角度为55～65
°
，所述旋转爆破室通过宽水口与出水室连接，所述旋转爆破室的管径从窄水口b向宽水口方向逐渐增宽，所述宽水口的内径与窄水口b的内径之比为2～2.5:1。
19.更优选地，所述出水室中设有反压力装置，所述装置为限流挡板。
20.优选地，所述处理水a进行水体激活处理过程时发生气液混合，所述处理水a在超离子发生器中进行水体激活处理时的设定流量为1.3～2m3/h，设定压力为0.3～0.8mpa，流动速率为4.2～6.4m/s，气液混合时的气液流量配比为1:90～110。
21.当处理水a进入以特定流量及压力进入超离子发生器时，在入水室中处理水a从入水口进入，虽然由于管径的收窄使流速增快，当流入入气室时，独特设置的透气孔中引入特定体量的空气，与水体发生气液混合以达到所需比例，水体流场产生大量气核并不断膨胀；随后混合气液经过旋转爆破室中发生高速旋转及爆破，使得水体中的气核发生不同程度地溃灭分裂，同时释放能量，而水体中发生如下解离反应：
22.h2o
→
·
oh h
·
；
23.·
oh
·
oh
→
h2o2；
24.2h
·
→
h2；
25.h
·
o2→
ho2·
；
26.2ho2·
→
h2o2 o2；
27.h
·
h2o2→
h2o
·
oh；
28.h
·
h2o2→
h2 ho2·
；
29.·
oh h2o2→
h2o ho2·
；
30.·
oh h2→
h2o h
·
31.所生成的强氧化基和臭氧可实现水体的自消毒，同时该过程也会增加氧气在水中的溶解量及产生高速的微射流并形成弱磁场，使大分子有机物药残发生聚集和沉淀；当水体流入出水室时，部分水体从出水口流出，而另一部分由于限流挡板的作用反压重新流入旋转爆破室并继续发生上述反应，提升水体激活效率。
32.本发明的另一目的还在于提供一种去除药残的养殖水处理系统，包括养殖蓄水池、生物净化器、超离子发生器、养殖水桶、氧气泵、集水井和淡水蓄水池。
33.优选地，所述去除药残的养殖水处理系统进行养殖水处理时，养殖水首先储存至养殖蓄水池中，再依次输入至生物净化器进行初步净化反应和超离子发生器进行水体激活处理后，转移至养殖水桶并通过氧气泵进行增氧处理；增氧后的水体转移至集水井，与淡水蓄水池中的淡水混合至适合盐度后，输送回养殖蓄水池中。
34.更优选地，所述养殖水桶设置为12个，每4个作为1组，所述每组的养殖水桶分别连通独立的集水井。
35.优选地，所述去除药残的养殖水处理系统运行后的养殖蓄水池和生物净化器均进行反冲排水处理。
36.更优选地，所述去除药残的养殖水处理系统还设有废水集水井和养殖废水池，所述废水集水井收集养殖蓄水池和生物净化器经过反冲排水处理排出的废水，同时通过虹吸溢水法收集养殖水桶中的废水；所述废水集水井收集的废水输送至养殖废水池储存。
37.优选地，所述去除药残的养殖水处理系统每日运行9～11次，每次25～35min，每次运行后的养殖蓄水池和生物净化器均进行反冲排水处理4～6min。
38.本发明的有益效果在于：本发明提供了一种去除药残的养殖水处理方法，该方法将养殖水从养殖池中调出，经过生物净化器的生物膜过滤处理后，采用超离子发生器对水体进行激活处理，有效去除水体中药残成分，经过增氧及盐度调节处理后，水体可直接回到养殖池中进行水产养殖，所述处理方法高效可靠，可实施性高，保证养殖及水处理的同时进行，显著提升产能。本发明还提供了一种去除药残的养殖水处理系统，该系统搭建及运行成本低，实施操作简单，可调控性高。
附图说明
39.图1为本发明所述超离子发生器的结构示意图；所述超离子发生器包括依次连接的入水室(1号室)、入气室(2号室)、旋转爆破室(3号室)及出水室(4号室)；
40.图2为本发明所述去除药残的养殖水处理方法的工艺流程图；
41.图3为本发明所述去除药残的养殖水处理系统的分布示意图。
具体实施方式
42.为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，其目的在于详细地理解本发明的内容，而不是对本发明的限制。
43.实施例1
44.本发明所述一种去除药残的养殖水处理方法及系统，所述工艺流程图及系统的结构分布图如图2和3所示，包括以下步骤：
45.(1)将1000m3/d养殖水从养殖池导出后首先储存至养殖蓄水池中，再输入生物净水器进行初步净化处理，得处理水a；所述生物净水器中设有微生物过滤膜；微生物过滤膜为养殖水中的微生物聚集形成的生物膜；养殖水输入生物净水器时的进水流速设定为1.5～2.5m/s，进水压力设定为0.4～0.8mpa；出水流速设定为0.8～1.3m/s，出水压力设定为0.1～0.4mpa，所述生物净水器中的微生物过滤膜定时清除，所述清除的频率为24h/次；
46.(2)将步骤(1)所得处理水a进行水体激活处理后，输入至养殖水桶中进行增氧处理，得处理水b；所述水体激活处理通过超离子发生器进行；所述养殖水桶设置为12个，每4个作为1组，所述每组的养殖水桶分别连通独立的集水井
47.所述超离子发生器结构如图1所示，主体结构为一连接在输水管道设备中的管道型装置，包括依次连接的入水室(1号室)、入气室(2号室)、旋转爆破室(3号室)及出水室(4号室)；所述入水室内部中空，整体长度为400cm，两端分别为装置进水的入水口及与入气室连通的窄水口a，所述入水口的内径为72cm，窄水口的内径为32cm，所述入水室的管径从中部向窄水口方向逐渐收窄；
48.所述入气室为连通入水室和旋转爆破室的中空管道，长度为200cm，所述入气室和旋转爆破室通过窄水口b连接，所述管道正上方设有倾斜的透气孔，所述透气孔的倾斜角度为30
°
，所述透气孔的孔径为6.5cm；
49.所述旋转爆破室为腔室布满斜叙坑的管道，长度为200cm，所述斜叙坑的分布角度为60
°
，所述旋转爆破室通过宽水口与出水室连接，所述旋转爆破室的管径从窄水口b向宽水口方向逐渐增宽，所述宽水口的内径72cm；
50.所述出水室中设有反压力装置，所述装置为带孔洞的限流挡板，所述出水室同样为中间联通的管道，长度为200cm；
51.所述处理水a进行水体激活处理过程时发生气液混合，所述处理水a在超离子发生器中进行水体激活处理时的设定流量为1.3～2m3/h，设定压力为0.3～0.8mpa，流动速率为4.2～6.4m/s，气液混合时的气液流量配比为1:100；
52.(3)将步骤(2)所述处理水b转移至集水井，与淡水蓄水池中的淡水混合调节盐度后，输回至养殖蓄水池，即完成所述养殖水的处理；
53.所述过程中去除药残的养殖水处理系统每日运行10次，每次30min，每次运行后的养殖蓄水池和生物净化器均进行反冲排水处理5min；
54.(4)所述处理过程采用的系统还设有废水集水井和养殖废水池，所述废水集水井收集养殖蓄水池和生物净化器经过反冲排水处理排出的废水，同时通过虹吸溢水法收集养殖水桶中的废水；所述废水集水井收集的废水输送至养殖废水池储存。
55.为验证本实施例所述养殖水处理方法的药残及重金属离子的去除效果，对该实施例实施方法对应鱼苗养殖45日后(800g，活鲜，氧气袋装送检)的水产青石斑和珍珠斑进行
第三方药残及其他有害成分药检，结果如表1和表2所示：
56.表1
[0057][0058][0059]
表2
[0060][0061]
从表2和表3可知，除部分无判定依据无法进行判定的组分外，其余药残及有害成分检测结合均达到合格标准，两种水产经检测后均符合gb 2733
‑
2005《鲜、冻动物性水产品卫生标准》和国家农业部公告《动物性食品中兽药最高残留限量》的要求，说明本技术所述去除药残的养殖水处理方法可有效去除养殖水质乃至水产中的药残及有害成分。
[0062]
实施例2
[0063]
为验证本发明所述超离子水发生器对水体的磁场生成效果，对本实施例所述经过超离子发生器前后的处理水的电磁值进行测试，所述取值每隔1min进行一次，结果如表3所示。
[0064]
表3
[0065]
电磁值mg处理前水体处理后水体#10.094mg0.157mg#20.096mg0.162mg#30.092mg0.155mg
[0066]
从表3可知，经过超离子水发生器处理后的各深度的水体电磁值均显著增长，说明所述超离子发生器的水体激活处理确实可产生一定的弱磁场，从而有利于改变水体中药残大分子的稳定电荷，使其形成絮凝沉淀。
[0067]
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。