一种水产养殖水体蛋白质分离系统及其水处理方法与流程

1.本发明属于水产养殖技术领域，涉及一种水产养殖水体蛋白质分离系统及其水处理方法。


背景技术：

2.随着人口、都市、产业需要，民生、工业用水需求大增，为了维持可持续发展理念，那么水资源有效利用与循环使用技术是对于当前环境保护重要的模式。水产养殖用水已经涌现了不少的技术，一般水产养殖用水水处理等级可分初级处理、二级处理及三级处理；而去除污染水采用物理、化学及生物等三种方式。
3.在水产养殖过程中，会产生溶解的有机物和污染物，水产养殖再循环系统通常使用泡沫分离等方法，以泡沫分离为例就是从水中去除小颗粒和溶解的有机废物，其目的在于增加溶解氧含量等。
4.目前泡沫分离的方法大都采用螺旋叶片做旋转运动作分离手段，从液体溶液中产生上升泡沫，此过程，为产生泡沫通常需要更大功率的泵以及长时间运行，也就意味着需要更多的电费支出；同时，去除溶解的有机物和污染物效果方面单一，部分技术会使用臭氧或氧气等，增加技术成本，并不利于养殖用户的吸引和使用。


技术实现要素：

5.本发明是针对现有技术中水产养殖再循环系统中蛋白质分离中的存在的“藻类、浮渣、异味”等问题，提供一种水产养殖水体蛋白质分离系统，以低成本高效地进行分层处理，以达到循环和增氧以及转化大量水的能力，有效提高净化效率。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.本发明的目的之一，是提供一种水产养殖水体蛋白质分离系统，包括厌氧反应器、发泡室、蛋白质反应塔、内循环系统及空气压缩泵，所述厌氧反应器、发泡室、蛋白质反应塔依次连接，所述内循环系统与蛋白质反应塔连接，所述空气压缩泵与发泡室连接，所述发泡室通过至少两条微孔管道与厌氧反应器连接，发泡室内设置有微孔装置，两条微孔管道延伸入发泡室内与微孔装置连接，微孔装置上设有若干微孔，所述发泡室内设有一中空直管，中空直管的前端向内折弯，形成一锥形的内气腔；两个微孔装置均插入到内气腔内，所述中空直管内设有一压缩空气喷嘴，压缩空气喷嘴与空气压缩泵连接，中空直管外壁与发泡室内壁直接构成外气腔。
8.进一步的，所述的厌氧反应器为密封式器皿，厌氧反应器的顶部的设置有污物水入水口与填料入口，所述厌氧反应器的下端设有酸性物质入口管，所述厌氧反应器的底部设置有沉淀污物出口，厌氧反应器的底端为弧形结构。
9.进一步的，所述厌氧反应器的周壁上安装有透明水位观察管。
10.进一步的，所述蛋白质反应塔的塔顶端设有泡沫蛋白质收集入口，蛋白质反应塔底端设有一沉淀污物出水口。
11.进一步的，所述蛋白质反应塔的塔壁中下端与发泡室外气腔出水口通过管道连接，并且位于管道下方5-10cm出设有一出水管道与塔内循环系统相连。
12.本水产蛋白质分离系统工作流程为：养殖需要处理的水体由厌氧反应器入水口，经由管道流至发泡室内，在发泡室内进水口处设有带微孔的管道，两管道之间为压缩空气管道；经过发泡室过滤处理后；汇流入蛋白质反应塔；等到水体到一定容量启动塔内循环系统，经循环泵向射流器后，最后到凸凹螺旋形管道回流回蛋白质反应塔；塔内分别收集和蛋白质污物出口，以及排污出口。
13.本发明的另一目的是提供一种水产养殖水体蛋白质分离系统的水处理方法，该水处理方法包括以下步骤：
14.1)首先，通过填料入口向厌氧反应器内加入一定量的填料，通过污物水入水口向厌氧反应器内加入一定量的待处理的废水，然后通过酸性物质入口管向厌氧反应器内加入酸液；
15.2)厌氧反应器内的废水经搅拌沉淀后，将厌氧反应器内的水体通过微孔管道流向发泡室，水体由发泡室内的微孔管道道流出，然后启动空气压缩泵使得发泡室为负压，即发泡室内空气由空气压缩泵排出，并保留5-8％容积空间，抽真空后水体形成微小细泡，水体从发泡出水口流入蛋白质反应塔；
16.3)水体进入到蛋白质反应塔后，通过循环泵运行向射流管；在循环泵的作用下，水体经过射流管进入到凸凹螺旋形管道内，凸凹螺旋形管道采用三段式结构，前段腔内部设置有螺旋形的水道，使得水体旋转向下流入中段腔，中段腔内有若干锥形板，锥形板的板面均有开有微孔，水体在中段腔形成微泡，后段腔为上大下小的圆锥形状，后段腔内部设置有与前段腔方向相反的螺旋形的水道，使得后段腔内水力为方向向上斜旋；通过前段腔和后段腔内置明、阴膛线改变水力，中段腔内设置微孔锥形板，最后缩少后段腔出水口径，从而达到水力向上，一方面形成上升水力，另一方面能进一步形成泡沫，并同发泡室微泡一起上扬到蛋白质反应塔的收集室，达到泡沫上升或增加发泡效果的目的；蛋白质反应塔产生的泡沫蛋白质通过顶端的泡沫蛋白质收集入口收集处理，即可实现水体蛋白质分离。
17.进一步的，步骤1)中填料为pp填料。
18.进一步的，步骤2)中，可以采用高低水位或选用水泵抽取两种方式将厌氧反应器内的水通过微孔管道流向发泡室，在采用高低水位进水时，当发泡室内水体容积达到50％时，空气压缩泵开始运作；在采用水泵抽厌氧反应器内的水进入发泡室时，当水体容积到30％时，空气压缩泵开始运作。
19.进一步的，步骤2)中，采用高低水位或选用水泵抽取两种方式，须保留5-8％容积空间，采用发泡室的方式，目的在于最初形成微小细泡，流入蛋白质反应塔。
20.相较现有技术，本发明具有以下优点：
21.本发明采用多级分层处理，以低成本高效地进行分层处理，以达到循环和增氧以及转化大量水的能力，且无需依靠换水或昂贵的化学药品或劳动密集型的手部清洁方法，降低了生产成本，减少了劳动强度，大大的提升了污水处理的效率。
附图说明
22.图1是本发明所述水产养殖水体蛋白质分离系统的结构示意图；
23.图2是附图1所示塔内循环系统的结构示意图。
具体实施方式
24.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
25.如图1所示，一种水产养殖水体蛋白质分离系统，包括厌氧反应器1、发泡室2、蛋白质反应塔3、内循环系统4及空气压缩泵5，所述氧反应器1、发泡室2、蛋白质反应塔3依次连接，所述内循环系统4与蛋白质反应塔3连接，所述空气压缩泵5与发泡室2连接。
26.所述的厌氧反应器1为密封式器皿，厌氧反应器1的顶部的设置有污物水入水口11与填料入口12，分别用于向厌氧反应器1内加入需要处理的废水和加入填料，加入的填料优选为pp填料，pp填料作为处理废水的生物载体，用于使水气生物膜得到充分交换，使水中的有机物得到高效处理，利用填料有于泡沫的富集，提高发泡效率；所述厌氧反应器1的下端设有酸性物质入口管13，用于向厌氧反应器1内加入酸液，酸液用于消除对于目前水处理所加入的臭氧，由于臭氧有一定的半消期，且对鱼类也有一定影响，因此加入酸液到一定时期后，循环用水可以减损过程臭氧消毒物质所产生的风险，加入的酸液优先为碳酸或醋酸的一种；所述厌氧反应器1的底部设置有沉淀污物出口14，沉淀污物出口14用于排出厌氧反应器1内沉淀的杂质；优选的，在厌氧反应器1的周壁上安装有透明水位观察管，以便随时观看厌氧反应器1内的情况；优选的，厌氧反应器1的底端设计为弧形，以方便沉淀物的沉积和排除。
27.所述发泡室2通过至少两条微孔管道21与厌氧反应器1连接，通过高低水位或优先选用泵抽厌氧反应器1的水体通过管道流向发泡室2，发泡室2内设置有微孔装置23，两条微孔管道延伸入发泡室2内与微孔装置23连接，微孔装置23上设有若干微孔，厌氧反应器1内的水体通过微孔进入到发泡室2内；所述发泡室2内设有一中空直管22，中空直管22的前端向内折弯，形成一锥形的内气腔；两个微孔装置23均插入到内气腔22内，所述中空直管22内设有一压缩空气喷嘴24，压缩空气喷嘴24与空气压缩泵5连接，空气压缩泵5通过压缩空气喷嘴24将发泡室2内空气抽出；中空直管22外壁与发泡室2内壁直接构成外气腔；发泡室2的工作原理是：在采用高低水位时，发泡室2为负压，即由空气压缩机5将发泡室2内空气排空，等到水体容积达到发泡室2体积的50％时，压缩空气喷嘴开始运作；若采用泵抽取厌氧反应器1内的水通过管道流向发泡室2，水体容积到发泡室2体积的30％，压缩空气喷嘴开始运作；采用以上两种方式，须保留5-8％容积空间，采用发泡室2的方式，目的在于使得水体形成微小细泡，流入蛋白质反应塔；发泡室2的前端设置有发泡出水口，发泡出水口通过管道与蛋白质反应塔3连接。
28.所述蛋白质反应塔3用于分离水中的蛋白质，蛋白质反应塔3的塔壁中下端与发泡室外气腔出水口通过管道连接，并且位于管道下方5-10cm出设有一出水管道与塔内循环系统4相连；蛋白质反应塔3的塔顶端设有泡沫蛋白质收集入口31，用于收集产生的泡沫蛋白质，蛋白质反应塔3底端设有一沉淀污物出水口32，用于排出污水。
29.如图2所示，所述塔内循环系统4包括循环泵41、射流管42以及凸凹螺旋形管道43，所述循环泵41、射流管42及凸凹螺旋形管道43依次连接，蛋白质反应塔3下方连通的出水管道通过循环泵41，蛋白质反应塔3内的水体在循环泵41的作用下流向射流管42，再由射流管
42进入到凸凹螺旋形管道43；如图2所示，所述凸凹螺旋形管道包括前段腔431、中段腔432以及后段腔433，所述前段腔431、中段腔432以及后段腔433依次连接，所述前段腔431为上大下小的圆锥形状，前段腔431与中段腔432呈30度斜向上安装连接，前段腔431内部设置有螺旋形的水道4311，使得水体旋转向下流入中段腔432，所述中段腔432呈椭圆形，中段腔432内有若干锥形板(图未示出)，锥形板的板面均有开有微孔，便于水体形成微泡，后段腔433为上大下小的圆锥形状，后段腔433内部设置有与前段腔431方向相反的螺旋形的水道4311，使得后段腔433内水力为方向向上斜旋；凸凹螺旋形管道43采用三段式结构的主要作用在于针对性目前单一的直通式结构能够加大泵功率，通过前段腔431和后段腔433内置明、阴膛线改变水力，中段腔432内设置微孔锥形板，最后缩少管道口径，从而达到水力向上，一方面形成上升水力与进一步形成泡沫，并同发泡室微泡一起上扬到蛋白质反应塔的收集室，达到泡沫上升或增加发泡效果的目的。
30.上述提供的水产养殖水体蛋白质分离系统的使用方法，包括以下步骤：
31.(1)首先，通过填料入口12向厌氧反应器1内加入一定量的填料，通过污物水入水口11向厌氧反应器1内加入一定量的待处理的废水，然后通过酸性物质入口管13向厌氧反应器1内加入酸液；
32.(2)厌氧反应器1内的废水经搅拌沉淀后，将厌氧反应器1内的水体通过微孔管道21流向发泡室2，水体由发泡室2内的微孔管道21道流出，然后启动空气压缩泵23使得发泡室2为负压，即发泡室2内空气由空气压缩泵23排出，并保留5-8％容积空间，抽真空后水体形成微小细泡，水体从发泡出水口流入蛋白质反应塔3；
33.(3)水体进入到蛋白质反应塔3后，通过循环泵41运行向射流管42；在循环泵41的作用下，水体经过射流管42进入到凸凹螺旋形管道43内，凸凹螺旋形管道43采用三段式结构，前段腔431内部设置有螺旋形的水道，使得水体旋转向下流入中段腔432，中段腔432内有若干锥形板，锥形板的板面均有开有微孔，水体在中段腔432形成微泡，后段腔433为上大下小的圆锥形状，后段腔433内部设置有与前段腔431方向相反的螺旋形的水道，使得后段腔433内水力为方向向上斜旋；通过前段腔431和后段腔433内置明、阴膛线改变水力，中段腔432内设置微孔锥形板，最后缩少后段腔433出水口径，从而达到水力向上，一方面形成上升水力，另一方面能进一步形成泡沫，并同发泡室微泡一起上扬到蛋白质反应塔的收集室，达到泡沫上升或增加发泡效果的目的；蛋白质反应塔3产生的泡沫蛋白质通过顶端的泡沫蛋白质收集入口31收集处理，即可实现水体蛋白质分离。
34.其中，步骤(1)中填料为pp填料。
35.其中，步骤(2)中，可以采用高低水位或选用水泵抽取两种方式将厌氧反应器1内的水通过微孔管道21流向发泡室2，在采用高低水位进水时，当发泡室2内水体容积达到50％时，空气压缩泵23开始运作；在采用水泵抽厌氧反应器1内的水进入发泡室2时，当水体容积到30％时，空气压缩泵23开始运作。
36.本发明采用多级分层处理，实现量化废水的循环和增氧处理，有效解决了现有技术中再循环系统中蛋白质分离中的存在的“藻类、浮渣、异味”等问题，而且不需要使用化学药品，降低了生产成本，减少了劳动强度，大大的提升了污水处理的效率。
37.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领
域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。