一种水产养殖废水原位综合处理耦合系统

1.本实用新型涉及水产养殖废水处理技术领域，尤其涉及一种水产养殖废水原位综合处理耦合系统。


背景技术：

2.良好的水质是水产品生存生长的必要条件，为了给水产品提供符合要求的水体，目前我国水产养殖基本上采用大引大排的方式，消耗了大量的水资源，同时也产生了大量的水产养殖废水，水产养殖废水直接排放到环境中，极易造成环境污染。
3.针对上述问题，目前人们对水产养殖废水的处理方法主要为循环水水产养殖系统，其主要包括固液分离、蛋白质分离、生物净化、曝气、消毒和增氧等流程，上述流程需要占用养殖塘外用地，所需投资和系统运行成本较高，复杂、可操作性不强。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种水产养殖废水原位综合处理耦合系统，所述水产养殖废水原位综合处理耦合系统不占用养殖塘外用地，运行成本低；同时可以实现对水产养殖废水的原位处理，实现废水零排放。
5.为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：
6.本实用新型提供了一种水产养殖废水原位综合处理耦合系统，包括沉水植被、微纳米曝气系统和旋转光催化反应系统；
7.所述沉水植被种植于所述水产养殖废水的底泥中；
8.所述旋转光催化反应系统浸没于所述水产养殖废水中；
9.所述微纳米曝气系统的曝气头位于所述沉水植被和光催化反应系统之间。
10.优选的，所述沉水植被的种植密度为30～50株/平方米。
11.优选的，所述旋转光催化反应系统位于所述水产养殖废水的水面以下10～20cm处。
12.优选的，所述旋转光催化反应系统的旋转角度为-20
°
～20
°
，并反转180
°
；
13.所述旋转角度为相对于水平面沿顺时针方向旋转的角度。
14.优选的，所述旋转光催化反应系统包括旋转轴和固定于所述旋转轴上的光催化反应板。
15.优选的，所述光催化反应板的尺寸为覆盖处理水面面积的20～40％。
16.优选的，所述光催化反应板包括沸石分子筛板和负载在所述沸石分子筛板上的光催化剂。
17.优选的，所述微纳米曝气系统距离水面的深度为5～10cm。
18.本实用新型提供了一种水产养殖废水原位综合处理耦合系统，包括沉水植被、微纳米曝气系统和旋转光催化反应系统；所述沉水植被种植于所述水产养殖废水的底泥中；所述旋转光催化反应系统浸没于所述水产养殖废水中；所述微纳米曝气系统的曝气头位于
所述沉水植被和光催化反应系统之间。本实用新型设置的沉水植被可以吸收水体中的营养物质，提高透明度，增加溶解氧，改善底泥的厌氧情况；所述微纳米曝气系统可以去除废水中的悬浮物，增加溶解氧，协同增强光催化作用；所述旋转光催化反应系统能够抑制藻类的生长，同时降低水体中藻毒素等有毒有害物质产生，降解微污染有机物(比如抗生素等)，抑制致病菌产生，旋转的设计可以根据太阳光的照射情况调整不同的角度，进一步增加光催化效能，并能保持光催化反应板的清洁度。因此，本实用新型采用原位立体布局，在水产养殖期间便可有效的去除有机物、营养盐、抗生素和致病菌等污染物，提高养殖废水的溶解氧和透明度，并可持续抑制藻类爆发，增加养殖水活性，提高水产品品质。最终形成投资和运行成本低，不占用养殖塘外土地，实现零排放。
附图说明
19.图1为本实用新型所述水产养殖废水原位综合处理耦合系统的结构示意图；
20.图2为本实用新型所述旋转光催化反应系统的结构示意图；
21.其中，1-沉水植被，2-微纳米曝气系统，3-旋转光催化反应系统，4-曝气头，5-光催化反应板，6-旋转轴，7-电机。
具体实施方式
22.如图1所示，本实用新型提供了一种水产养殖废水原位综合处理耦合系统，包括沉水植被、微纳米曝气系统和旋转光催化反应系统；
23.所述沉水植被种植于所述水产养殖废水的底泥中；
24.所述旋转光催化反应系统浸没于所述水产养殖废水中；
25.所述微纳米曝气系统的曝气头位于所述沉水植被和光催化反应系统之间。
26.在本实用新型中，所述沉水植被的密度优选为30～50株/平方米，更优选为40～50株/平方米，最优选为45株/平方米。
27.在本实用新型中，所述沉水植被优选为伊乐藻、苦草、轮叶黑藻和金鱼藻中的一种或几种，更优选为伊乐藻或苦草。本实用新型对所述沉水制备的龄期没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的龄期即可。在本实用新型的具体实施例中，所述沉水植被为龄期为1年的伊乐藻和龄期为3年的矮生枯草。
28.在本实用新型中，所述旋转光催化反应系统优选位于所述水产养殖废水的水面以下10～20cm处。
29.在本实用新型中，将所述旋转光催化反应系统设置于上述位置能够保证太阳光在水面中的透光性，保证光催化反应的顺利进行；同时还能够最大限度的作用于水体中的污染物。
30.在本实用新型中，所述旋转光催化反应系统的旋转角度优选为-20
°
～20
°
，更优选为-10
°
～10
°
；并反转180
°
；所述旋转角度为相对于水平面沿顺时针方向旋转的角度。在本实用新型中，所述180
°
的反转时间优选为夜晚。在本实用新型中，所述旋转光催化反应系统的旋转优选通过电机调节。
31.在本实用新型中，上述旋转角的设置能够最大限度的利用不同时段的太阳光，保证所述旋转光催化反应系统的光催化反应具有最大的时限和光催化效能。夜晚反转180
°
，
是为了将反应面所沉淀的污染物靠重力去除，解决长期静置产生的杂质覆盖的问题，防止养殖废水中的悬浮物对光催化板的附着失效。
32.在本实用新型中，所述旋转光催化反应系统优选包括旋转轴和固定于所述旋转轴上的光催化反应板。所述光催化反应板的对称线与所述旋转轴固定连接(如图2所示)。
33.在本实用新型中，所述光催化反应板的尺寸优选为覆盖处理水面面积的20～40％。
34.在本实用新型中，所述光催化反应板优选包括沸石分子筛板和负载在所述沸石分子筛板上的光催化剂；本实用新型对所述光催化剂的种类没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的光催化剂种类即可。在本实用新型的具体实施例中，所述光催化剂优选为磷酸银基可见光响应的光催化材料。本实用新型对所述光催化剂的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售来源或通过常规制备方法制备得到均可。本实用新型对所述沸石分子筛板的种类没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类即可。
35.在本实用新型中，所述光催化剂在所述沸石分子筛中的负载量优选为5～20wt％，更优选为10～20wt％，最优选为15wt％。
36.在本实用新型中，所述微纳米曝气系统距离水面的深度优选为5～10cm，更优选为8cm；
37.在本实用新型中，所述微纳米曝气系统的功率优选为250～750w，更优选为300～500w；曝气量优选为12～24t/h，更优选为15～20t/h。本实用新型对所述微纳米曝气系统的曝气方式没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的曝气方式满足上述曝气量即可。在本实用新型的具体实施例中，所述曝气方式为每曝气10min，间歇2h。
38.本实用新型对所述微纳米曝气系统没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的微纳米曝气系统并保证微纳米曝气气泡大部分在纳米级别，平均气泡粒径在200～300nm即可。
39.下面结合实施例对本实用新型提供的水产养殖废水原位综合处理耦合系统进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本实用新型保护范围的限定。
40.实施例1
41.水产养殖废水原位综合处理耦合系统：包括沉水植被、微纳米曝气系统和旋转光催化反应系统；
42.沉水植被：所述沉水植被种植于水产养殖废水的底泥中，种植密度为45株/平米，沉水植被具体为伊乐藻和矮生苦草，沉水植被的龄期为伊乐藻为购买的培养1年的伊乐藻；矮生苦草为基地栽培的3年龄的苦草。
43.旋转光催化反应系统：位于所述水产养殖废水的水面以下10cm处；旋转角为-10
°
～10
°
，并在夜晚反转180
°
；所述旋转光催化反应系统包括旋转轴和光催化反应板，光催化反应板的对称线与所述旋转轴固定连接；所述光催化反应板的尺寸为1*4*0.1m，为覆盖处理水面面积的40％；所述光催化反应板包括沸石分子筛板和负载在所述沸石分子筛板上的催化剂(所述催化剂具体为磷酸银/改性二氧化钛复合光催化材料，所述催化剂的负载量为15wt％)；
44.微纳米曝气系统：距离水面深度为8cm；曝气机的功率为450w，曝气量为12t/h，曝
气10min，间歇2h；
45.将上述水产养殖废水原位综合处理耦合系统安装在中华绒螯蟹水产养殖中，此时水产养殖的水体污染物浓度分别为cod为20mg/l，氨氮为3.8mg/l，亚硝酸氮浓度为0.03mg/l，运行30天时间后，所述水产养殖的水体cod为8.4mg/l，氨氮浓度为1.8mg/l,亚硝酸氮浓度为0.005mg/l。水体溶解氧达到11.5mg/l，透明度从10cm提高到30cm。
46.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。