一种电解-紫外联合处理养殖循环水的系统

摘要

本发明公开了一种电解‑紫外联合处理养殖循环水的系统，该系统包括养殖池、涡旋分离器、电解槽、缓冲槽、活性炭处理器；养殖池的出水经涡旋分离器固液分离后一部分出水进入电解槽进行电解和紫外联合处理，另一部分出水直接进入缓冲槽，缓冲槽中的水经循环水泵后进入活性炭处理器，最后活性炭处理器出水回流到养殖池。本发明中所设计的电解‑紫外联合水处理设备能够提高氨氮和COD的去除速率，降低水体余氯浓度，杀菌彻底，不受水体浊度的影响，以期在循环水养殖中提供新的水处理技术。

权利要求

1.一种电解-紫外联合处理养殖循环水的系统，其特征是：该系统包括养殖池（1）、涡旋分离器（2）、电解槽（3）、缓冲槽（4）、活性炭处理器（5）；养殖池（1）的出水经涡旋分离器（2）进行固液分离后液体一部分直接进入缓冲槽（4），另一部分进入电解槽（3）进行电解及紫外联合处理，处理后出水进入缓冲槽（4），缓冲槽（4）中的水经循环水泵后进入活性炭处理器（5），经活性炭处理器（5）过滤后的出水回流到养殖池（1）形成循环；

所述的电解槽（3）包括外筒（13）和设于外筒内且高度低于外筒的内筒（12），在内筒（12）内设有伸入内筒底部的进水管（6），在进水管（6）上套有两片电极片（10、11），在内筒（12）与外筒（13）之间设有两根紫外灯管（8、9），在外筒（13）底部设有出水口（7）；涡旋分离器（2）的一部分出水经进水管（6）进入内筒（12）进行电解，经电解后水体从内筒（12）顶部溢出至外筒（13）内，经紫外处理后水体从出水口（7）流出进入缓冲槽（4）。

2.根据权利要求1所述的电解-紫外联合处理养殖循环水的系统，其特征是：所述的涡旋分离器（2）的出水直接进入电解槽（3）和直接进入缓冲槽（4）的比例为1:1 1:2。

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3.根据权利要求1所述的电解-紫外联合处理养殖循环水的系统，其特征是：所述的电极片（10、11）为矩形，尺寸为25 cm×15cm，材质为钛基铂电极。

4.根据权利要求1所述的电解-紫外联合处理养殖循环水的系统，其特征是：所述的紫外灯管（8、9）功率为5W，紫外波长为254nm。

5.根据权利要求1所述的电解-紫外联合处理养殖循环水的系统，其特征是：所述的活性炭过滤器（6）中底层为厚度20cm的石英砂，石英砂上为厚度90cm的颗粒活性炭层。

说明书

一种电解-紫外联合处理养殖循环水的系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种养殖循环水的处理系统，尤其涉及一种电解-紫外联合处理养殖循环水的系统和方法。

背景技术

[0002] 近年来，水产养殖业在经济发展的带动下迅猛发展，养殖产业规模不断扩大，产量逐年增加，取得了巨大的经济效益，为提高人民生活水平做出了突出贡献。但水产养殖过程中产生的废水也严重威胁周边群众的生存环境，同时频发引发环境污染事故。目前，循环水中常用的杀菌方式主要是臭氧和紫外。紫外线杀菌虽具有安装简单、管理方便、消毒速度快和不污染水质等优点，但也存在两方面的缺点：一是紫外线灯管的辐射强度随使用时间的延长不断下降，且紫外杀菌易受水体浊度影响；二是它的消毒杀菌能力与辐射时间和强度有关，当通过系统的水流速度过快或照射剂量达不到要求时，处理水在离开反应器后，一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子，使细菌再生。而臭氧杀菌也存在着设备费用高，使用量不易控制等问题。因此，提出一种新的方法来解决循环水养殖过程中水体杀菌是十分必要的。

[0003] 电化学氧化法作为高级氧化技术的一种，利用阳极的高电位及催化活性直接氧化水中的有机污染物，或产生羟基自由基等强氧化剂降解水中的污染物，同时高效杀灭水体中的微生物。研究表明，将含有一定浓度余氯的水样直接排入水体，无论是化合性还是游离性的余氯对鱼类和水生生物造成较大毒性影响。水样的余氯量越大，致突变性越强，甚至氯对人的健康也有危害。

[0004] 当电化学氧化过程中所产生余氯含量越高，相对而言活性炭后处理所需体积越大，难度越高。而次氯酸在紫外波长200-400nm时可以分解成羟基自由基和氯自由基：

[0005] HOCl+hγ→·OH+·Cl

[0006] 和UV/H2O2相比，直接光催化含游离氯(UV/HOCl)的水溶液可以提高羟基自由基的生成效率，从而同时产生氯自由基，而羟基自由基和氯自由可以快速自动分解，减小水质变化。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电解-紫外联合处理养殖循环水的系统。

[0008] 本发明的电解-紫外联合处理养殖循环水的系统，包括养殖池、涡旋分离器、电解槽、缓冲槽、活性炭处理器；养殖池的出水经涡旋分离器进行固液分离后液体一部分直接进入缓冲槽，另一部分进入电解槽进行电解及紫外联合处理，处理后出水进入缓冲槽，缓冲槽中的水经循环水泵进入活性炭处理器，经活性炭处理器过滤后的出水回流到养殖池形成循环。

[0009] 上述方案中，所述的电解槽包括外筒和设于外筒内且高度低于外筒的内筒，在内筒内设有伸入内筒底部的进水管，在进水管上套有两片电极片，在内筒与外筒之间设有两根紫外灯管，在外筒底部设有出水口；涡旋分离器的一部分出水经进水管进入内筒进行电解，经电解后水体从内筒顶部溢出至外筒内，经紫外处理后水体从出水口流出进入缓冲槽。

[0010] 所述的涡旋分离器的出水直接进入电解槽和直接进入缓冲槽的比例为1:1～1:2。

[0011] 所述的电极片为矩形，尺寸为25cm×15cm，材质为钛基铂电极。

[0012] 所述的紫外灯管的功率为5W、紫外波长为254nm。

[0013] 所述的活性炭过滤器中底层为厚度20cm的石英砂，石英砂上为厚度90cm的颗粒活性炭层。

[0014] 本发明的有益效果在于：本发明所设计的电解-紫外联合水处理设备能够提高氨氮和COD的去除速率，降低水体余氯浓度，杀菌彻底，不受水体浊度的影响，以期在循环水养殖中提供新的高效水处理技术。

附图说明

[0015] 图1是本发明系统的结构示意图；

[0016] 图2是本发明系统中电解槽的结构示意图。

具体实施方式

[0017] 参照图1，本发明的电解-紫外联合处理养殖循环水的系统，包括养殖池1、涡旋分离器2、电解槽3、缓冲槽4、活性炭处理器5；养殖池1的出水经涡旋分离器2进行固液分离后液体一部分直接进入缓冲槽4，另一部分进入电解槽3进行电解及紫外联合处理，处理后出水进入缓冲槽4，缓冲槽4中的水经循环水泵进入活性炭处理器5，经活性炭处理器5过滤后的出水回流到养殖池1形成循环。

[0018] 如图2所示，所述的电解槽3包括外筒13和设于外筒内且高度低于外筒的内筒12，在内筒12内设有伸入内筒底部的进水管6，在进水管6上套有两片电极片10、11，在内筒12与外筒13之间设有两根紫外灯管8、9，在外筒13底部设有出水口7；涡旋分离器2的一部分出水经进水管6进入内筒12进行电解，经电解后水体从内筒12顶部溢出至外筒13内，经紫外处理后水体从出水口7流出进入缓冲槽4。

[0019] 采用本发明的系统对养殖水进行处理，养殖水盐度为25‰，循环流速为600L/h，养殖对象为经海水驯化的罗非鱼，养殖密度为15kg/m3，初始氨氮浓度为2.17mg/L，亚硝氮浓度为0.3mg/L，初始总菌落数为105cfu/100mL，进入电解槽3和直接进入缓冲槽4的养殖水体比例为1：2，电极片采用矩形钛基铂电极，尺寸为25cm×15cm，电解电流密度为100A/m2，紫外灯(5W)一直处于开启状态，整个系统中设置5个取样点，1、2号取样点位于养殖池内，3号取样点位于电解池3的出水口，4号取样点位于缓冲槽4的出水口，5号取样点设于活性炭处理器5出水，各取样点水质参数随时间的变化情况如下：

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