[发明专利]一种利用微藻处理养殖废水的装置及方法

说明书

本发明属于污水处理技术领域，具体公开了一种利用微藻处理养殖废水的装置及方法。一种利用微藻处理养殖废水的装置，包括：光生物反应器和紫外灭菌器，紫外灭菌器设置于光生物反应器的下方，紫外灭菌器内横向设置有紫外灯管，紫外灯管外周缠绕有螺旋管，螺旋管的一端设置有进液管I、另一端设置有出液管I。一种利用微藻处理养殖废水的方法，包括：微藻富集、扩大培养、养殖废水预处理及光生物反应。本发明通过采用上述装置对废水进行小照射剂量、短时灭菌使养殖废水中细菌菌落产生变化，再通过内置LED光源、絮凝沉淀和微孔滤膜协同作用，不仅达到较高的碳氮磷去除效率，而且收集的藻菌生物量还能用于厌氧发酵产甲烷、制备藻菌有机肥等。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别是指一种利用微藻处理养殖废水的装置及方法。

背景技术

我国每年产生约40亿吨畜禽养殖废弃物，畜禽养殖废弃物所带来的环境问题越发突出。畜禽养殖废弃物主要包括畜禽粪便、养殖废水、病死物尸体、医疗废弃物等，其中废水问题极为严峻，因为废水的“三高”特点导致废水处理工艺相对复杂。

藻菌生物净化技术是处理畜禽养殖废水的技术之一，其依据藻菌协同共生效应有效去除生活污水、工业废水及养殖废水中有机碳、氮磷、重金属等污染物。然而，由于养殖废水中细菌种类丰富且数量众多，诸多种类的细菌大量存在对藻细胞降解废水污染物效率存在显著的不良影响。

有研究者采用紫外光解对废水进行预处理，以改善降解效率。但是，现有技术中，紫外光解预处理的目的主要有两个：一是分解废水中的部分有机物以减缓其对微生物的抑制性继而提高它们的可生化性，继而提高废水的降解效率；二是达到近乎100％的完全杀菌效果。尚未有将紫外光解部分灭菌与微藻处理相结合、利用藻菌协同作用对养殖废水进行处理的相关报道。

为此，提出本申请。

发明内容

为解决以上现有技术的不足，本发明提出了一种利用微藻处理养殖废水的装置及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用微藻处理养殖废水的装置，包括：光生物反应器和紫外灭菌器；

光生物反应器上设置有：与紫外灭菌器连接的进液管Ⅲ、用于输入絮凝剂的进液管II、用于出水的出液管II和出泥管，光生物反应器内设置有搅拌机构、传感器组件和光照机构，出液管II的出水口安装有膜出水器；

紫外灭菌器设置于光生物反应器的下方，紫外灭菌器内横向设置有紫外灯管，紫外灯管外周缠绕有螺旋管，螺旋管的一端设置有进液管I、另一端设置有用于与进液管Ⅲ连接的出液管I。

工作原理：养殖废水处理时，先由进液管I进入紫外灭菌器内，部分杀菌后依序经由出液管I和进液管Ⅲ进入光生物反应器内，在光生物反应器内依序进行光照处理、絮凝处理、静置处理后，液体由出液管II经膜出水器过滤后排出，沉积物由出泥管排出。本装置集紫外杀菌、絮凝沉淀处理、膜出水过滤为一体，不仅能达到较高的碳氮磷去除效率，而且还能收集藻菌生物量以用于厌氧发酵产甲烷、制备藻菌有机肥等，结构紧凑、设计科学、布局合理。

需要注意的是，搅拌机构、传感器组件和光照机构均为现有技术。在本申请中，搅拌机构具体采用扇叶搅拌器，扇叶搅拌器位于光生物反应器的中下部且由电机驱动，在光生物反应过程中不断搅拌以提高气液两相的气体传质效率，电机优选设置于光生物反应器的盖体上方；光照机构具体采用内置于光生物反应器内的LED灯，LED灯优选安装于所述盖体下方且向光生物反应器内的各个方向辐照，有助于提高藻细胞光合作用的效率。

优选的，膜出水器以聚四氟乙烯微孔滤膜为出水功能件，膜出水器可以通过商购获得，还可以自制，比如：将一片厚0.22μm、直径5cm的聚四氟乙烯微孔滤膜固定在透明有机玻璃膜壳中，之后置于透明有机玻璃制成的出液管II中。而且，还可以根据实际的过滤效果，定时更换聚四氟乙烯微孔滤膜。