CN113213704A - 一种水产品加工废水处理***及方法 - Google Patents

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曾木平
陈帅奇
何曦
杨霆
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Abstract

本申请涉及水产品加工废水处理技术领域，提供一种水产品加工废水处理***及方法，该***包括：依次连接的集水池、格栅池、电絮凝池、厌氧发酵池、调节池、光生物反应器、微藻采收池和清水池；所述格栅池、所述电絮凝池和所述厌氧发酵池均连接有污泥处理装置；所述微藻采收池上设有与所述调节池连接的回水管，所述厌氧发酵池连接有沼气利用***，所述沼气利用***与所述电絮凝池电连接。本申请提供的水产品加工废水处理***及方法，具有处理效果好、运行成本低、资源化程度高、便于操作管理等优点，既节能又环保。

Description

一种水产品加工废水处理***及方法
技术领域
本申请属于水产品加工废水处理技术领域，更具体地说，是涉及一种水产品加工废水处理***及方法。
背景技术
近年来，随着人民生活水平的提高，对水产品的需求日益增加。据统计，我国的水产养殖占全球产量的70％，水产品加工总量达到2000万吨以上，水产业属于典型的朝阳产业。
然而在水产品加工快速发展的过程中也存在了较多的问题，如水产品加工行业是典型的高耗水行业，其废水产生量大，对环境的污染严重，同时小型加工企业过多，实力有限，未对废水进行处理，直接排放到环境中，造成严重的环境污染。另外水产品加工废水具有废水量大，有机物浓度高，高盐高油，可生化性较差等特点，造成水产品加工废水的处理困难，同时水产品加工废水中含有大量的有机物、氮磷等营养物质，如果不加以利用则会造成资源的浪费。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种水产品加工废水处理***，以解决现有技术中水产品加工废水处理困难，资源浪费的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种水产品加工废水处理***，包括：依次连接的集水池、格栅池、电絮凝池、厌氧发酵池、调节池、光生物反应器、微藻采收池和清水池；所述格栅池、所述电絮凝池和所述厌氧发酵池均连接有污泥处理装置；所述微藻采收池上设有与所述调节池连接的回水管，所述厌氧发酵池连接有沼气利用***，所述沼气利用***与所述电絮凝池电连接。
在一个实施例中，所述沼气利用***包括：依次连接的气水分离装置、脱硫装置、储气柜和发电装置，所述发电装置与所述电絮凝池的电絮凝设备电连接。
在一个实施例中，所述微藻采收池连接有微藻干燥池，所述发电装置产生的余热烟气与所述微藻干燥池连接干燥后并通入至所述光生物反应器中进行曝气。
在一个实施例中，所述光生物反应器连接有风机及光照源，所述风机对所述光生物反应器内进行曝气，所述风机的风量与余热烟气的风量比为10-30：1。
本申请的另一目的在于提供一种水产品加工废水处理方法，基于上述的水产品加工废水处理***，所述方法包括以下步骤：
S1、水产品加工废水导入集水池内进行收集和调节；
S2、将集水池内的废水导入格栅池内进行除杂；
S3、将格栅池内的废水导入电絮凝池内进行电絮凝处理；
S4、将电絮凝池内的废水导入至厌氧发酵池内进行厌氧发酵并产生沼气，沼气导入至沼气利用***内进行收集和利用；
S5、将厌氧发酵池内的废水导入至调节池内进行调节；
S6、将调节池内的废水导入至光生物反应器中，利用光生物反应器中的微藻进行微生物处理；
S7、将光生物反应器中的废水导入至微藻采收池内，并将微藻收集出来后导入微藻干燥池内进行干燥；
S8、微藻采收池内的水经检测达标后排放；将微藻采收池内的水导入至清水池内；将微藻采收池内的部分水通过回流管导入至调节池内进行浓度调节；
S9、将格栅池、厌氧发酵池及电絮凝池内的污泥导入至污泥处理装置内进行干燥处理，干燥处理过程中的废水滤液回流至集水池内。
在一个实施例中，所述沼气利用***包括：依次连接的气水分离装置、脱硫装置、储气柜和发电装置，发电装置与电絮凝池的电絮凝设备电连接，发电装置发电时所产生的余热废气导入至微藻干燥池内对微藻进行干燥后导入至光生物反应器中进行曝气，同时光生物反应器还利用风机进行曝气，所述风机的风量与余热烟气的风量比为10-30：1。
在一个实施例中，所述电絮凝池内的阳极板材料为石墨、铁或钢，所述电絮凝池内的阴极板材料为铝或铁，所述电絮凝池内的电流密度为5-50mA/cm2，阴极板和阳极板的极板间距为1-5cm，电解时间为10-60min。
在一个实施例中，所述厌氧发酵池采用UASB、IC、ESGB或ABR进行厌氧发酵。
在一个实施例中，当厌氧发酵池内进入到调节池内的废水COD浓度小于300mg/L时，所述微藻采收池内的水不回流至调节池内；当所述微藻采收池内的水不达标时，微藻采收池内的水全部回流至所述调节池内。
在一个实施例中，微藻采收池中的微藻通过离心分离、絮凝、气浮、过滤、磁选或电絮凝进行收集。
本申请提供的一种水产品加工废水处理***及方法的有益效果在于：通过电絮凝池、厌氧发酵池、调节池、光生物反应器、微藻采收池和污泥处理装置可以实现水产品加工废水中COD、SS、氨氮、总磷、油脂等的去除，实现了水产品加工废水的达标处理和资源化利用，同时将水产品加工废水资源化转化为沼气、微藻和有机肥；因此，本申请具有处理效果好、运行成本低、资源化程度高、便于操作管理等优点，既节能又环保。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的水产品加工废水处理***的连接结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1、集水池；2、格栅池；3、电絮凝池；4、厌氧发酵池；5、调节池；6、光生物反应器；7、微藻采收池；8、清水池；9、电絮凝设备；10、气水分离装置；11、脱硫装置；12、储气柜；13、发电装置；14、余热烟气；15、微藻干燥池；16、风机；17、光照源；18、污泥浓缩池；19、污泥脱水池；20、堆肥装置。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，现对本申请实施例提供的水产品加工废水处理***进行详细说明。该水产品加工废水处理***，包括：通过管道依次连接的集水池1、格栅池2、电絮凝池3、厌氧发酵池4、调节池5、光生物反应器6、微藻采收池7和清水池8。
其中，集水池1用于收集水产品加工废水，起到废水汇总暂存的作用；格栅池2用于将废水中的水产品残体、悬浮物等杂质进行过滤除杂；电絮凝池3用于对废水进行电絮凝处理，以便去除废水中的油脂、COD、氨氮、固体悬浮物等，以使水质变清，同时提高废水的可生化性；厌氧发酵池4用于对废水进行厌氧发酵并产生沼气，实现资源化利用；沼气通过沼气利用***进行收集和利用，厌氧发酵时会进一步除去废水中的有机物，以便光生物反应器6中的微藻进行生长繁殖；调节池5用于对废水的浓度进行调节，此时，微藻采收池7上设有与调节池5连接的回水管，回水管可以将微藻采收池7内的水回流至调节池5内以稀释调节池5内废水的浓度，以便光生物反应器6中的微藻进行生长繁殖；光生物反应器6内的微藻对废水中的污染物进行生物处理，处于废水中的氮磷等物质，并使得微藻大量生长繁殖，实现资源化利用；微藻采收池7用于收集微藻，微藻可用于制作藻粉或生物柴油等，实现资源化利用；当微藻采收池7内的水检测达标后排放至清水池8内，清水池8用于对净化处理后的达标水进行暂存。
其中，格栅池2、电絮凝池3和厌氧发酵池4均连接有污泥处理装置，污泥处理装置用于对格栅池2、电絮凝池3和厌氧发酵池4内的污泥收集后进行脱水干燥，然后将干燥后的污泥回田或运至堆肥装置20中处理，以便做堆肥用，其中对污泥进行脱水干燥得到的废水滤液重新排入到集水池1内，以便对废水进行处理。污泥处理装置包括污泥浓缩池18和污泥脱水池19，用于实现污泥的干燥脱水。
在本实施例中，沼气利用***可以使用沼发电，所发的电可以与电絮凝池3电连接进行供电，以便节约资源，提高资源化利用。
在本实施例中，通过电絮凝池3、厌氧发酵池4、调节池5、光生物反应器6、微藻采收池7和污泥处理装置可以实现水产品加工废水中化学需氧量(chemical oxygen demand，简称COD)、固体悬浮物(suspend solid、简称SS)、氨氮、总磷、油脂等的去除，实现了水产品加工废水的达标处理和资源化利用，同时将水产品加工废水资源化转化为沼气、微藻和有机肥；因此，本申请实施例提供的水产品加工废水处理***具有处理效果好、运行成本低、资源化程度高、便于操作管理等优点，既节能又环保。
在本实施例中，沼气利用***包括：依次连接的气水分离装置10、脱硫装置11、储气柜12和发电装置13，其中，气水分离装置10用于将沼气和水气分离，保证沼气的纯度；脱硫装置11用于对沼气进行脱硫处理，保证沼气的纯度；储气柜12用于对沼气进行暂存，发电装置13是利用沼气燃烧时进行发电，发电装置13与电絮凝池3的电絮凝设备9电连接，这样利用沼气发电可以节约电能，降低该***的能量使用，提高资源化利用率，电絮凝设备9用于对电絮凝池3内供电进行电絮凝处理。
在本实施例中，微藻采收池7连接有微藻干燥池15，微藻干燥池15用于将从微藻采收池7内收集的微藻进行干燥，干燥后的微藻可以用作藻粉或生物柴油。在本实施例中，发电装置13在利用沼气燃烧发电池会产生余热烟气14，产生的余热烟气14与微藻干燥池15连接，以便对微藻进行干燥，提高余热利用率，节约能量；同时，余热烟气14对微藻干燥池15内进行干燥后还通入至光生物反应器6中对废水进行曝气，余热烟气14能将二氧化碳通入至光生物反应器6内，以便保证微藻的生长繁殖，提高余热烟气14利用率。
在本实施例中，光生物反应器6连接有风机16及光照源17，风机16对光生物反应器6内进行曝气，光照源17用于提供微藻生长繁殖所需要的光照，光照源17可以为太阳或发光灯具。在本实施例中，风机16的风量与余热烟气14的风量比为10-30：1，优选为20:1，这样设置的目的是保证进入到光生物反应器6内的二氧化碳浓度适合微藻的生长繁殖。风量的控制可以采用流量计进行控制。比如光生物反应器6上设有曝气管，风机16设置在曝气管上，曝气管上设置流量计；微藻干燥池15是密封装置，微藻干燥池15上设有出气管，出气管与曝气管连接，出气管上设有流量计，微藻干燥池15通过进气管和发电装置13连接，以便余热烟气14通入至微藻干燥池15内后再通过出气管进入到曝气管内。
在本实施例中，电絮凝设备9给电絮凝池3提供直流电、交流电或脉冲电；电絮凝设备9的电源来源于沼气燃烧发电，节约能量。
在本实施例中，电絮凝池3内的阳极板材料为石墨、铁或钢，电絮凝池3内的阴极板材料为铝或铁，优选地，阳极板和阴极板均为铁材料。电絮凝池3内的电流密度为5-50mA/cm2，优选为20mA/cm2；阴极板和阳极板的极板间距为1-5cm，优先为2cm；电解时间为10-60min，优选为30min。电絮凝作为前端预处理，兼具电氧化、电还原、电气浮、电絮凝四种作用于一体，不仅可以去除废水中的油脂，而且可以去除废水中的有机物，同时由于废水中盐度较高利于电絮凝的进行，降低电絮凝所用能耗。
在本实施例中，厌氧发酵池4为UASB(上流式厌氧污泥床)、IC(内循环式厌氧反应器)、EGSB(厌氧膨胀颗粒污泥床)和ABR(厌氧折反式反应器)中的一种设备。
在本实施例中，调节池5是利用微藻采收池7的部分出水回用于调节池5内进行水质调节，以降低进入光生物反应器6的废水浓度，回流比为0％-100％。当厌氧发酵池4进入调节池5中的废水COD浓度小于300mg/L时，回流比设为0％，即不回水进行稀释；当微藻采收池7内的废水达不到排放标准时，则回流比为100％，即微藻采收池7内的水全部回流到调节池5内重新净化一遍，避免不达标的出水造成环境污物。正常情况下(调节池5内的废水COD浓度大于300mg/L且微藻采收池7内的水达标)，50％的水回流至调节池5内进行稀释调节。
在本实施例中，光生物反应器6优选为管道式结构，优选地，利用太阳作为光照源17进行光照，以便对微藻进行培养，光生物反应器6所需的气体来源于风机16曝气、余热烟气14和余热烟气14干燥微藻后的出气。
在本实施例中，薇藻采收池7内的微藻主要是通过离心分离、絮凝、气浮、过滤、磁选或电絮凝等方法进行采收。
本申请实施例还提供一种水产品加工废水处理方法，该方法基于上文所陈述的水产品加工废水处理***实现，该方法包括以下步骤：
S1、水产品加工废水导入集水池1内进行收集。集水池1可以先将各地的水产品加工废水进行汇集，以便集中处理。
S2、将集水池1内的废水导入格栅池2内进行除杂；格栅池2内的格栅可以将废水中的水产品残体、悬浮物等大块杂质过滤掉，避免对后续设备造成堵塞等。
S3、将格栅池2内的废水导入电絮凝池3内进行电絮凝处理。电絮凝处理可以将废水中的油脂、COD、悬浮物等，使水质变清。
S4、将电絮凝池3内的废水导入至厌氧发酵池4内进行厌氧发酵并产生沼气，沼气导入至沼气利用***内进行收集和利用。厌氧发酵时能对废水中的有机物进行分解，同时沼气利用***使用沼气进行发电，以便提高资源利用率并节约能量。
S5、将厌氧发酵池4内的废水导入至调节池5内进行调节。该调节池5的作用是为了使废水适用于微藻的生长繁殖。
S6、将调节池5内的废水导入至光生物反应器6中，利用光生物反应器6中的微藻进行微生物处理。微藻的大量繁殖可以去除废水中的污染物，资源化利用废水中的氮磷。
S7、将光生物反应器6中的废水导入至微藻采收池7内，并将微藻收集出来后导入微藻干燥池15内进行干燥；经微藻处理过后的废水已经被净化完成。
S8、经检测达标后，将微藻采收池7内的水导入至清水池8内；将微藻采收池7内的部分水通过回流管导入至调节池5内进行浓度调节。微藻采收池7内的水可以根据调节池5内的废水浓度以及是否达到排放标准选择是否回流。
S9、将格栅池2、厌氧发酵池4及电絮凝池3内的污泥导入至污泥处理装置内进行干燥处理，干燥处理过程中的废水滤液回流至集水池1内。污泥进行干燥处理后可以用作回田或堆肥使用。
在该方法中，沼气利用***包括：依次连接的气水分离装置10、脱硫装置11、储气柜12和发电装置13，发电装置13与电絮凝池3的电絮凝设备9电连接，发电装置13发电时所产生的余热废气导入至微藻干燥池15内对微藻进行干燥后导入至光生物反应器6中进行曝气，同时光生物反应器6还利用风机16进行曝气，风机16的风量与余热烟气14的风量比为10-30：1，优选为20:1。
在该方法中，电絮凝池3内的阳极板材料为石墨、铁或钢，电絮凝池3内的阴极板材料为铝或铁，电絮凝池3内的电流密度为5-50A/cm2，优选为20mA/cm2，阴极板和阳极板的极板间距为1-5cm，优选为2cm,电解时间为10-60min，优选为30min。
在该方法中，厌氧发酵池4采用UASB、IC、ESGB或ABR中的一种设备进行厌氧发酵。
在该方法中，当厌氧发酵池4内进入到调节池5内的废水COD浓度小于300mg/L时，微藻采收池7内的水不回流至调节池5内；当微藻采收池7内的水不达标时，微藻采收池7内的水全部回流至调节池5内。正常情况下，微藻采收池7内50％的水回流至调节池5内，对废水进行稀释。
在该方法中，微藻采收池7中的微藻通过离心分离、絮凝、气浮、过滤、磁选或电絮凝进行收集。
本申请实施例提供的水产品加工废水处理***及方法，将电絮凝、厌氧发酵、微藻处理等工艺相结合，不仅可以实现水产品加工废水中COD、SS、氨氮、总磷、油脂等的去除，而且实现了水产品加工废水的达标处理和资源化利用，将水产品加工废水转化为沼气、微藻和有机肥。由于废水中含有较高的盐度，利于电絮凝的进行，同时降低电絮凝过程中的能耗；电絮凝不仅可以去除COD和油脂，利于后续的厌氧发酵，而且可以提高废水的可生化性，便于后续的微藻处理，并且电絮凝产生的铁离子可以促进微藻的生长繁殖和油脂累积；具有处理效果好、运行成本低、资源化程度高、便于操作管理等优点，既节能又环保。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水产品加工废水处理***，其特征在于，包括：依次连接的集水池(1)、格栅池(2)、电絮凝池(3)、厌氧发酵池(4)、调节池(5)、光生物反应器(6)、微藻采收池(7)和清水池(8)；所述格栅池(2)、所述电絮凝池(3)和所述厌氧发酵池(4)均连接有污泥处理装置；所述微藻采收池(7)上设有与所述调节池(5)连接的回水管，所述厌氧发酵池(4)连接有沼气利用***，所述沼气利用***与所述电絮凝池(3)电连接。
2.如权利要求1所述的水产品加工废水处理***，其特征在于：所述沼气利用***包括：依次连接的气水分离装置(10)、脱硫装置(11)、储气柜(12)和发电装置(13)，所述发电装置(13)与所述电絮凝池(3)的电絮凝设备(9)电连接。
3.如权利要求2所述的水产品加工废水处理***，其特征在于：所述微藻采收池(7)连接有微藻干燥池(15)，所述发电装置(13)产生的余热烟气(14)与所述微藻干燥池(15)连接干燥后并通入至所述光生物反应器(6)中进行曝气。
4.如权利要求3所述的水产品加工废水处理***，其特征在于：所述光生物反应器(6)连接有风机(16)及光照源(17)，所述风机(16)对所述光生物反应器(6)内进行曝气，所述风机(16)的风量与余热烟气(14)的风量比为10-30：1。
5.一种水产品加工废水处理方法，其特征在于，基于如权利要求1-4中任一项所述的水产品加工废水处理***，所述方法包括以下步骤：
S1、水产品加工废水导入集水池(1)内进行收集和调节；
S2、将集水池(1)内的废水导入格栅池(2)内进行除杂；
S3、将格栅池(2)内的废水导入电絮凝池(3)内进行电絮凝处理；
S4、将电絮凝池(3)内的废水导入至厌氧发酵池(4)内进行厌氧发酵并产生沼气，沼气导入至沼气利用***内进行收集和利用；
S5、将厌氧发酵池(4)内的废水导入至调节池(5)内进行调节；
S6、将调节池(5)内的废水导入至光生物反应器(6)中，利用光生物反应器(6)中的微藻进行微生物处理；
S7、将光生物反应器(6)中的废水导入至微藻采收池(7)内，并将微藻收集出来后导入微藻干燥池(15)内进行干燥；
S8、微藻采收池(7)内的水经检测达标后，将微藻采收池(7)内的水导入至清水池(8)内；将微藻采收池(7)内的部分水通过回流管导入至调节池(5)内进行浓度调节；
S9、将格栅池(2)、厌氧发酵池(4)及电絮凝池(3)内的污泥导入至污泥处理装置内进行干燥处理，干燥处理过程中的废水滤液回流至集水池(1)内。
6.如权利要求5所述的水产品加工废水处理方法，其特征在于：所述沼气利用***包括：依次连接的气水分离装置(10)、脱硫装置(11)、储气柜(12)和发电装置(13)，发电装置(13)与电絮凝池(3)的电絮凝设备(9)电连接，发电装置(13)发电时所产生的余热废气导入至微藻干燥池(15)内对微藻进行干燥后导入至光生物反应器(6)中进行曝气，同时光生物反应器(6)还利用风机(16)进行曝气，所述风机(16)的风量与余热烟气(14)的风量比为10-30：1。
7.如权利要求5所述的水产品加工废水处理方法，其特征在于：所述电絮凝池(3)内的阳极板材料为石墨、铁或钢，所述电絮凝池(3)内的阴极板材料为铝或铁，所述电絮凝池(3)内的电流密度为5-50mA/cm2，阴极板和阳极板的极板间距为1-5cm，电解时间为10-60min。
8.如权利要求5所述的水产品加工废水处理方法，其特征在于：所述厌氧发酵池(4)采用UASB、IC、ESGB或ABR进行厌氧发酵。
9.如权利要求5所述的水产品加工废水处理方法，其特征在于：当厌氧发酵池(4)内进入到调节池(5)内的废水COD浓度小于300mg/L时，所述微藻采收池(7)内的水不回流至调节池(5)内；当所述微藻采收池(7)内的水不达标时，微藻采收池(7)内的水全部回流至所述调节池(5)内。
10.如权利要求5所述的水产品加工废水处理方法，其特征在于：微藻采收池(7)中的微藻通过离心分离、絮凝、气浮、过滤、磁选或电絮凝进行收集。
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