膜法养殖海水处理方法及其处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种膜法养殖海水处理方法，该方法包括浸没式微/超滤膜过滤、膜法无泡充氧、紫外灭菌及酸碱调节步骤，还可进一步包括预处理步骤。本发明专利技术还提供了一种膜法养殖海水处理系统，该系统包括通过管道依次相串联的海水泵、预处理单元、浸没式微/超滤膜过滤单元、管道式液体输送泵、膜法无泡充氧单元、紫外灭菌单元，以及加药设备和供氧设备，所述加药设备设置在所述紫外灭菌单元与养殖池之间的灭菌水管道上。该系统的膜过滤单元还可进一步包括曝气设备、排污设备、膜清洗设备及PLC集成自动化控制系统的一种或几种组合。本发明专利技术的方法或系统操作简单、容易实现自动化，通过本发明专利技术处理原海水或养殖循环废水可获得稳定、优质养殖海水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理
，具体涉及一种应用于工厂化海水养殖的给水处理方法及其处理系统。
技术介绍
海洋环境污染、海水水质恶化已威胁到海水养殖产业。工厂化海水养殖在很大程度上可规避由此对鱼类产生的危害。工厂化海水养殖需要拥有一套完备的水处理系统，以确保海水水质优良，满足海洋生物生活、生长。然而，工厂化海水养殖给水系统的取水点大多设在临近海岸，受人为活动的影响明显，陆源污染物大量排放、港口污染物排放以及溢油污染等导致水质波动较大，部分海域“赤潮”频发，海水处理难度加大，传统水处理方法较难满足需求，尤其难以满足苗种孵化、幼苗培育的需求。目前，工厂化海水养殖给水处理系统，一般普遍采用澄清、机械过滤(砂滤、陶瓷过滤、布袋过滤等)、臭氧灭菌和气石增氧以满足工业化养殖水的要求。但机械过滤产水受水源水影响明显，水质波动较大，细菌、病毒等微生物较难去除，尤其对弧菌控制效果差； 臭氧灭菌虽在海水养殖生产中普遍采用，但一旦海水中天然有机物含量过高，经臭氧消毒后的海水将产生三卤甲烷等副产物，造成鱼虾等中毒，因此，需要严格控制臭氧投放量、消毒时间和布气头孔径，同时要保证海水中臭氧降解完全后流入养殖池，采用臭氧灭菌装置， 其方法条件要求高；采用气石作为终端向水体输送氧气，技术虽然简单，但是氧气利用率较低，且在养殖水体内分布不均勻，很难实现养殖海水高溶解氧。鉴于机械过滤设备存在的问题，目前膜技术正逐渐被引入养殖海水处理中，主要集中在单一膜过滤效果的研究，如张国亮等(膜集成技术在海水养殖中的应用与探索.海洋通报，2001，20 (3) 72-75)采用聚砜、醋酸纤维素超滤膜对模拟海水养殖污水进行处理， 考察膜过滤过程对模拟水样中微生物去除效果，结果大肠杆菌去除率达到100%，细菌去除率大于90% ；但仅有膜过滤还不能确保优质、稳定的工厂化养殖海水供给，且上述研究所用膜材料的耐污染性不高。因此，需要在现有技术基础上，提供一种高效、易操作的养殖海水处理方法及其处理系统。
技术实现思路
为此，本专利技术针对现有养殖海水处理方法存在的不足，提供一种工业化海水养殖给水处理方法及其处理系统，具有方法简单、容易实现自动化控制、出水水质优良的特点。本专利技术膜法养殖海水处理方法，包括以下步骤a，膜过滤，将海水引入浸没式微/超滤膜过滤单元进行膜过滤；b，膜法无泡充氧，再将膜过滤后的海水进入膜法无泡充氧单元进行无泡充氧；C，紫外灭菌，充氧后的海水再经紫外终端杀菌，杀灭海水中病原微生物；d，酸碱调节，最后调节出水pH值至养殖海水标准后，导入养殖池内。所述的膜过滤步骤a前还包括预处理步骤，即将海水首先经过预处理单元进行粗过滤，去除海水中大颗粒泥沙、蟹壳、贝壳、藻类以及胶体颗粒等杂质；其中所述预处理单元为格栅、篮式过滤器、叠片过滤器以及砂滤中的一种或几种的组合。所述步骤a中的浸没式微/超滤膜过滤单元的过滤膜优选聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维或平板膜。所述步骤b中膜法无泡充氧单元的气液两相压差为0 0. 03Mpa。本专利技术的膜法养殖海水处理系统，包括海水泵、对海水进行膜过滤的浸没式微/ 超滤膜过滤单元、管道式液体输送泵、对海水进行充氧的膜法无泡充氧单元、对海水进行灭菌的紫外灭菌单元、供氧设备和调节PH值的加药设备，所述海水泵、浸没式微/超滤膜过滤单元、管道式液体输送泵、膜法无泡充氧单元、紫外灭菌单元通过管道依次相串联，所述供氧设备通过管道与所述膜法无泡充氧单元的气相入口连接，所述紫外灭菌单元的出口通过灭菌水管道连接到养殖池，所述加药设备的出口通过管道与灭菌水管道连接，所述膜法无泡充氧单元的膜接触器由疏水性中空纤维膜制成。所述膜法养殖海水处理系统还进一步包括对海水进行粗过滤的预处理单元，所述预处理单元通过管道连接在所述海水泵与浸没式微/超滤膜过滤单元之间。所述浸没式微/超滤膜过滤单元的底部还进一步设置有曝气设备和排污设备。所述浸没式微/超滤膜过滤单元内还进一步设置有膜清洗装置。所述预处理单元为格栅、篮式过滤器、叠片过滤器以及砂滤中的一种或几种的组合。所述浸没式微/超滤膜过滤单元的过滤膜为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中空纤维或平板膜。所述疏水性中空纤维膜为聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或合金膜，利用疏水性中空纤维膜接触器将纯氧均勻输送至海水中，以保证养殖海水高溶解氧。所述处理系统还进一步包括PLC集成自动控制系统，实现自动控制预处理单元装置、浸没式膜组件的清洗时间、清洗频率；自动控制浸没式膜组件的运行周期、频率；根据膜接触器气液压力差，自动控制充氧量，获得所需的产水溶解氧含量；控制整个设备的起停。海水在重力作用下经过格栅流入水力调节池，经海水泵提升、加压后进入叠片过滤器，叠片过滤器设有差压计，通过信号反馈和指令，实现自动清洗；叠片过滤器产水进入浸没式膜过滤池，浸没式膜过滤器产水口与管道式液体输送泵相连，产水进入无泡充氧膜接触器液相进口 ；膜接触器气相进口通入纯氧，液相出口将获得高溶解氧产水，此产水经紫外灭菌后通过加药系统调节PH值，进而作为养殖用水。本专利技术的膜法工厂化养殖海水处理方法与及处理系统的有益效果是(1)膜过滤取代了传统过滤方法，能够有效的去除海水中的微小悬浮物、大分子有机物、大分子胶体、浊度、致病菌、病毒微生物等，可保证优质而稳定的出水水质；浸没式膜过滤对进水水质适应能力强，可简化预处理方法，降低水处理成本，有利于工程化应用；(2)该专利技术的全套养殖海水处理系统便于实现自动化控制，装置的启、停，产水量， 产水溶解氧和产水PH值等均可通过PLC调节，预处理单元和膜过滤单元均可实现在线物理、化学清洗；(3)通过调节气液两相压力差的方式可方便、灵活地获得所需溶解氧浓度的产水，进一步均勻注入养殖池底部，可保证养殖池内海水溶解氧浓度高且稳定，有利于实现高密度海水养殖；(4)本专利技术可用于处理原海水对养殖池注水和补水，也可用于处理工厂化养殖循环水，保证产水水质；(5)本专利技术可实现人工控制海水水质，有效截留并杀灭细菌、病毒等微生物，可提高养殖的防病效果，减少用药污染；(6)本专利技术的方法与处理系统易于实现自动化、且占地面积小。说明书附Ia-Ib为本专利技术膜法养殖海水处理方法的流程示意方框图；图为本专利技术膜法养殖海水处理系统的结构示意图；图3为本专利技术膜法养殖海水处理系统一实施方式的结构示意图；图4为图3中处理系统处理养殖海水的流程示意方框图。图中11——海水泵12——管道式液体输送泵2——预处理单元21——篮式过滤器22——叠片过滤器3——浸没式微/超滤膜过滤单元 31——膜过滤组件32——曝气设备33——排污设备4——膜法无泡充氧单元(疏水性中空纤维膜接触器)41——供氧设备5——紫外灭菌单元6——灭菌水管道7——加药设备8——海水养殖池具体实施例方式如图Ia所示，本专利技术膜法养殖海水处理方法采用以下步骤将原海水经格栅过滤后首先经过预处理单元进行粗过滤，预处理单元为格栅、篮式过滤器、叠片过滤器、砂滤的一种或几种的组合，以去除海水中大颗粒泥沙、蟹壳、贝壳、 藻类以及胶体颗粒等杂质，根据所处理水样水质情况确定预处理单元设备组成；将经过粗过滤后的海水引入浸没式微/超滤膜过滤单元进行膜过滤，去除海水中的各种悬浮颗粒、细菌、病毒、藻类、COD及部分营养盐等，保本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种膜法养殖海水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：ａ．膜过滤，将海水引入浸没式微／超滤膜过滤单元进行膜过滤；ｂ．膜法无泡充氧，再将膜过滤后的海水进入膜法无泡充氧单元进行无泡充氧；ｃ．紫外灭菌，充氧后的海水再进行终端紫外灭菌；ｄ．酸碱调节，最后调节出水ｐＨ值至养殖海水标准后，导入养殖池内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕经烈，刘国昌，李晓明，关毅鹏，李雪梅，
申请(专利权)人：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：12