[发明专利]螺旋藻废水零排放处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺旋藻废水处理系统及方法，具体涉及一种对螺旋藻废水进行零排放处理的系统及方法，经处理后的回用水可再次用于螺旋藻养殖。

背景技术

螺旋藻作为一种营养均衡的保健食品，近年来深受大众青睐，螺旋藻养殖产业也随之逐年状大，开展螺旋藻养殖的企业也越来越多。螺旋藻养殖业是一种特色产业。在螺旋藻规模化养殖过程中，由于螺旋藻的生物学特性和现有生产工艺的局限性，容易产生一定量的废培养基，其中含有丰富的N、P等营养元素，直接排放会污染环境水体，导致螺旋藻规模化养殖无法实现可持续发展。因此，如何既发展优势产业又保护环境就成了螺旋藻养殖企业生死存亡的头等大事。目前螺旋藻工厂化养殖主要采用跑道池养殖，用水量较大，螺旋藻养殖废水的处理也成为各养殖企业所面临的发展瓶颈。

目前，国内外螺旋藻工厂化大规模养殖所使用的培养基，都是在由法国人Zarrouk发明的经典螺旋藻培养基的基础上改进的，大同小异，没有本质的差别。Zarrouk培养基的主要成分包括：NaHCO₃、NaNO₃、K₂HPO₃、K₂SO₄、NaCl、MgSO₄·7H₂O、CaCl₂·2H₂O、FeSO₄·7H₂O。虽然生产用的培养基中各种营养物质的浓度都不同程度的降低了，但是仍然含有大量的N、P及其它无机盐等营养物质。为了保证螺旋藻快速生长繁殖，在培养过程中还需要不断地添加各种营养成分。

螺旋藻大规模工厂化养殖过程中需要更换培养基的原因主要有：1.培养基老化，螺旋藻生长缓慢，藻体缩小，采收困难；2.培养基有机质增加，菌类、杂藻和原生动物污染。而培养液老化主要是由于：1)经过长期培养，营养成分失去原先的平衡，盐度增大；2)螺旋藻生长抑制物质的积累。培养液有机质的增加则主要是由于：1)培养过程中，特别是采收过程中，螺旋藻受到机械损伤，部分藻体断裂成片段；2)当培养条件不适合时，死藻增多。国内大多数厂家的培养基使用时间是2～3个月，因而每年需要更换培养基2～4次。废弃的培养基具有产生量较大、集中出现的特点。废弃培养基中不仅含有大量的N、P等营养物质，而且含有高浓度的NaHCO₃和Na₂CO₃及其它无机盐，如果直接排放到环境水体中会引起富营养化，还会提高水体的盐度和碱性，对环境造成不利影响。

常规废水处理自1860年法国莫拉斯(Mouras)首次将简易沉淀池加以改进利用至今，已近150年的历史。随着经济的发展，工业化程度的提高，排放水质越来越复杂和难于控制，废水处理技术也多元化发展，大致可分为物理化学与生物技术两大类。物理化学法包括絮凝法、气浮法及膜分离法等；生物技术法可分为活性污泥法和生物膜法。经实践证明，采用单一处理方法处理废弃培养基的效果均不理想。现有技术主要是采用物理方式处理达标排放，例如采用电渗析脱盐工艺，其处理方式单一，效果有限，不能很好地解决非正常状态下养殖发生突发性杂藻、菌污染等需更换培养基的处理，未能对有用资源进行回收充分利用从而造成了浪费，达到国家排放标准要求所需的工艺设备投资相对较大，运行参数控制要求较高，进而导致螺旋藻养殖整体成本大幅增加，不适于企业大面积推广使用。因此，目前需要研发一种既适合螺旋藻大规模生产又能满足环保要求的废水处理系统和方法。

另外，螺旋藻养殖的过程中还会产生一些日常清洗废水，若采用与废弃培养基相同的处理工艺或设备对其进行处理，则显然属于“大材小用”，造成不必要的处理成本和浪费。所以，寻找一种能够按需处理不同类型螺旋藻废水的系统也是目前要解决的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服目前螺旋藻废水处理工艺中成本高、效果不理想以及不能按需处理的缺陷，提供一种对螺旋藻废水进行零排放处理的系统及方法，处理后得到的回用水可再次用于螺旋藻养殖。