[发明专利]一种循环水养殖系统的去除氨氮装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除氨氮的装置，尤其涉及一种用于循环水养殖系统的去除氨氮的装置。

背景技术

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，同时频频引发环境污染事故。在水产养殖过程中，养殖水产的排泄物和没有被消耗的饲料降解均会使水中的氨氮剧增，当氨氮浓度大于0.2mg／L时，鱼类摄食就会受到严重影响，造成生长不良或停止生长；当达到2.0mg／L时，则会造成生物的死亡，水体中高含量的氨氮对鱼类和其他水生动物均产生毒害作用，影响了水产品产量和品质，并造成自然水体的富营养化，严重影响水产养殖业的发展。随着水产养殖的集约化和高密度化，2008年我国有95.3％的氨氮超标排放，排入海洋的氨氮总量就超过17万吨。因此，对水产养殖废水环境监测、污染物分析、生态养殖技术、防治技术的开发应用近年来已成为各界关注和研究的热点。

去除水产养殖中氨氮的方法有多种，如生物法、催化氧化法、气体吹脱法和离子交换法等。生物法无污染、耗能低，但挂膜启动慢，预运行时间较长；气体吹脱法工艺简单，投资少，但却易造成大气的二次污染。而离子交换法利用吸附剂吸附去除水中氨氮，操作过程稳定、易控制，且成本低，因此得到了养殖户、水产学家等多方面的关注。然而当前对各种吸附剂（例如沸石）的使用缺少一套较为合理和便捷的系统设计，造成吸附剂的利用效率较低，且操作不便，吸附饱和后不能进行有效的解吸作用，造成了大量的资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净化效果良好且可反复利用的循环水养殖系统中的去除氨氮的装置。

本发明的用于循环水养殖系统的去除氨氮的装置，包括控制器、过滤器、第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门、第四自动阀门、内装有吸附剂的第一离子交换柱和第二离子交换柱、第一电磁泵、第二电磁泵、第五自动阀门、第六自动阀门、第三电磁泵、内装有再生液的再生剂池、第一手动阀门、第二手动阀门、电解槽、pH调节池、手动泵、第三手动阀门和第四电磁泵；

过滤器的进水管连接养殖池的出水口，过滤器的出水管分为两路，一路经第一自动阀门与第一离子交换柱的进水口连接，另一路经第三自动阀门与第二离子交换柱的进水口连接，第一离子交换柱的出水口通过管道连接第二电磁泵的进水口，第二离子交换柱的出水口通过管道连接第一电磁泵的进水口，第一电磁泵的出水口与第二电磁泵的出水口均连接养殖池进水端，同时第一离子交换柱的出水口与第二离子交换柱的出水口分别经第五自动阀门和第六自动阀门与第三电磁泵的进水口连接，第三电磁泵的出水口与再生剂池的进水端连接，再生剂池具有两个出水管，一个出水管分为两路，一路经第二自动阀门与第一离子交换柱的进水口连接，另一路经第四自动阀门与第二离子交换柱的进水口连接，再生剂池的另一个出水管连接第四电磁泵的进水口，第四电磁泵的出水口经第三手动阀门分别与电解槽的进水口和手动泵的出水口连接，电解槽的出水管分为两路，一路经第一手动阀门连接再生剂池的进水口，另一路经第二手动阀门连接pH调节池的进水口，pH调节池的出水口与手动泵的进水口连接；

控制器与第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门、第四自动阀门、第一电磁泵、第二电磁泵、第五自动阀门、第六自动阀门、第三电磁泵和第四电磁泵分别相连。

所述的吸附剂可采用沸石，通常采用粒径为1~1.5mm，以获得最佳的吸附效果和适当的水流阻力。

所述的再生液为NaOH与NaCl以质量比为3:7混合的混合液。

为了获得较好的吸附效果，所述的第一离子交换柱及第二离子交换柱的容积均可为养殖池中水体体积的6×10^-3~8×10^-3倍。

所述的控制器通常为单片机。

本发明装置依据的主要工作原理如下：养殖池池水经过滤后通过离子交换柱，离子交换柱中的吸附剂吸附水中的NH₄⁺，去除氨氮后的养殖水回流至养殖池，持续一段时间后，离子交换柱中的吸附剂吸附达到饱和，此时需使用再生液对离子交换柱中的吸附剂进行化学解吸使得吸附剂恢复吸附能力，并将解吸反应后的再生液导入电解池使被解吸在再生液中的NH₄⁺发生氧化反应，最终转变为对水产动物无害的硝酸盐类物质。