申請日2016.05.12

　　公開(公告)日2016.09.21

　　IPC分類號C02F9/08; B01J20/12; B01J23/06

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其包括沉淀、曝氣、改性蒙脫石處理、過濾、除味脫色、二次沉淀等步驟;本發(fā)明中的水產(chǎn)加工廢水處理工藝簡單，效果優(yōu)良，經(jīng)處理后的廢水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，采用的改性蒙脫石和除味脫色劑制作工藝簡單易行，采用的改性蒙脫石和除味脫色劑在處理完廢水后，經(jīng)簡單處理可以重復(fù)使用。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于包括以下步驟：

　　一、用沉淀法去除水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中固體廢棄物;

　　二、將經(jīng)步驟一處理的水產(chǎn)廢水曝氣處理3～6小時;

　　三、向經(jīng)步驟二處理后的廢水中，加入改性蒙脫石，改性蒙脫石加入量為40～50kg/m3，同時向廢水曝氣處理20～30小時;

　　四、過濾除去經(jīng)步驟三處理后廢水中固含物;

　　五、向經(jīng)步驟四處理除去固含物后的廢水中，加入除味脫色劑，并攪拌處理5～7小時，其中除味脫色劑加入量為20～30kg/m3;

　　六、沉淀過濾除去經(jīng)步驟五處理后廢水中的固含物。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于：所述步驟三中，蒙脫石改性處理時使用高壓汞燈或氙燈照射處理中的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于：所述的除味脫色劑由硅藻土和活性炭按質(zhì)量比1～1.5：1混合，并加入硅藻土和活性炭總質(zhì)量1/3～3/5的表面活性劑，然后在2000rpm轉(zhuǎn)速下球磨40～80分鐘制得。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于：所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉或月桂醇硫酸鈉中的一種。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于：所述除味脫色劑的制備過程前，硅藻土和活性炭分別在在pH為5～6.5的鹽酸中浸泡15～20分鐘，最后用去離子水清洗3～5次后干燥。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于所述的改性蒙脫石由以下步驟制得：

　　a)蒙脫石提純，提純后按固液質(zhì)量比為1：2～5配制蒙脫石分散液;

　　b)向步驟a中配制的蒙脫石分散液中加入羥基鋅離子溶液，超聲分散10～30分鐘后，將溶液干燥，制得插層改性蒙脫石;其中蒙脫石分散液與羥基鋅離子溶液的質(zhì)量比為1:3～7;

　　c)將步驟b制得的插層改性蒙脫石在500～750℃下焙燒2～3小時;

　　d)將經(jīng)步驟c焙燒后的插層改性蒙脫石加入到6mol/L的硝酸鈉溶液中，超聲處理15～20分鐘，并干燥后制得改性蒙脫石。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于：所述步驟a中的蒙脫石提純處理為先將蒙脫石研磨至200目至400目，然后在75wt%乙醇溶液中浸泡20～30分鐘，之后在pH為4.5～5的鹽酸中浸泡10～15分鐘，最后用去離子水清洗1～3次后干燥。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于所述的羥基鋁離子溶液由以下方法制得：0.005～0.05mol/L氯化鋅加入到pH為7.5～8.5的氫氧化鈉溶液制得，其中控制氫氧根離子和鋅離子的摩爾比為1.4～2：1。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，其特征在于：所述羥基鋅離子溶液在制備過程中，氯化鋅溶液在18～24分鐘內(nèi)勻速加入到氫氧化鈉溶液中，并控制加入時的溫度為70～90℃。

　　說明書

　　一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝。

　　背景技術(shù)

　　近年來集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖在國內(nèi)外迅速發(fā)展，我國更為迅猛，其養(yǎng)殖產(chǎn)量已占到世界養(yǎng)殖產(chǎn)量的2/3左右。我國目前的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)正處在一個從傳統(tǒng)高產(chǎn)放養(yǎng)模式向規(guī)�；�養(yǎng)殖、質(zhì)量效益轉(zhuǎn)變的歷史轉(zhuǎn)型期，但由于我國水產(chǎn)養(yǎng)殖仍采用大引大排的方式，既極大的消耗了水資源，而且在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中投放的飼料殘余和魚、蝦、蟹類排泄物形成的污染物對水體、池塘底泥等造成了污染，使得養(yǎng)殖水體日趨富營養(yǎng)化，對周邊水域環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成了越來越大的危害。一些緩流淺水草型湖泊的沿湖養(yǎng)殖區(qū)，在生活污水和漁業(yè)自身污染的共同作用下，由污染物所滋生的種類繁多的致病微生物已經(jīng)對養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴(yán)重的損害。如不對養(yǎng)殖廢水進(jìn)行生態(tài)處理和循環(huán)利用，那么以消耗自然資源(水資源)、污染環(huán)境為代價的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，在今后生態(tài)文明生產(chǎn)浪潮的沖擊下是難以立足的。與城市生活污水和工業(yè)廢水相比，水產(chǎn)養(yǎng)殖水污染有其獨(dú)特的特點(diǎn)，即潛在污染物含量低、一次排水量大、與常見陸源污水存在差異，處理難度大大增加。

　　現(xiàn)有技術(shù)中，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理的方法主要有物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法等方法。雖然這些處理方法都是成熟的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理方法，但是各種方法還是存在一定的局限性，難以徹底除去水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的污染物;比如物理處理法，其中的過濾法只能除去養(yǎng)殖廢水中的殘余飼料和排泄物，對于其中可能含有的重金屬和小顆粒污染物則難以除去，泡沫分離法則只能除去養(yǎng)殖廢水中的表面活性物質(zhì)，對于其他的污染物則難以去除;化學(xué)處理法中的電化學(xué)法，雖然可以去除其中的氨和亞硝酸鹽等有害物質(zhì)，但是需要消耗大量的電能，成本較大，臭氧處理法則需要通入大量的臭氧，也會增加處理的成本。因此需要一種成本低廉、處理效果好的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種處理效果好，能夠除去廢水中殘存飼料、水產(chǎn)排泄物和高COD的污染物，還能除去廢水異味和脫色的水產(chǎn)加工廢水的處理工藝。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

　　一種水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理工藝，包括以下步驟：

　　一、用沉淀法去除水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中固體廢棄物;

　　二、將經(jīng)步驟一處理的水產(chǎn)廢水曝氣處理3～6小時;

　　三、向經(jīng)步驟二處理后的廢水中，加入改性蒙脫石，改性蒙脫石加入量為40～50kg/m3，同時向廢水曝氣處理20～30小時;

　　四、過濾除去經(jīng)步驟三處理后廢水中固含物;

　　五、向經(jīng)步驟四處理除去固含物后的廢水中，加入除味脫色劑，并攪拌處理5～7小時，其中除味脫色劑加入量為20～30kg/m3;

　　六、沉淀過濾除去經(jīng)步驟五處理后廢水中的固含物。

　　水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中常含有大量水產(chǎn)加工后的固體廢棄物、氨氮等污染物，如殘余飼料、魚蝦排泄物等等，含有一些致色物質(zhì)，使水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水常呈現(xiàn)較深的顏色，往往水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水還含有濃重的腥臭味;因此為了處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水使其符合排放標(biāo)準(zhǔn)，必須除去其中的固體廢棄物，去除其中的顏色和濃重的異味，同時也要降低其化學(xué)需氧量等指標(biāo)。步驟一是為了去除廢水中的較大體積的固體廢棄物，步驟二是為了將廢水中的油脂等污染物浮于水面便于除去，步驟三是為了利用改性蒙脫石吸附水中細(xì)小的廢棄物和某些存在的重金屬離子等，同時改性后的蒙脫石可以負(fù)載光催化劑，催化分解其中的有機(jī)污染物降低廢水的COD等，步驟五是為了脫除廢水的顏色和濃重的腥臭味。

　　作為優(yōu)選，步驟三中，蒙脫石改性處理時使用高壓汞燈或氙燈照射處理中的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水。

　　改性蒙脫石負(fù)載有光催化劑，采用高壓汞燈或氙燈照射可以提高光催化的效率。

　　作為優(yōu)選，除味脫色劑由硅藻土和活性炭按質(zhì)量比1～1.5：1混合，并加入硅藻土和活性炭總質(zhì)量1/3～3/5的表面活性劑，然后在2000rpm轉(zhuǎn)速下球磨40～80分鐘制得。

　　硅藻土和活性炭是具有優(yōu)良吸附性能的多孔吸附劑，但是其有各自吸附的特點(diǎn)，對于不同的污染物具有不同的吸附特性，因此用這兩種吸附劑配合使用，經(jīng)表面活性劑改性后可以增加其在廢水中的分散性。

　　作為優(yōu)選，表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉或月桂醇硫酸鈉中的一種。

　　作為優(yōu)選，除味脫色劑的制備過程前，硅藻土和活性炭分別在在pH為5～6.5的鹽酸中浸泡15～20分鐘，最后用去離子水清洗3～5次后干燥。

　　除味脫色劑在制備前，將硅藻土和活性炭先在酸溶液中處理，可以除去依附在其間的有機(jī)物和一些影響吸附性能的雜質(zhì)。

　　作為優(yōu)選，改性蒙脫石由以下步驟制得：

　　a)蒙脫石提純，提純后按固液質(zhì)量比為1：2～5配制蒙脫石分散液;

　　b)向步驟a中配制的蒙脫石分散液中加入羥基鋅離子溶液，超聲分散10～30分鐘后，將溶液干燥，制得插層改性蒙脫石;其中蒙脫石分散液與羥基鋅離子溶液的質(zhì)量比為1:3～7;

　　c)將步驟b制得的插層改性蒙脫石在500～750℃下焙燒2～3小時;

　　d)將經(jīng)步驟c焙燒后的插層改性蒙脫石加入到6mol/L的硝酸鈉溶液中，超聲處理15～20分鐘，并干燥后制得改性蒙脫石。

　　蒙脫石是一種層狀的鋁硅酸鹽礦物，其層間具有豐富的可交換陽離子，而且由于其具有的層間結(jié)構(gòu)，具有一定的吸附性能，但是由于其層間距在1nm左右，由于其層間可交換離子的存在，能夠吸附的重金屬離子有限，需要對其進(jìn)行改性處理;羥基鋅離子是一種以鋅離子為中心離子，眾多羥基由于離子帶電性圍繞鋅離子形成的大型聚合離子團(tuán)，其可以在水溶液中穩(wěn)定的存在，由于其外層有大量的羥基包圍，因此其具有異常優(yōu)良的離子交換性能，而且該種聚合離子團(tuán)的尺寸合適，與蒙脫石的層間距相近，經(jīng)處理后可以進(jìn)入蒙脫石的層間，并將層狀的蒙脫石撐開一定距離，增加蒙脫石的層間距，是蒙脫石的吸附性能變的更加優(yōu)良，能夠具有更加優(yōu)良的吸附性能，也能拓展其吸附的吸附物種類;另外，羥基鋅離子在蒙脫石層間，經(jīng)焙燒后可以形成具有光催化性能的氧化鋅，這些氧化鋅即可以在蒙脫石層間起到柱撐作用，增加蒙脫石的層間距，也可以發(fā)揮其光催化性能，分解廢水中的高COD的有機(jī)廢物。

　　作為優(yōu)選，步驟a中的蒙脫石提純處理為先將蒙脫石研磨至200目至400目，然后在75wt%乙醇溶液中浸泡20～30分鐘，之后在pH為4.5～5的鹽酸中浸泡10～15分鐘，最后用去離子水清洗1～3次后干燥。

　　蒙脫石提純處理過程，先后在乙醇和鹽酸中浸泡，可以去除蒙脫石表面附著的有機(jī)物和雜質(zhì)，特別是鹽酸處理，可以去除填充在蒙脫石孔道和層間的無機(jī)雜質(zhì)，是其具有更多的吸附空間，具有更強(qiáng)的吸附能力。

　　作為優(yōu)選，羥基鋁離子溶液由以下方法制得：0.005～0.05mol/L氯化鋅加入到pH為7.5～8.5的氫氧化鈉溶液制得，其中控制氫氧根離子和鋅離子的摩爾比為1.4～2：1。

　　作為優(yōu)選，羥基鋅離子溶液在制備過程中，氯化鋅溶液在18～24分鐘內(nèi)勻速加入到氫氧化鈉溶液中，并控制加入時的溫度為70～90℃。

　　羥基鋅離子雖然是一種可以穩(wěn)定存在的聚合陽離子團(tuán)，但是在制備過程中如果添加的速率過慢或者過快都會影響羥基鋅離子的形成，也會影響所形成的羥基鋅離子的穩(wěn)定性。

　　因此，本發(fā)明具有以下有益效果：

　　(1)本發(fā)明中的水產(chǎn)加工廢水處理工藝簡單，效果優(yōu)良，經(jīng)處理后的廢水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);

　　(2)本發(fā)明中所采用的改性蒙脫石和除味脫色劑制作工藝簡單易行;

　　(3)本發(fā)明中所采用的改性蒙脫石和除味脫色劑在處理完廢水后，經(jīng)簡單處理可以重復(fù)使用。