公布日：2023.04.11
申請日：2022.09.22
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/30(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種催化氧化斜面與功能塘結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方法，步驟是：1)將光催化材料和氧化劑負(fù)載于光滑斜板上制得催化氧化斜面；2)將接種功能微生物的礦物基多孔材料鋪灑到生態(tài)塘底泥上，種植沉水植物；3)將催化氧化斜面置于生態(tài)塘中間，斜面與水面呈一定角度；4)養(yǎng)殖廢水進(jìn)入生態(tài)塘，通過泵抽至斜面頂端，均勻緩慢從斜面流下，陰雨天通過外加光源提供光照；5)通過斜面上的光催化劑和氧化材料對廢水進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)生態(tài)塘中功能微生物、沉水植物、多孔礦物基材料對廢水進(jìn)行物化吸附和生物降解，通過多重協(xié)同作用有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到循環(huán)利用。具有環(huán)境友好，使用方便，占地面積小，高效的處理養(yǎng)殖廢水。
權(quán)利要求書
1.一種催化氧化斜面與功能塘結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方法，其特征在于，其步驟是：1)將光催化材料和氧化劑負(fù)載于光滑斜板上制得催化氧化斜面；2)將接種功能微生物的礦物基多孔材料鋪灑到生態(tài)塘底泥上，種植沉水植物；3)將催化氧化斜面置于生態(tài)塘中間，斜面與水面呈150度角；4)養(yǎng)殖廢水進(jìn)入生態(tài)塘，通過泵抽至斜面頂端，均勻緩慢從斜面流下，陰雨天通過外加光源提供光照，系統(tǒng)上方安裝高壓汞燈光源，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，每天照射2-4小時(shí)；5)通過斜面上的光催化劑和氧化劑對廢水進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)生態(tài)塘中功能微生物、沉水植物、礦物基多孔材料對廢水進(jìn)行物化吸附和生物降解，通過多重協(xié)同作用有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化斜面與功能塘結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方法，其特征在于：所述的光催化劑為可見光響應(yīng)型催化劑鎢酸鉍，氧化劑為過氧化鋇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化斜面與功能生態(tài)塘結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方法，其特征在于：所述的功能微生物與混合制備的礦物混合物的比例是接種量5-10/1000，鋪灑厚度2-5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化斜面與功能塘結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方法，其特征在于：所述的礦物基多孔材料為海泡石和云母按質(zhì)量比為5-10:1混合制備的礦物混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化斜面與功能塘結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方法，其特征在于：所述的沉水植物為苦草和黑藻，苦草和黑藻種植比例為5:5。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)難以對水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理難題，本發(fā)明的目的是在于提供了一種催化氧化斜面與功能生態(tài)塘結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方，該方法具有環(huán)境友好，使用方便，占地面積小，可高效的處理養(yǎng)殖廢水等優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
本發(fā)明將催化氧化技術(shù)與多功能生態(tài)塘進(jìn)行結(jié)合，通過光催化劑和氧化材料對廢水進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)生態(tài)塘中功能微生物、沉水植物、生物質(zhì)礦物基材料對廢水進(jìn)行物化吸附和生物降解，通過多重協(xié)同作用有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到可循環(huán)利用的目的。該方法具有環(huán)境友好，使用方便，占地面積小，可高效處理養(yǎng)殖廢水。
1、一種催化氧化斜面與功能生態(tài)塘結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理方法，其步驟是：
1)將光催化材料和氧化劑負(fù)載于光滑斜板上制得催化氧化斜面；
2)將接種功能微生物(接種量5-10/1000)的礦物基多孔材料(鋪灑厚度2-5cm)鋪灑到生態(tài)塘底泥上，種植沉水植物；
3)將催化氧化斜面置于生態(tài)塘中間，斜面與水面呈150度角左右；
4)養(yǎng)殖廢水進(jìn)入生態(tài)塘，通過泵抽至斜面頂端，均勻緩慢從斜面流下，陰雨天通過外加光源提供光照，系統(tǒng)上方安裝高壓汞燈等光源，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，每天可照射2-4小時(shí)，通過光照補(bǔ)充陰雨天太陽光的不足，讓催化氧化斜面能持續(xù)發(fā)揮催化效能。
5)通過斜面上的光催化劑和氧化劑(材料)對廢水進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)生態(tài)塘中功能微生物、沉水植物、礦物基多孔材料(生物質(zhì)礦物基材料)對廢水進(jìn)行物化吸附和生物降解，通過多重協(xié)同作用有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到可循環(huán)利用的目的。水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)去除率分別達(dá)到90％、90％和80％以上，廢水可以循環(huán)利用。
所述的光催化劑(材料)為可見光響應(yīng)型催化劑鎢酸鉍Bi2MoO6，氧化劑為過氧化鋇(BaO2)；
所述的鎢酸鉍(Bi2MoO6)為一種新型的光催化材料，因其具有較窄的帶隙、較高的光化學(xué)穩(wěn)定性、較強(qiáng)的氧化能力以及成本低、在可見光照射下容易被激發(fā)，對太陽能的利用率高，高效的有機(jī)物降解能力和較高的催化活性等優(yōu)點(diǎn)。
所述的功能微生物為具有溶磷和促進(jìn)沉水植物生長等多種功能的根際促生菌(保藏編號：CCTCCM2020188，購買)；
所述的礦物基多孔材料為海泡石和云母按質(zhì)量比為5-10:1混合制備的礦物混合物。
所述的功能微生物與混合制備的礦物混合物的比例是接種量5-10/1000，鋪灑厚度2-5cm；
所述的沉水植物為苦草和黑藻，苦草和黑藻種植比例為5:5。
通過斜面上的光催化劑和氧化材料對廢水進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)生態(tài)塘中功能微生物、沉水植物、多孔礦物基材料對廢水進(jìn)行物化吸附和生物降解，通過多重協(xié)同作用有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到可循環(huán)利用的目的。
通過上述五個(gè)步驟的技術(shù)措施：
最關(guān)鍵的步驟是將催化氧化斜面與功能生態(tài)塘進(jìn)行結(jié)合。
通過斜面上的光催化劑和氧化劑(材料)對廢水進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)生態(tài)塘中功能微生物、沉水植物、礦物基多孔材料(生物質(zhì)礦物基材料)對廢水進(jìn)行物化吸附和生物降解，通過多重協(xié)同作用有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到了可循環(huán)利用的目的。解決了養(yǎng)殖尾水處理效率不高(現(xiàn)有大部分技術(shù)如表流人工濕地+生態(tài)塘組合技術(shù)對水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)去除率僅為50％、40％和40％左右。)、傳統(tǒng)生態(tài)工程技術(shù)占地面積大、廢水難以循環(huán)利用等技術(shù)難題(傳統(tǒng)生態(tài)工程處理技術(shù)處理養(yǎng)殖尾水，用地面積需占養(yǎng)殖水面8-12％，一般養(yǎng)殖區(qū)域難以提供如此大規(guī)模用地；同時(shí)隨著養(yǎng)殖尾水排放管理日趨嚴(yán)格，且水資源寶貴，廢水循環(huán)利用是當(dāng)務(wù)之急，但傳統(tǒng)生態(tài)工程技術(shù)凈化后水質(zhì)難以滿足循環(huán)利用要求)，本發(fā)明將催化氧化技術(shù)與多功能生態(tài)塘進(jìn)行結(jié)合，通過光催化劑和氧化材料對廢水進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)生態(tài)塘中功能微生物、沉水植物、生物質(zhì)礦物基材料對廢水進(jìn)行物化吸附和生物降解，通過無數(shù)次試驗(yàn)，研究出其多重協(xié)同作用可有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到了可循環(huán)利用的目的。有效的解決了傳統(tǒng)生態(tài)工程技術(shù)效率低，占地面積大的問題，可高效處理養(yǎng)殖廢水。應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)后，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)去除率分別達(dá)到90％、90％和80％以上。
與生態(tài)塘處理技術(shù)相比，本發(fā)明對水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)去除率可分別提高200％、300％和150％以上，占地面積縮減一半以上。
技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于：1)在傳統(tǒng)生態(tài)塘技術(shù)基礎(chǔ)上，將接種功能微生物的礦物基多孔材料鋪灑到生態(tài)塘底泥上，種植沉水植物；2)將催化氧化斜面置于生態(tài)塘中間，將催化氧化斜面與功能生態(tài)塘進(jìn)行結(jié)合。通過斜面上的光催化劑和氧化劑(材料)對廢水進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，同時(shí)生態(tài)塘中功能微生物、沉水植物、礦物基多孔材料(生物質(zhì)礦物基材料)對廢水進(jìn)行物化吸附和生物降解，通過多重協(xié)同作用有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到可循環(huán)利用的目的。
水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)去除率分別達(dá)到90％、90％和80％以上，廢水可以循環(huán)利用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：
1、方法易行、操作簡便、占地面積小，具有顯著的環(huán)境效益和社會效益；
2、材料為天然粘土礦物，生態(tài)環(huán)保，無二次污染，充分發(fā)揮天然材料特點(diǎn)，可顯著促進(jìn)微生物覆膜和沉水植物生長；
3、通過光催化氧化、功能微生物、沉水植物、多孔礦物基材料多重協(xié)同作用有效處理養(yǎng)殖廢水，達(dá)到可循環(huán)利用的目的。
4、應(yīng)用該技術(shù)后，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中總氮、總磷和有機(jī)質(zhì)去除率分別達(dá)到90％、90％和80％以上。
（發(fā)明人：張義;吳振斌;朱吉穎;李貝寧;周巧紅;張聰;楊夯;唐亞東;白國梁;劉云利;王柔;方慶軍;曾官利）
