一种养殖渔船污水中氨氮去除系统及去除方法

1.本发明涉及养殖渔船中循环污水的氨氮去除系统，尤其涉及一种养殖渔船污水中氨氮去除系统，本发明还涉及一种养殖渔船污水中氨氮去除方法。


背景技术：

2.目前，随着渔业生产规模的扩大和目前已经普遍存在的“运输密度高、水体污染严重”的问题，渔业运输中，水中氨氮的排放逐渐成为了水产养殖行业不容忽视的环境问题。
3.水中氨氮可能会引起鱼虫病害，危害养殖物群健康；且水中的氨氮对水体生态系统造成的影响也不容忽视。因此，如何有效清除水中氨氮，已成为水产养殖行业面临的一个重要难题。
4.传统的处理方法包括生化处理方法和物理化学处理方法，但这些方法存在处理效率低和成本高等问题。而近年来，新型材料、新工艺和新技术的不断涌现，为环保领域的发展带来了更多可能性，其中渔船水中氨氮去除技术得到了广泛关注。
5.渔船的水中氨氮去除方法目前普遍利用微生物来分解水中氨氮，以达到减轻水生态系统压力的目的。该方法使氨氮变成硝酸盐进行去除和利用优质纤维素作为载体，与合适的微生物(如硝化细菌、反硝化细菌)配合在滤材表面组成固定化微生物群落，对水中氨氮进行去除。但在远洋渔船中不适用，远洋渔船中使用较多的为曝气法，且在去除效率上还有待提高。
6.同时一些非封闭式的水处理技术，对于水还存在二次污染。此外，非封闭水处理在操作中还需要很多人力、物力投入，运维成本高，也存在一定的安全风险。相比之下，封闭式水处理采用封闭式流程来回收水源和有害废液处理以达到局内完全控制，才能更好的保护周围环境和健康。
7.目前在超声波处理水中氨氮的技术上还停留在处理高浓度污水上，对于渔业的应用还较为缺少。如何有效降低渔船运输水中的氨氮含量，是解决水产运输养殖领域环境问题的新尝试。


技术实现要素：

8.发明目的：针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种养殖渔船污水中氨氮去除系统及去除方法，其中的去除系统的封闭式的结构保证了水体不存在二次污染，同时节约了船舶空间和冷媒生产能源的损耗；传感器组对水中氨氮含量进行实时检测，通过可视化的控制保证鱼舱内含氧量与氨氮含量，达到了降低氨氮含量的目的。
9.技术方案：本发明养殖渔船污水中氨氮去除系统包括带有传感器组的鱼舱，微滤装置、氨氮去除装置、氧气供给装置、增氧文丘里射流器和杀菌装置；
10.微滤装置包括微滤机，微滤机连接有净水口和污水桶；
11.杀菌装置包括泵和杀菌管；
12.氧气供给装置包括制氧机，制氧机的出口处连接有气体流量阀、质量流量计和止
回阀；
13.氨氮去除装置包括带有混流器的去氨氮文丘里射流器，以及氨氮去除仓，氨氮去除仓的仓壁上设有超声波振子和超速波发生器；氨氮去除仓内设有真空泵；氨氮去除仓与杀菌管、氧气供给装置和鱼舱连接。
14.制氧机连接有止回阀，该止回阀的作用是阻断水压过大导致回流。
15.氨氮去除仓内分布有水流隔板，进而控制超声波对污水的超声时间。
16.氨氮去除仓内设有氨氮传感器，以便监测出水口处氨氮的去除效率。
17.微滤机的入口处安装有补水管道和补水电磁阀，根据污水桶的水量补充流失的水体。
18.微滤机的控制线上设有急停电磁阀，进而保证前方出水电磁阀关闭时微滤机也关闭。
19.鱼舱的底部设有带有坡度的汇聚槽，通过带有坡度的汇聚槽将大颗粒汇聚至出水口。
20.传感器组包括溶氧传感器、氨氮传感器和ph值传感器，进而监测养殖渔船污水中的参数。
21.本发明养殖渔船污水中氨氮去除方法包括以下步骤：
22.(1)鱼舱通过传感器组监测污水中参数，污水经微滤机净化后由净水口流入去氨氮文丘里射流器内，并与制氧机中制备的氧气混合后形成增氧后的水体，由混流器进入氨氮去除仓内；
23.(2)超声波振子和超声波发生器将氨氮去除仓内的水体中的氨氮析出后，由真空泵将析出的氨氮抽出；去除氨氮的水体通过泵、杀菌管和增氧文丘里射流器后流入鱼舱内。
24.步骤(2)中，鱼舱内的氨氮传感器监测鱼舱内的氨氮浓度。
25.工作原理：鱼舱内通过传感器组实时监测水中各参数含量，通过带有坡度的汇聚槽将大颗粒杂质汇聚至出水口，利用重力和电磁阀门开度大小引水至微滤机，通过冲洗筛除杂质，污水进入污水桶中，过滤后的水进入去氨氮文丘里射流器中；制氧机内的氧气通过气体流量调节阀和气体流量计，便于调节氧气进入量；氧气与污水在去氨氮文丘里射流器内混合后进入混流器进一步混合气水；含氧水进入氨氮处理仓，安装在两侧的振子通过超声波发生器带动，产生高频振动空化效果产生空化核，产生的局部高温，破坏氨氮分子的化学键，将其中的离子氨分解出，同时含高浓度氧气的污水有利于整个处理的效率，上方的真空泵产生的负压将析出的氨氮抽出，内部安装的氨氮传感器实时监测出口去除氨氮的效率；处理完成的水体通过水泵进入uv杀菌与增氧系统后，最后进入鱼舱以完成整个循环。
26.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
27.(1)本发明将氨氮废水物理法和化学法相结合,避免产生大量的硝酸盐,进而快速高效的处理中低浓度氨氮废水。解决了深海养殖活鱼长途、长时间运输时养殖水的氨氮处理问题，以及投资成本过高的问题，提高了远洋鱼类运输的存活率。
28.(2)本发明提高了氨氮的处理效率，通过实时检测氨氮数据，提高了数据的准确性，保证鱼类的存活率。
29.(3)整体系统为封闭式结构，避免了二次污染。
附图说明
30.图1为本发明养殖渔船污水中氨氮去除系统总体结构示意图；
31.图2为本发明的鱼舱结构示意图；
32.图3为本发明的微滤装置示意图；
33.图4为本发明氨氮去除与氧气供给装置示意图；
具体实施方式
34.本发明养殖渔船污水中氨氮去除系统包括带有传感器组2的鱼舱1，微滤装置、氨氮去除装置、氧气供给装置、增氧文丘里射流器35和杀菌装置。微滤装置包括微滤机15，微滤机15连接有净水口18和污水桶19；杀菌装置包括泵29和杀菌管30；氧气供给装置包括制氧机31，制氧机31的出口处连接有气体流量阀32、质量流量计33和止回阀34。
35.氨氮去除装置包括带有混流器37的去氨氮文丘里射流器21，以及氨氮去除仓22，氨氮去除仓22的仓壁上设有超声波振子23和超速波发生器28；氨氮去除仓22内设有真空泵25；氨氮去除仓22与杀菌管30、氧气供给装置和鱼舱1连接。其中去氨氮文丘里射流器21的一端连接有氧气管道。
36.具体如图1与图2所示，鱼舱1内设有传感器组2，通过传感器组2实时监测水中各参数含量；鱼舱1的底部设有带有坡度的汇聚槽6，通过带有坡度的汇聚槽6将大颗粒杂质汇聚至出水口4，出水口4的上方安装隔网3防止鱼类堵住出水口；利用重力和下方出水口电磁阀门12的开度大小控制水流大小。鱼舱1的上方安装透气阀5。入水管道7安装在鱼舱1的两侧，与入水管道7连接的入水口在斜坡上易于大颗粒杂质向出水口4处聚集。
37.如图1与图3所示，出水管道10流出的水通过液体流量计11和出水电磁阀12，通过控制出水电磁阀12以调节流量；污水进入微滤机15筛除后，杂质通过污水口16排出至污水桶19，当污水汇集到设定高度后打开污水阀门20完成排水。微滤机15前安装补水管道14和补水电磁阀13，根据污水桶19的水量补充流失的水体。微滤机15的控制线9安装急停电磁阀36，保证前方出水电磁阀12关闭时微滤机15也关闭。由微滤机15处理后的水通过净水口18流出。
38.制氧机31的出口连接减压阀来稳定气体压力，制氧机的另一端连接气体流量阀和质量流量计调节流量。如图1与图4所示，制氧机31控制的氧气通过气体流量阀32和质量流量计33完成对流量的控制与监测，质量流量计33处安装止回阀34阻断水压过大导致回流。由微滤机15处理后的水体从净水口18进入去氨氮文丘里射流器21中与制氧机31出来的氧气混合，再通过混流器37提高混合效率。增氧后的水体进入氨氮去除仓22中，氨氮去除仓22的舱壁上安装超声波振子23，通过连接超声波发生器28完成启停与功率控制，仓内安装水流隔板27以控制超声波对于污水的超声时间。仓上方安装气压表24以实时观察内部压力，仓内安装氨氮传感器26监测出水口处氨氮的去除效率，仓顶部开口加装的真空泵25产生的负压将超声波发生器28和超声波振子23析出的氨氮抽出；去除氨氮的水通过泵29带入uv杀菌管30完成紫外杀菌，再通入到增氧文丘里射流器35中，与制氧机31出来的氧气融合达到增氧的目的，最后通过入水电磁阀8启闭大小控制入水流量将净化增氧的水从鱼舱1底部两侧的入水管道7通入以完成循环。

技术特征：
1.一种养殖渔船污水中氨氮去除系统，其特征在于：包括带有传感器组(2)的鱼舱(1)，微滤装置、氨氮去除装置、氧气供给装置、增氧文丘里射流器(35)和杀菌装置；所述微滤装置包括微滤机(15)，所述微滤机(15)连接有净水口(18)和污水桶(19)；所述杀菌装置包括泵(29)和杀菌管(30)；所述氧气供给装置包括制氧机(31)，所述制氧机(31)的出口处连接有气体流量阀(32)、质量流量计(33)和止回阀(34)；所述氨氮去除装置包括带有混流器(37)的去氨氮文丘里射流器(21)，以及氨氮去除仓(22)，所述氨氮去除仓(22)的仓壁上设有超声波振子(23)和超速波发生器(28)；所述氨氮去除仓(22)内设有真空泵(25)；所述氨氮去除仓(22)与杀菌管(30)、氧气供给装置和鱼舱(1)连接。2.根据权利要求1所述的养殖渔船污水中氨氮去除系统，其特征在于：所述制氧机(31)连接有止回阀(34)。3.根据权利要求1所述的养殖渔船污水中氨氮去除系统，其特征在于：所述氨氮去除仓(22)内分布有水流隔板(27)。4.根据权利要求1所述的养殖渔船污水中氨氮去除系统，其特征在于：所述氨氮去除仓(22)内设有氨氮传感器(26)。5.根据权利要求1所述的养殖渔船污水中氨氮去除系统，其特征在于：所述微滤机(15)的入口处安装有补水管道(14)和补水电磁阀(13)。6.根据权利要求1所述的养殖渔船污水中氨氮去除系统，其特征在于：微滤机(15)的控制线(9)上设有急停电磁阀(36)。7.根据权利要求1所述的养殖渔船污水中氨氮去除系统，其特征在于：所述鱼舱(1)的底部设有带有坡度的汇聚槽(6)。8.根据权利要求1所述的养殖渔船污水中氨氮去除系统，其特征在于：所述传感器组(2)包括溶氧传感器、氨氮传感器和ph值传感器。9.一种养殖渔船污水中氨氮去除方法，其特征在于：由权利要求1所述的养殖渔船污水中氨氮去除系统来实施，所述去除方法包括以下步骤：(1)鱼舱通过传感器组(2)监测污水中参数，污水经微滤机(15)净化后由净水口(18)流入去氨氮文丘里射流器内，并与制氧机(31)中制备的氧气混合后形成增氧后的水体，由混流器(37)进入氨氮去除仓(22)内；(2)超声波振子(23)和超声波发生器(28)将氨氮去除仓(22)内的水体中的氨氮析出后，由真空泵(25)将析出的氨氮抽出；去除氨氮的水体通过泵(29)、杀菌管(30)和增氧文丘里射流器(35)后流入鱼舱(1)内。10.根据权利要求9所述的养殖渔船污水中氨氮去除方法，其特征在于：步骤(2)中，鱼舱内的氨氮传感器监测鱼舱内的氨氮浓度。

技术总结
本发明公开了一种养殖渔船污水中氨氮去除系统及去除方法，氨氮去除系统包括带有传感器组的鱼舱，微滤装置、氨氮去除装置、氧气供给装置、增氧文丘里射流器和杀菌装置；氨氮去除装置包括带有混流器的去氨氮文丘里射流器，以及氨氮去除仓，氨氮去除仓的仓壁上设有超声波振子和超速波发生器；氨氮去除仓内设有真空泵。本发明的去除方法为，鱼舱底部将大颗粒杂质与污水汇集排出，通过微滤机后进入氨氮去除仓，氧气与污水通过文丘里射流器混合形成含氧水体，利用超声波和高频振动将溶解在水中的氨氮释放，通过真空泵将释放出的氨氮吸除，处理后的水进入杀菌装置与增氧后返回鱼舱。本发明将氨氮废水物理法和化学法结合,避免产生硝酸盐。盐。盐。


技术研发人员：郭福雨 伏旭 陈宁 佘建国
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/8/16