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专利号: 2020112102088
申请人: 启东市麦迪逊清水源环保科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2025-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种正渗透水肥一体化的淡水养殖废水处理系统,它包括过滤单元,其特征在于:它还包括复合肥正渗透单元、单质肥正渗透单元、鸟粪石结晶分离单元和调节控制单元,所述过滤单元包含过滤池(1)和沉淀池(2),淡水养殖废水管道连接过滤池(1)的进水口,过滤池(1)的出水口连接沉淀池(2)的进水口;

所述复合肥正渗透单元包含复合肥正渗透膜装置(4)、第一废水泵(3)、第一汲取液泵(5)、第一调节阀(7)和第一汲取液配浆池(6),沉淀池(2)的出水口通过第一废水泵(3)连接复合肥正渗透膜装置(4)左上部的进料口,第一汲取液配浆池(6)左侧的汲取液出口通过第一汲取液泵(5)连接复合肥正渗透膜装置(4)右上部的汲取液入口,复合肥正渗透膜装置(4)右下部的汲取液出口通过第一配浆支管(6a)、第一调节阀(7)连接第一汲取液配浆池(6)底部的汲取液入口和通过第一排水支管(8a)连通农田(8);

所述单质肥正渗透单元包含单质肥正渗透膜装置(10)、第二汲取液泵(9)、第二调节阀(13)和第二汲取液配浆池(11),第二汲取液配浆池(11)左侧的出料口通过第二汲取液泵(9)连接单质肥正渗透膜装置(10)右上部的汲取液入口,单质肥正渗透膜装置(10)右下部的汲取液出口通过第二配浆支管(11a)、第二调节阀(13)连接第二汲取液配浆池(11)底部的汲取液入口和通过第二排水支管(8b)连通农田(8),复合肥正渗透膜装置(4)左下部的出料口连接单质肥正渗透膜装置(10)左上部的进料口;

所述鸟粪石结晶分离单元包含结晶反应器(14)、第二废水泵(12)和固体肥料罐(15),单质肥正渗透膜装置(10)左下部的出料口通过第二废水泵(12)和循环管(14b)连接结晶反应器(14)左上部的进料口,结晶反应器(14)左上部的出水口通过出水管(14a)连接淡水养殖池,右下部的出料口连接固体肥料罐(15)的进料口,底部的出水口连接循环管(14b);

所述调节控制单元包含铵根离子信号检测器(16)和PLC控制器(17),铵根离子信号检测器(16)设在结晶反应器(14)的出水管(14a)上,PLC控制器(17)电连接铵根离子信号检测器(16)、第一调节阀(7)和第二调节阀(13)。

2.根据权利要求1所述的一种正渗透水肥一体化的淡水养殖废水处理系统,其特征在于,所述过滤池(1)内设置沸石层、砂层和活性碳层,沉淀池(2)内设置间隔交错排列的导流板,复合肥正渗透膜装置(4)和单质肥正渗透膜装置(10)通过正渗透膜分隔为原料液室和汲取液室。

3.根据权利要求1所述的一种正渗透水肥一体化的淡水养殖废水处理系统的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

a)淡水养殖废水经过滤池(1)中的沸石层、砂层、活性炭层过滤后进入沉淀池(2),通过沉淀池(2)中间隔交错排列的导流板去除养殖废水中的悬浮颗粒,预处理后固体悬浮物浓度低于100mg/L的淡水养殖废水经第一废水泵(3)泵入复合肥正渗透单元继续处理;

b)在复合肥正渗透单元中,淡水养殖废水进入复合肥正渗透膜装置(4)的原料液侧,第一汲取液配浆池(6)中浓度为10-20%的复合肥汲取液由第一汲取液泵(5)泵入复合肥正渗透膜装置(4)的汲取液侧,在正渗透膜两侧渗透压的驱动下,淡水养殖废水中的水透过渗透膜进入汲取液侧,预浓缩后的养殖废水进入单质肥正渗透单元继续处理,稀释后的复合肥汲取液由第一调节阀(7)调节流量,一部分通过第一配浆支管(6a)进入第一汲取液配浆池(6)中用于配置循环使用的复合肥汲取液,剩余部分通过第一排水支管(8a)作为肥料水直接进入农田(8)中;

c)在单质肥正渗透单元中,第二汲取液配浆池(11)中浓度为12-20%的硝酸镁溶液作为单质肥汲取液由第二汲取液泵(9)泵入单质肥正渗透膜装置(10)的汲取液侧,由复合肥正渗透单元预浓缩的养殖废水进入到单质肥正渗透膜装置(10)的原料液侧,在正渗透膜两侧渗透压的驱动下,养殖废水中的水分子和部分NHd)在鸟粪石结晶分离单元中,二次浓缩的养殖废水和从结晶反应器(14)底部进水口流出的循环养殖废水汇合后经循环管(14b)通过进料口进入结晶反应器(14),二次浓缩的养殖废水中的Mge)铵根离子信号检测器(16)检测的铵根离子测量值作为PLC控制器(17)的输入信号,根据铵根离子测量值与设计值间的差值,PLC控制器调节第一调节阀(7)和第二调节阀(13)的开度,分别调节由复合肥正渗透膜装置(4)汲取液出口进入第一汲取液配浆池(6)和单质肥正渗透膜装置(10)汲取液出口进入第二汲取液配浆池(11)的汲取液流量,直至铵根离子测量值达到设计值,满足淡水养殖废水处理的水质要求。

4.根据权利要求3所述的一种正渗透水肥一体化的淡水养殖废水处理系统的处理方法,其特征在于,所述步骤b中10-20%的复合肥汲取液通过TN浓度20%、TP浓度20%和TK浓度20%的固体复合肥配制。