一种污水净化处理方法及其装置和系统
专利汇可以提供一种污水净化处理方法及其装置和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种污 水 净化 处理方法及其装置和系统，涉及污 水处理 技术领域，所解决的是在 鱼菜共生 方法中延长养殖 水体 换水间隔时间及提高 植物 栽培效果的技术问题。本 发明 提供了一种污水净化处理方法，包括一个将污水导入 污水处理 净化装置的过程，所述的污水处理净化装置包括一个光催化部件，所述的光催化部件具有至少一层TiO2 薄膜 ，使污水流过TiO2薄膜，通过TiO2薄膜的催化作用，将污水中的有机物 氨 氮被完全分解成无机物氨氮。本发明还提供了一种污水处理净化装置和一种污 水循环 利用系统。本发明提供的方法、装置和系统，能快速有效的消除养殖水体的污染，降低养殖成本，增加植物栽培收益。，下面是一种污水净化处理方法及其装置和系统专利的具体信息内容。
1.一种污水净化处理方法，其特征在于：包括一个将污水导入污水处理净化装置 的过程，所述的污水处理净化装置包括一个光催化部件，所述的光催化部件具 有至少一层TiO2薄膜，使污水流过TiO2薄膜，通过TiO2薄膜的催化作用，将污 水中的有机物氨氮被完全分解成无机物氨氮。
2.根据权利要求1所述的一种污水净化处理方法，其特征在于：所述的光催化部 件具有五层TiO2薄膜。
3.权利要求1所述的污水处理净化装置，其特征在于：包括一个进水管，一个过 滤槽、一个光催化装置和出水管，所述的进水管和所述的过滤槽连接，所述的 过滤槽和一个光催化装置连接，所述的光催化装置和一个出水管连接，所述的 光催化装置中设置有一个导流板，所述导流板与水平面之间具有1-89度的夹角， 所述的导流板的表面上设置有至少一层TiO2薄膜。
4.根据权利要求3所述的污水处理净化装置，其特征在于：所述导流板与水平面 之间具有31度的夹角。
5.根据权利要求3所述的污水处理净化装置，其特征在于：所述过滤槽设置有排 污口，所述排污口设置有排污阀。
6.根据权利要求3所述的污水处理净化装置，其特征在于：所述过滤槽中设置有 泡沫塑料海绵。
7.一种污水循环利用系统，其特征在于：包括一个污水池，所述的污水池中设置 有一个进水管，所述的进水管和一个过滤槽连接，所述的过滤槽和一个光催化 装置，所述的光催化装置和一个第一出水管连接，所述的光催化装置中设置有 一个导流板，所述导流板与水平面之间具有1-89度的夹角，所述的导流板的表 面上设置有至少一层TiO2薄膜，所述的第一出水管和一个植物栽培槽连接，所 述的植物栽培槽中设置有一个第二出水管，所述的第二出水管和污水池连接。
8.如权利要求7所述的一种污水循环利用系统，其特征在于：所述的进污水池中 设置有一个潜水泵，所述的潜水泵和进水管相连接。
技术领域
本发明涉及污水处理的技术，特别涉及一种用于水产养殖的污水净化处理方法 及其装置和系统。
背景技术
江河湖泊的污染往往在不知不觉之中发生，水体一旦受到污染，将直接影响工 业和农业生产，并最终危害人体健康。由于污水中含有有害金属和有毒化合物，如 铅、汞、镉、铜、镍和氯化物、有机氮、有机氯等，人食用被污染的食物和水，就 会造成慢性中毒。再者，人类的许多疾病也可通过被污染的水而传染。据世界卫生 组织统计，在所有已知的疾病中，约有80％都与污水有关。
水体污染的主要种类：
1)、水体有机污染
主要是指由城市污水、食品工业和造纸工业等排放含有大量有机物的废水所造 成的污染。这些污染物在水中进行生物氧化分解过程中，需消耗大量溶解氧，一旦 水体中氧气供应不足，会使氧化作用停止，引起有机物的厌氧发酵，散发出恶臭， 污染环境，毒害水生生物。
2)、水体无机污染
指酸、碱和无机盐类对水体的污染。首先是使水的pH值发生变化，破坏其自 然缓冲作用，抑制微生物生长，阻碍水体自净作用。同时，还会增大水中无机盐类 和水的硬度，给工业和生活用水带来不利影响。
3)、水体的有毒物质污染
各类有毒物质进入水体后，在高浓度时，会杀死水中生物；在低浓度时，可在 生物体内富集，并通过食物链逐级浓缩，最后影响到人体。
4)、水体的富营养化污染
含植物营养物质的废水进入水体会造成水体富营养化，使藻类大量繁殖，并大 量消耗水中的溶解氧，从而导致鱼类等窒息和死亡。
边养殖边处理水质的工厂化水产养殖方式具有不受外界自然环境制约、节水省 地和能在人控条件下进行规模化健康养殖的特点，逐渐得到重视和应用。但是，工 厂化水产养殖由于饲养密度高、饵料投入丰富，因而会在养殖水体中产生大量有机 氮系污染物。这些有机氮系污染物容易进入浮游生物体内，并通过食物链进入人体， 从而危害人体健康。因此，保持良好水质已成为工厂化水产养殖的关键。
目前所采用的消除养殖水体氮系污染的主要措施中，鱼菜共生方法结合了工厂 化养殖与无土栽培蔬菜技术，形成一种资源节省型的可循环有机耕作模式，鱼排泄 的废水及饲料残渣是蔬菜生长的最好养料，而蔬菜的根系与微生物群落又是水质处 理净化的最佳生物过滤系统，实现了养鱼种菜的可持续循环，能形成共同促进与效 益叠加的效果。相比单独的养殖与种菜能节省更多的空间、资源及成本投入。
但是，由于植物吸收的主要是无机氨氮，而养殖水体污染物的主要成份是有机 氨氮，无法直接被植物消耗，因此单纯的依靠鱼菜共生方法不能完全解决养殖水体 的有机物污染问题，无法在短时间内有效的消除养殖水体的污染，使得养殖水体的 换水间隔时间依然偏短，其养殖成本也依然较高，而且由于养殖水体中的氨氮也没 有被植物充分吸收，因而植物的栽培效果也较差，影响了所栽培植物的质量，进而 影响了栽培收益。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种污水净化处理方法，包括一个将污 水导入污水处理净化装置的过程，所述的污水处理净化装置包括一个光催化部件， 所述的光催化部件具有至少一层TiO2薄膜，使污水流过TiO2薄膜，通过TiO2薄膜 的催化作用，将污水中的有机物氨氮被完全分解成无机物氨氮。
进一步的，所述的光催化部件具有五层TiO2薄膜。
本发明还提供了上述的污水处理净化装置，包括一个进水管，一个过滤槽、一 个光催化装置和出水管，所述的进水管和所述的过滤槽连接，所述的过滤槽和一个 光催化装置连接，所述的光催化装置和一个出水管连接，所述的光催化装置中设置 有一个导流板，所述导流板与水平面之间具有1-89度的夹角，所述的导流板的表面 上设置有至少一层TiO2薄膜。
进一步的，所述导流板与水平面之间具有31度的夹角。
进一步的，所述过滤槽设置有排污口，所述排污口设置有排污阀。
进一步的，所述过滤槽中设置有泡沫塑料海绵。
本发明还提供乐一种污水循环利用系统，包括一个污水池，所述的污水池中设 置有一个进水管，所述的进水管和一个过滤槽连接，所述的过滤槽和一个光催化装 置，所述的光催化装置和一个第一出水管连接，所述的光催化装置中设置有一个导 流板，所述导流板与水平面之间具有1-89度的夹角，所述的导流板的表面上设置有 至少一层TiO2薄膜，所述的第一出水管和一个植物栽培槽连接，所述的植物栽培槽 中设置有一个第二出水管，所述的第二出水管和污水池连接。
进一步的，所述的进污水池中设置有一个潜水泵，所述的潜水泵和进水管相连 接。
本发明利用太阳光线的照射TiO2光催化薄膜使其产生具有极高氧化能力的光生 空穴和还原能力的光生电子，通过光生空穴(电子)与污水中的有机氨氮污染物作 用，将水中有机氨氮污染物充分降解成小分子的无机氨氮和矿化物，然后利用植物 吸收掉水中的无机氨氮，从而在短时间内有效的消除养殖水体的污染，能延长养殖 水体的换水间隔时间，降低养殖成本，同时还能提高植物的栽培效果，增加栽培收 益。
附图说明
图1是本发明实施例的污水循环利用系统的结构示意图。
图2是采用本发明的污水处理净化装置处理污水后的水体PH变化比较图。
图3是采用本发明的污水处理净化装置处理污水后的水体COD变化比较图。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种污水净化处理方法，包括一个将污水导入污水处理净化装置 的过程，所述的污水处理净化装置包括一个光催化部件，所述的光催化部件具有至 少一层TiO2薄膜，使污水流过TiO2薄膜，通过TiO2薄膜的催化作用，将污水中的 有机物氨氮被完全分解成无机物氨氮。
进一步的，所述的光催化部件具有五层TiO2薄膜。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种污水循环利用系统，包括养殖池1、 潜水泵4、过滤槽6、光催化装置3和植物栽培槽5；所述潜水泵4置于养殖池1的 水体中，用于抽取养殖池1中的污水；所述光催化装置3露天安装，光催化装置中 设置有一个导流板，所述的导流板的面光一侧的表面设置有至少一层用于降解有机 物的TiO2光催化薄膜，为催化面；所述植物栽培槽5设有进水口和出水口，用于栽 培植物，其出水口连接养殖池1；所述过滤槽6设有进水口、出水口和排污口，用 于过滤污水中的固相杂质，其进水口经一进水阀2连接潜水泵4的出水口，其排污 口设有排污阀7，其出水口经光催化部件3的催化面连接植物栽培槽5的进水口。
所述光催化装置3的催化面面向赤道方向，且与水平面之间具有31度的夹角， 以充分利用太阳光。
本发明实施例使用时，先开启进水阀2、关闭排污阀7，然后启动潜水泵4将养 殖池1中富含有机氨氮的污水抽送至过滤槽6中滤去固相杂质，过滤槽6中所截留 的固相杂质经排污阀7定期排放；污水经过滤槽6滤去固相杂质后流至催化装置3 的催化面，催化装置3的催化面在太阳光线的照射下，附着于其表面的TiO2光催化 薄膜被激发产生具有极高氧化能力的光生空穴和还原能力的光生电子，通过光生空 穴(电子)与有机氨氮污染物作用，将水中有机氨氮污染物降解成小分子的无机氨 氮和矿化物，通过调节进水阀2可控制水流缓慢流过催化装置3的催化面，以便水 中的有机氨氮污染物降解充分；经TiO2光催化薄膜降解后的水流入植物栽培槽5中 为栽培于其中的植物提供养分，植物栽培槽5中的植物吸收水中的无机氨氮供其生 长，植物栽培槽5中的水经植物充分吸收掉水中的无机氨氮后排入养殖池1中。
实施例2
从图2可知，在没有鱼饲养的情况下(空白)，水体的pH值经过24天基本保持 不变。加入鱼之后(鱼)，水体的pH值一直在增加。这是由于鱼的排泄物(氨氮的 浓度)显示碱性，积累导致水体pH值升高，这是造成水体污染的主要原因。在只有 植物辅助的情况下，pH值依然升高，这是由于植物只对无机氨氮养料吸收，而有机 氨氮难以被植物吸收。加入光催化膜部件之后，发现pH值基本不变，这是由于光催 化部件可以使水体中的有机物氨氮被完全分解成无机物氨氮，而无机物氨氮可以被 植物作为养料吸收。如果只有光催化膜部件，不添加植物，则pH值依然升高，这是 由于虽然有机物被降解成无机物，但是无机氨氮导致的碱性依旧增加。
实施例3
由图3可知，在没有鱼饲养的情况下(空白)，水体的COD基本保持不变。加入 鱼之后(鱼)，水体的COD一直在增加。这是由于鱼的排泄物(尿素和少量蛋白质) 导致水体的COD升高。在只有植物辅助的情况下，COD值依然升高，这是由于植物 只对无机养料吸收，而有机物氨氮难以被植物吸收所致。而这一结果和前面的pH值 测定结果完全吻合。只要加入光催化部件之后，发现COD基本保持不变。这主要是 由于光催化部件将有机含氮化合物降解为无机物含氮化合物，消除了水体的COD的 影响。
综上所述，纳米光催化膜技术结合鱼菜共生技术可以有效的净化养殖水，本系 统简单、实用、经济。通过水体的pH值和COD的测定结果表明：自然光结合纳米 TiO2光催化膜，有效的将有机含氮化合物降解为无机物含氮化合物；通过植物的吸 收，达到净化水质和植物供养的双重目的。
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