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

本發明公開了一種催化氧化斜面與功能塘結合的水產養殖廢水處理方法，步驟是：1)將光催化材料和氧化劑負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塘底泥上，種植沉水植物；3)將催化氧化斜面置于生態塘中間，斜面與水面呈一定角度；4)養殖廢水進入生態塘，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行催化氧化反應，同時生態塘中功能微生物、沉水植物、多孔礦物基材料對廢水進行物化吸附和生物降解，通過多重協同作用有效處理養殖廢水，達到循環利用。具有環境友好，使用方便，占地面積小，高效的處理養殖廢水。

權利要求書

1.一種催化氧化斜面與功能塘結合的水產養殖廢水處理方法，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塘底泥上，種植沉水植物；3)將催化氧化斜面置于生態塘中間，斜面與水面呈150度角；4)養殖廢水進入生態塘，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，系統上方安裝高壓汞燈光源，在系統運行時，每天照射2-4小時；5)通過斜面上的光催化劑和氧化劑對廢水進行催化氧化反應，同時生態塘中功能微生物、沉水植物、礦物基多孔材料對廢水進行物化吸附和生物降解，通過多重協同作用有效處理養殖廢水，達到循環利用。

2.根據權利要求1所述的一種催化氧化斜面與功能塘結合的水產養殖廢水處理方法，其特征在于：所述的光催化劑為可見光響應型催化劑鎢酸鉍，氧化劑為過氧化鋇。

3.根據權利要求1所述的一種催化氧化斜面與功能生態塘結合的水產養殖廢水處理方法，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.根據權利要求1所述的一種催化氧化斜面與功能塘結合的水產養殖廢水處理方法，其特征在于：所述的礦物基多孔材料為海泡石和云母按質量比為5-10:1混合制備的礦物混合物。

5.根據權利要求1所述的一種催化氧化斜面與功能塘結合的水產養殖廢水處理方法，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。

發明內容

針對現有技術難以對水產養殖廢水的處理難題，本發明的目的是在于提供了一種催化氧化斜面與功能生態塘結合的水產養殖廢水處理方，該方法具有環境友好，使用方便，占地面積小，可高效的處理養殖廢水等優點。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術方案：

本發明將催化氧化技術與多功能生態塘進行結合，通過光催化劑和氧化材料對廢水進行催化氧化反應，同時生態塘中功能微生物、沉水植物、生物質礦物基材料對廢水進行物化吸附和生物降解，通過多重協同作用有效處理養殖廢水，達到可循環利用的目的。該方法具有環境友好，使用方便，占地面積小，可高效處理養殖廢水。

1、一種催化氧化斜面與功能生態塘結合的水產養殖廢水處理方法，其步驟是：

1)將光催化材料和氧化劑負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)鋪灑到生態塘底泥上，種植沉水植物；

3)將催化氧化斜面置于生態塘中間，斜面與水面呈150度角左右；

4)養殖廢水進入生態塘，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，系統上方安裝高壓汞燈等光源，在系統運行時，每天可照射2-4小時，通過光照補充陰雨天太陽光的不足，讓催化氧化斜面能持續發揮催化效能。

5)通過斜面上的光催化劑和氧化劑(材料)對廢水進行催化氧化反應，同時生態塘中功能微生物、沉水植物、礦物基多孔材料(生物質礦物基材料)對廢水進行物化吸附和生物降解，通過多重協同作用有效處理養殖廢水，達到可循環利用的目的。水產養殖廢水中總氮、總磷和有機質去除率分別達到90％、90％和80％以上，廢水可以循環利用。

所述的光催化劑(材料)為可見光響應型催化劑鎢酸鉍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、較高的光化學穩定性、較強的氧化能力以及成本低、在可見光照射下容易被激發，對太陽能的利用率高，高效的有機物降解能力和較高的催化活性等優點。

所述的功能微生物為具有溶磷和促進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行催化氧化反應，同時生態塘中功能微生物、沉水植物、多孔礦物基材料對廢水進行物化吸附和生物降解，通過多重協同作用有效處理養殖廢水，達到可循環利用的目的。

通過上述五個步驟的技術措施：

最關鍵的步驟是將催化氧化斜面與功能生態塘進行結合。

通過斜面上的光催化劑和氧化劑(材料)對廢水進行催化氧化反應，同時生態塘中功能微生物、沉水植物、礦物基多孔材料(生物質礦物基材料)對廢水進行物化吸附和生物降解，通過多重協同作用有效處理養殖廢水，達到了可循環利用的目的。解決了養殖尾水處理效率不高(現有大部分技術如表流人工濕地+生態塘組合技術對水產養殖廢水中總氮、總磷和有機質去除率僅為50％、40％和40％左右。)、傳統生態工程技術占地面積大、廢水難以循環利用等技術難題(傳統生態工程處理技術處理養殖尾水，用地面積需占養殖水面8-12％，一般養殖區域難以提供如此大規模用地；同時隨著養殖尾水排放管理日趨嚴格，且水資源寶貴，廢水循環利用是當務之急，但傳統生態工程技術凈化后水質難以滿足循環利用要求)，本發明將催化氧化技術與多功能生態塘進行結合，通過光催化劑和氧化材料對廢水進行催化氧化反應，同時生態塘中功能微生物、沉水植物、生物質礦物基材料對廢水進行物化吸附和生物降解，通過無數次試驗，研究出其多重協同作用可有效處理養殖廢水，達到了可循環利用的目的。有效的解決了傳統生態工程技術效率低，占地面積大的問題，可高效處理養殖廢水。應用本發明技術后，水產養殖廢水中總氮、總磷和有機質去除率分別達到90％、90％和80％以上。

與生態塘處理技術相比，本發明對水產養殖廢水中總氮、總磷和有機質去除率可分別提高200％、300％和150％以上，占地面積縮減一半以上。

技術方案與現有技術的主要區別在于：1)在傳統生態塘技術基礎上，將接種功能微生物的礦物基多孔材料鋪灑到生態塘底泥上，種植沉水植物；2)將催化氧化斜面置于生態塘中間，將催化氧化斜面與功能生態塘進行結合。通過斜面上的光催化劑和氧化劑(材料)對廢水進行催化氧化反應，同時生態塘中功能微生物、沉水植物、礦物基多孔材料(生物質礦物基材料)對廢水進行物化吸附和生物降解，通過多重協同作用有效處理養殖廢水，達到可循環利用的目的。

水產養殖廢水中總氮、總磷和有機質去除率分別達到90％、90％和80％以上，廢水可以循環利用。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果：

1、方法易行、操作簡便、占地面積小，具有顯著的環境效益和社會效益；

2、材料為天然粘土礦物，生態環保，無二次污染，充分發揮天然材料特點，可顯著促進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同作用有效處理養殖廢水，達到可循環利用的目的。

4、應用該技術后，水產養殖廢水中總氮、總磷和有機質去除率分別達到90％、90％和80％以上。

（發明人：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）