工厂化循环水养殖中臭氧紫外线反应系统的水处理性能.pdf

第 30 卷 第 23 期 农 业 工 程 学 报 Vol.30 No.23 2014 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2014 253 工厂化循环水养殖中臭氧/紫外线反应系统的水处理性能 1,2 1※ 1 1 1 2 管崇武 ，杨 菁 ，单建军 ，张海耿 ，刘 晃 ，王 欣 （1. 农业部渔业装备与工程技术重点实验室，中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，上海 200092 ； 2. 上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093 ） 摘 要：为增强臭氧在水产应用的安全性，满足工厂化循环水养殖对有机物去除和水体消毒的需要，该文开发 O3/UV 反应系统。通过试验方法研究该系统臭氧投加溶解区适宜的臭氧投加流量和处理量的关系、紫外辐射剂量 配比等工艺参数，及对水质净化效果和水体消毒灭菌效果的影响等。试验结果表明：1）在满足所需水中溶解臭 氧浓度的条件下，采用较低臭氧进气流量和较高进水流量有利于提高系统的臭氧溶解率和利用率。该系统在水流 量为 5 m3/h ，臭氧投加量为(8.78±0.60)g/h 时可得到水中臭氧溶解质量浓度为 1.53 mg/L 的臭氧水，臭氧溶解率为 82.7%，臭氧利用率为 97.7% 。2 ）增加紫外灯的功率和数量均可提高对臭氧的去除率，但增加紫外灯的数量对其 2 ，对残留臭氧的去除率为 83.82%。3 ）该系统对紫外消 性能提升效果更明显。该系统在紫外剂量为 1 996 MJ/cm 光度、总有机碳、水色等指标的去除率相比单独使用臭氧分别提升 109.95%、89.77%和 51.44%，杀菌率可达 97% 以上，实现工厂化循环水养殖低臭氧残留条件下的有机物有效去除和消毒杀菌。 关键词：水处理；废水；臭氧；O3/UV 反应系统；高级氧化技术；有机物去除；消毒灭菌；工厂化循环水 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.23.032 中图分类号：X714 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2014)-23-0253-07 管崇武，杨 菁，单建军，等. 工厂化循环水养殖中臭氧/紫外线反应系统的水处理性能[J].农业工程学报，2014， 30(23)：253－259. Guan Chongwu, Yang Jing, Shan Jianjun, et al. Water treatment performance of O3/UV reaction system in recirculating aquaculture systems[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(23): 253 －259. (in Chinese with English abstract) 臭氧是一种强氧化剂和消毒剂，已被证实能快 0 引 言 速有效的杀死养殖水体中病毒、细菌和原生动物， 随着社会的发展，水资源短缺威胁着不少地区 而且还可氧化生物难以降解的有机物和硝酸盐，有 和城市的生产和生活，传统的流水养殖模式已经面 助于循环系统固体颗粒去除，增强循环系统运行的 临一个瓶颈，亟待转变[1] 。工厂化循环水养殖模式 稳定性[3-7] 。但是臭氧稳定