一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理装置

本发明涉及一种水产养殖尾水处理，尤其涉及一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理装置及方法。背景技术：1、随着水产养殖业的快速发展，养殖尾水处理成为了一个日益严峻的问题。尾水中含有大量的有机物、无机盐以及其它有害物质，如果不经过有效处理直接排放，将对水体环境造成严重的污染，影响生态平衡和人类健康。2、现有技术中，传统的尾水处理方法主要包括物理法、化学法和生物法；物理法如沉淀、过滤等，虽然简单易行，但处理效果有限，难以彻底去除尾水中溶解的大量有机物；化学法去除效果较好，但往往会产生二次污染，且处理成本较高；生物法虽然环保，但处理周期长，占地面积大，且对尾水的水质要求较高，限制了应用场景。3、近年来，人工湿地的概念逐渐兴起。人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统，由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面构成，其结构通常包括石砂、土壤、煤渣等介质，并选择性地植入植物，形成一个污水处理生态系统。在污水处理方面，人工湿地具有多重好处，人工湿地通过土壤、人工介质、植物和微生物的物理、化学、生物三重协同作用，能够高效净化污水，这一过程包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化等多种机制，从而实现对污水和污泥的有效处理，但单一人工湿地在污水处理速率的方面，仍然受限，并且尾水中有机物浓度过高时，还可能会损害人工湿地。4、因此，需要一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。技术实现思路1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理装置及方法。2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理装置，包括：尾水预处理组件，与所述尾水预处理组件连接的尾水雾化超临界结合组件，以及与所述尾水雾化超临界结合组件连接的人工湿地组件；3、所述尾水预处理组件包括：尾水储蓄池，设置在所述尾水储蓄池中的过滤网，以及与所述尾水储蓄池连接的尾水浓缩蒸发器；4、所述尾水雾化超临界结合组件包括：超临界水制备单元，与所述超临界水制备单元连接的结合反应舱；5、所述结合反应舱用于将尾水雾化并与超临界水混合，包括：舱体，设置在舱体内顶部的雾化喷头，设置在舱体内底部的射流喷头；所述雾化喷头与所述尾水浓缩蒸发器连接，所述射流喷头与所述超临界水制备单元连接；6、所述人工湿地组件与所述结合反应舱连接，用于生物吸附处理与超临界水结合后的尾水。7、本发明一个较佳实施例中，所述尾水储蓄池一端连接有输水管，另一端与第一水泵连接；所述第一水泵与所述尾水浓缩蒸发器连接。8、本发明一个较佳实施例中，所述尾水浓缩蒸发器包括：浓缩釜，设置在所述浓缩釜顶端的浓缩入水阀和排气阀，设置在所述浓缩釜底部的浓缩出水阀，以及设置在所述浓缩釜内部的若干蒸发电热丝；所述浓缩入水阀与所述第一水泵连接，所述排气阀连接有尾气收集处理单元。9、本发明一个较佳实施例中，所述浓缩出水阀连接有第二水泵，所述第二水泵与所述雾化喷头连接。10、本发明一个较佳实施例中，所述超临界水制备单元包括：高压反应釜，周向设置在所述高压反应釜侧壁上的若干电加热管，设置在所述高压反应釜顶部的压力控制阀门以及超临界出水阀；所述压力控制阀门连接有气体增压器，所述超临界出水阀连接有第一超临界水泵，所述第一超临界水泵与所述射流喷头连接。11、本发明一个较佳实施例中，所述结合反应舱的底部设置有结合出水阀，所述结合出水阀连接有第二超临界水泵，所述第二超临界水泵与冷却单元连接，所述冷却单元与所述人工湿地组件连接。12、本发明一个较佳实施例中，所述人工湿地组件包括：人工湿地池，设置在所述人工湿地池内部的基质层，设置在所述基质层上方的微生物层，设置在所述微生物层上方的湿地植物层，以及设置在所述人工湿地池内部的若干蓄水槽。13、本发明一个较佳实施例中，所述人工湿地池一端设置有尾水供水管，另一端设置有排放出水阀；所述尾水供水管一端与所述冷却单元连接，另一端与若干所述蓄水池连接。14、一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理方法，基于上述任一项所述的一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理装置，包括以下步骤：15、s1、尾水收集与过滤：通过输水管将尾水排入尾水储蓄池，使用过滤网对尾水中的大颗粒固体杂质进行过滤去除；16、s2、尾水蒸发浓缩：将过滤后的尾水输送至尾水浓缩蒸发器，通过加热蒸发，将尾水中的有机物浓度浓缩至1100-1500mg/l；17、s3、超临界水制备：通过超临界水制备单元，将纯净水在高压反应釜中加热加压，制备得到超临界水；18、s4、尾水雾化超临界结合：通过雾化喷头，将浓缩后的尾水雾化喷出，雾化粒径控制在80-200μm；超临界水通过射流喷头，喷出至结合反应舱，与雾化喷出的尾水混合，将尾水中的有机物氧化，实现尾水中的有机物浓度的降低；19、s5、人工湿地处理：将与超临界水结合后的尾水输送至人工湿地，通过人工湿地中的湿地植物、微生物群落与基质，依次对尾水中残留的有机物和无机盐进行生物吸附处理，将尾水中的有机物浓度再次降低后排放。20、本发明一个较佳实施例中，在所述s3中，超临界水的制备过程中，将纯净水的温度加热至374-680℃，将高压反应釜中的气压加压至22.1-27.5mpa。21、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：22、(1)本发明提供了一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理装置及方法，在将水产养殖尾水雾化处理的基础上，将超临界水技术与人工湿地技术结合，能够利用超临界水的强氧化性，快速降低尾水中有机物浓度，防止损害人工湿地；同时，通过人工湿地的生物吸附作用，可以进一步去除尾水中残留的有机物和无机盐，从而能够实现环保且高效地对水产养殖尾水进行处理，大大提高处理速率。23、(2)本发明公布的一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理装置，通过设置的结合反应舱，能够将尾水雾化并将尾水雾化的喷雾粒径控制在80-200微米，提高与超临界水的接触面积，进而提高反应速率和反应效果，有利于提高尾水中的有机物的去除率；进一步的，减少因喷雾颗粒过小而产生的团聚现象与传质阻力增加，从而保证反应速率。24、(3)本发明提供的一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理方法中，在将尾水与超临界水结合前，将尾水进行蒸发浓缩，控制尾水中的有机物浓度在1100-1500mg/l，既能够增加超临界水与有机物的接触面积，提高反应速率，又能够减少过高的有机物浓度导致的反应物之间的竞争以及副反应，避免反应速率的下降，保证处理效率。25、(4)本发明提供的一种基于人工湿地的水产养殖尾水雾化处理装置及方法，将尾水进行过滤和浓缩后，再与超临界水混合，最终通过人工湿地进行再处理，不仅能够提高尾水中有机物的去除率，还能够节约资源，避免尾水的过度浓缩和超临界水的过度供给导致的资源浪费，提高了环保性和节能性。