曝气生物滤池在封闭循环海水养殖系统中的应用研究

摘要

本文以海水养殖污水为研究对象，通过设立封闭循环养殖系统，利用系统中的上向流曝气生物滤池有效去除养殖污水中的氨氮、亚硝酸氮，使养殖污水可重复利用。 本研究从五种来源菌种中优选出活性强的硝化细菌菌种(由南海海洋研究所提供)，并利用优选菌种在自然海水中成功扩培。将扩培所得硝化细菌用于曝气生物滤池挂膜，实验表明，该生物膜13天成熟，对养殖污水氨氮去除率为80.2％，具有较好的硝化效果。 此外，还研究了影响曝气生物滤池的处理性能的因素，得出以下结论： 1.氨氮冲击负荷与流速的选择。在养殖生产中，当系统在正常养殖状态或应对中等强度的NH3-N冲击(0.5～2.0mg/L)时，增大污水循环流速有利于曝气生物滤池去除NH3-N，循环流速为130L/h可达到NH3-N最大去除率。当应对高浓度NH3-N负荷时(大于2.0mg/L)，降低污水流速可提高NH3-N去除率，循环流速为80L/h可达到最大去除率。 2.运行温度优选。养殖水体温度由20℃上升至32℃时，NH3-N去除率逐渐上升，当温度处于26～32℃时，NH3-N去除率增量加大，因此曝气生物滤池运行的最佳温度为26～32℃。 3.滤料高度。随着曝气生物滤池高度的增加，出水NH3-N浓度逐渐降低，NH3-N去除率不断提高。当滤料高度为130cm时，曝气生物滤池能够单次去除进水的80.2％的NH3-N。 4.曝气量的影响。加大生物滤池曝气量提高了NH3-N去除率。当NH3-N初始浓度为5.0mg/L，不曝气时(溶解氧为4.20mg/L)NH3-N去除率仅为48.4％，而加大曝气量时(溶解氧达6.70mg/L)，NH3-N去除率提高到73.2％。 5.pH值。养殖海水pH为7.8～8.2，有利于曝气生物滤池生物膜的生长，同时适合硝化作用的正常进行。 6.COD的影响。养殖污水的COD在进入曝气生物滤池之前已被大量去除，入滤池水的COD处于低水平，COD对NH3-N的去除率影响不大。 7.NO2--N的情况。在正常养殖状态下，养殖污水在系统中运行2小时后NO2--N处于安全浓度，能满足养殖的需要。当系统发生意外，污水初始NH3-N浓度大于2.5mg/L时，污水须经过3小时循环，NO2--N才能降到安全浓度以下。此外，不同流速(60L/h、80L/h、100L/h、130L/h)对水体中NO2--N浓度的积累并无明显的影响。流速对亚硝化反应及硝化反应两个过程的影响是相当的，因此不同流速下水体的NO2--N浓度变化甚小。 最后，将封闭循环养殖系统应用于高密度的黑鲷养殖，并对该系统与静态水养殖系统、流水养殖系统的处理效果进行比较。结果发现，三个系统中，封闭循环养殖系统NH3-N、NO2--N指标符合渔业水质指标标准，水质优于其它系统水质；黑鲷鱼生长良好，成活率最高，耗水量最少，鱼体重增量最大，系统具有较大的生产应用价值。封闭循环养殖系统是一种可持续发展的养殖水处理模式。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章实验装置与分析方法

第3章封闭循环海水养殖系统曝气生物滤池的生物膜的培养研究

第4章黑鲷养殖水体的水质变化规律研究

第5章封闭循环海水养殖系统中曝气生物滤池的参数研究

第6章封闭循环海水养殖系统在黑鲷养殖中的应用

第7章结论与展望

参考文献

论文原创性声明

致谢