水产养殖废水生物净化技术研究

摘要

目前水产养殖废水直接排放的现象较多，使受纳水体富营养化和生物多样性降低。就集约化养殖水体而言，氨氮污染已成为制约水产养殖环境的主要胁迫因子，有机物和总氮污染是制约水产养殖业发展的关键因素。生物接触氧化+滴滤技术处理水产养殖废水在较高水力负荷下仍具有较好的污染物去除效果，而人工湿地技术具有较好的脱氮除磷效果，目前对于以上两种生物净化技术处理水产养殖废水的研究较少，本文对这两种技术进行研究，为今后工程应用提供一定的理论参考，实验研究历时近一年，主要研究结论如下:
　　(1)对于生物接触氧化+滴滤处理技术:同一组合填料密度下，随着HRT的减少，生物接触氧化装置对CODMn、TP去除率逐渐下降，对TN去除率逐渐升高，装置中发生氨化反应，其对TN去除的主要机理是传统的硝化-反硝化反应;随着水力负荷的增加，滴滤装置对有机物、氨氮、TP的去除率逐渐下降，对TN的去除率呈现升高趋势。
　　(2)对于人工湿地处理技术:在未曝气、水力负荷为0.31m3/(m2·d)时，随着进水浓度的增加，人工湿地对氨氮和TN的去除率逐渐降低;在未曝气状态下，随着水力负荷的增加，人工湿地对所有污染物的去除率逐渐降低;曝气方式的不同对污染物的去除效果有显著影响，曝气有利于人工湿地对污染物的去除;未曝气时人工湿地中主要脱氮方式为传统硝化-反硝化反应，而曝气时，出现同步硝化-反硝化反应。
　　(3)生物接触氧化+滴滤处理水产养殖废水，最佳运行参数为组合填料与废水体积比=9.24％，生物接触氧化装置HRT=0.85h，滴滤装置水力负荷q=27.2m3/(m2·d)。最佳运行工况下，平均进水浓度为CODMn10mg/L、氨氮2.4mg/L、TN6.2mg/L、TP1.7mg/L时，对CODMn和氨氮的去除率分别为56％和40.81％，出水平均浓度分别为4.27mg/L和0.83mg/L，均达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类标准，而对TN和TP的去除率分别为57.62％和20.3％，出水平均浓度分别为2.371mg/L和1.389mg/L，比标准值分别高1.371mg/L和1.189mg/L，装置的脱氮除磷效果不是很好。
　　(4)人工湿地处理水产养殖废水，考虑到脱氮除磷的作用，最佳运行参数为预曝气（气水比1∶1），水力负荷q=0.15m3/(m2·d)。最佳运行工况下，平均进水浓度为CODMn10mg/L、氨氮2.4mg/L、TN6.2mg/L、TP1.7mg/L时，对CODMn、氨氮和TN的去除率分别为82.75％、83.68％和88.85％，出水浓度分别为1.74、0.39和0.68mg/L，都能达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类标准，对NO2--N去除率为57％，出水浓度小于0.1mg/L，达到扬州市渔业生态环境监测站给出适合水产养殖动物生长的基本条件中NO2--N≤0.1mg/L的要求。而对TP的去除率为84.72％，出水平均浓度为0.26mg/L，比标准值高0.06 mg/L，出水可回用。
　　(5)生物接触氧化+滴滤装置运行过程中需要定期对生物膜进行冲洗，组合填料生物膜每星期冲洗一次，气温较高的夏季，陶粒填料每半月冲洗一次，气温较低时，每月冲洗一次。人工湿地运行过程中需要定期对其进行内部曝气，可以解决人工湿地堵塞问题。