移动床生物滤器净化海水养殖废水的影响因素研究

摘要

海水循环水养殖通过对养殖废水进行净化处理，从而达到循环利用排放水的目的。移动床生物滤器处理养殖废水是循环水处理过程中的核心单元，也是最大的能耗单元。本实验通过研究气水比和水力停留时间(HRT)这两个对移动床生物滤器效能影响最大的因素，旨在找到最佳的气水比和水力停留时间。主要研究结论如下:
　　1.本实验采用自然挂膜方式，挂膜期间HRT为40min，进水温度为15～20℃，进水氨氮为4.5～5mg/L，CODMn为19～24mg/L，pH为7.8～8.0，采用气水比为10∶1，挂膜时间为71d，此时氨氮去除率稳定在15％左右，亚氮积累浓度稳定在0.005mg/L～0.006mg/L，COD的去除率稳定在12％～15％之间，挂膜成熟。
　　2.不同的气水比条件下，移动床生物滤器对污染物的处理效果不同。随着气水比条件的变化，移动床生物滤器对氨氮的去除率呈现先减少后增大的趋势。本阶段实验气水比为6∶1,10∶1,15∶1，20∶1，30∶1。当气水比为6∶1时，生物滤器去除率最高，当气水比为20∶1时，去除率最低。不同的气水比条件下，滤器出水亚氮积累程度不同。随着气水比的增大，亚氮积累浓度呈现出先减小后增大的趋势。气水比在6∶1时，亚氮积累最为严重，且波动较大。气水比为20∶1时积累最小，出水亚氮浓度最低。当气水比为6∶1时，滤器对COD去除率最高，平均可达16.63％，气水比为20∶1时滤器对COD去除效率最低，平均仅为8.35％。因此，在气水比对移动床生物滤器处理效率的影响研究中，选择6∶1为最佳气水比。
　　3.选取气水比为6∶1，本阶段实验的水力停留时间分别为40min，60min，80min，100min，120min。在不同的水力停留时间条件下，移动床生物滤器对氨氮的去除率有显著差异。总体趋势表现为随着水力停留时间的增加，生物滤器对氨氮的去除率也相应增加。当HRT为40min时，滤器对氨氮的去除率最低。HRT为80min的去除率高于HRT为100min，而当HRT为120min时滤器对氨氮的去除率最高，平均去除率可达16.69％。对于亚氮浓度的积累，表现为随着水力停留时间的增加而增加。滤器对COD的去除率表现为当HRT为60min最高，平均去除率为31.47％。当HRT为40min时去除率最低，当HRT为100min和120min时，去除率无明显差异，HRT为120min与HRT为80min时去除率差距不大。综合研究考虑，在气水比为6∶1的条件下，HRT为80min为最佳。
　　本论文通过对移动床生物滤器处理海水养殖废水的影响因素研究，有助于提升移动床生物滤器在实际生产中的精准化应用，优化循环水养殖系统的生产管理，促进企业管理的规范化，同时，也为后续研究提供了参考依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 概述

1．2 海水封闭循环水处理技术

1．2．1 海水养殖废水的组成和特点

1．2．2 海水养殖废水的危害

1．2．3 海水养殖废水处理技术

1．3 曝气生物滤池(BAF)在海水养殖废水处理中的应用

1．3．1 BAF的净化机理

1．3．2 BAF在国内外的发展现状和研究进展

1．4 移动床生物滤器的特点

1．4．1 曝气生物滤池的分类

1．4．2 移动床生物滤器的特点

1．5 课题的提出和主要研究内容

1．5．1 课题的研究背景

1．5．2 课题的主要研究内容

第2章 实验设计

2．1 实验装置与材料

2．1．1 实验装置概述

2．1．2 实验装置设计依据

2．1．3 实验材料

2．2 实验用水

2．3 实验分析项目和方法

第3章 移动床生物滤器的挂膜启动

3．1 概述

3．2 移动床生物滤器的挂膜

3．2．1 移动床生物滤器的挂膜方式

3．2．2 填料选择

3．3 挂膜期间污染物的去除效果

3．3．1 挂膜期间氨氮的变化情况

3．3．2 挂膜期间亚氮的变化情况

3．3．3 挂膜期间CODMn的变化情况

3．3．4 结果分析

3．4 海水生物滤器挂膜的影响因素分析

3．5 本章小结

第4章 气水比对移动床生物滤器去除效果的影响

4．1 实验内容及方法

4．1．1 实验装置及内容

4．1．2 实验用水

4．1．3 测定指标及方法

4．2 结果分析与讨论

4．2．1 气水比对TAN去除效果的影响分析

4．2．2 气水比对亚氮去除效果的影响分析

4．2．3 气水比对COD去除效果的影响分析

4．2．4 结论

4．3 本章小结

第5章 HRT对移动床生物滤器去除效果的影响

5．1 实验内容及方法

5．1．1 实验装置及内容

5．1．2 实验用水

5．1．3 测定指标及方法

5．2 结果分析与讨论

5．2．1 HRT对TAN去除效果的影响分析

5．2．2 HRT对亚氮去除效果的影响分析

5．2．3 HRT对COD去除效果的影响分析

5．3 本章小结

第6章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢