温室甲鱼养殖废水生物滤池——蔬菜水培系统联合处理技术研究

摘要

甲鱼养殖业是我国农村特别是长三角地区农村重要的水产养殖业。工厂化甲鱼养殖主要采用恒温密闭环境。为保持甲鱼快速生长,甲鱼养殖以高蛋白的鱼粉为主食。由于饲料利用率相对较低,养殖废水含有大量高蛋白饲料和甲鱼粪便,导致温室甲鱼养殖废水含有相当高的氮(N)和磷(P)。在农村,含高浓度N、P的温室甲鱼养殖废水通常未经任何处理而直接排放,成为地表水体富营养化的重要成因,给生态环境造成巨大压力,并成为制约甲鱼养殖业的健康可持续发展的限制性因素。本研究在实地调查了典型农村温室甲鱼养殖废水水质基础上,通过筛选适宜水生并具有高效氮磷去除能力的经济蔬菜,协同生物强化过滤,设计了一套生物强化脱氮和水培经济植物相结合的温室甲鱼养殖废水处理工艺,并选择典型集约化温室甲鱼养殖场开展了温室甲鱼废水生态化处理工程,主要研究结果如下:
　　 (1)温室甲鱼养殖废水悬浮物含量较高,pH呈中性或偏酸性,电导率为0.4～0.8 ms/cm。废水化学需氧量(CODcr)、总氮(TN)和总磷(TP)浓度变化较大,CODcr浓度为27.9～152.7mg/L,TN浓度为20～450 mg/L,TP浓度为1.6～68.4 mg/L,C/N普遍小于3,属于低C/N养殖废水,生物脱氮难度大。
　　 (2)通过静态水培实验对比空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)、上海青(BrassicachinensisL.)、黑麦草(Lolium perenne)、生菜(Chinese lettuce)、小白菜(Brassiea rapa L.Chinensis Group.)和菠菜(Spinacia oleracea)等经济型植物对温室甲鱼养殖废水N、P的去除率,结果发现,空心菜对养殖废水N、P去除效率最高,NH4+-N、TN和TP的去除率分别达到81.5％、83%和96%。
　　 (3)为提高植物浮床对废水的处理效率,将填料和植物浮床处理系统进行集成,并选用芹菜、空心菜和生菜三种植物考察了集成系统对养殖废水的净化效果。试验结果表明:集成系统对CODcr去除率均在90.0%以上,NH4+-N去除率97.0%以上,TN去除率73.9%以上,TP去除率74.9%以上。综合比较空心菜与填料的集成系统处理效果最佳,其CODcr、TN和TP的去除率分别为95.6%、93.1%和90.0%。
　　 (4)在设计和实验室验证生物滤池-经济植物浮床废水处理系统的基础上,选择一家典型温室甲鱼养殖场开展了中试工程。结果表明:该技术适用于温室甲鱼养殖废水的处理,处理出水CODcr＜40mg/L、NH4+-N＜2mg/L、TN＜5mg/L、TP＜1mg/L,基本达到《淡水池塘养殖水排放要求》(GB18918-2002)二级标准要求。