生物集成系统净化水产养殖废水的研究

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集约规模化水产养殖产生的富含氮磷的废水排放到河流、湖泊等水体中,容易造成地表水体的富营养化,而在养殖系统中,过多的氨氮、亚硝态氮等污染物还会对鱼虾等产生毒害作用,此外,水资源的短缺又极大的制约着规模化水产养殖业的发展。因此,养殖废水的净化及循环再利用成为水产养殖过程中降低水体污染、节约水资源的一个重要内容。本文以移动床生物滤器(MBBR)及水生植物-滤食性动物集成为技术手段,以模拟德清吴越水产养殖废水及实验室黄颡鱼养殖池池水为实验对象,研究了MBBR、植物-动物集成及两者结合的生物集成系统对规模化循环水产养殖废水净化的效果,以期为实际应用提供技术支持和理论参考。结果如下:(1) MBBR净化模拟废水效果良好,在水力停留时间(HRT)为8h,DO为2.0~3.0mg/L的条件下,反应器启动迅速,运行稳定,能使COD和氨氮去除率均达到80%以上,TP去除率达到50%左右。有机负荷在0.76±0.03kg/m3·d时,TN及氨氮去除效果最好,去除率分别达到71.73%及98.42%,为达到良好的TN去除效果,有机负荷不宜低于0.5kg/m3.d;DO为3.0±0.25mg/L时,TN去除效果最好,最有利于同步硝化反硝化(SND)脱氮,为保持较高的氨氮去除效率,并减少亚硝态氮积累,DO浓度不应低于2.0mg/L;HRT过短会使氨氮去除效率降低,且可能出现亚硝态氮积累;采用序批式进水运行方式,对TP的去除效果优于连续进水方式,但运行周期后半段会出现亚硝态氮积累,对鱼类产生危害。(2)金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)和螺蛳(Bellamya aeruginose)单独或联合作用,30d后能去除黄颡鱼养殖废水中14.93%~20.92%的TN与11.95%~17.92%的TP,处理时间的延长可能使去除效率降低。单用金鱼藻能最快降低废水中氨氮及亚硝态氮浓度,仅18d就能使6.83mg/L的氨氮及1.35mg/L的亚硝态氮浓度分别降低到0.5mg/L和0.1mg/L以下;狐尾藻及狐尾藻+螺蛳处理对TN的去除效果最好,随着时间的延长,组合处理比单一处理更具优势;金鱼藻+螺蛳处理对TP的去除效果最好;金鱼藻+螺蛳降低废水COD值效果最好;金鱼藻最能增加水体溶解氧含量,对亚硝态氮、氨氮及TP含量高的养殖废水,金鱼藻适应性最强。(3) MBBR-金鱼藻系统处理模拟废水效果良好,在HRT为8h,DO为3.0士0.25mg/L的条件下,COD和氨氮出水达到地表水Ⅲ类水水质标准,将金鱼藻净化MBBR出水的时间延长至2d,能使氨氮及亚硝态氮浓度分别降低到0.5mg/L和0.1mg/L以下,溶解氧升高到5.0mg/L以上,满足淡水健康养殖的要求。表明该系统是一项值得研究和推广的规模化循环水产养殖废水处理技术。
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