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循环水养殖相比于传统养殖模式具有节水,对环境污染危害小的优点,但其在技术和实际应用中还存在着一些不足。水处理装置多、处理流程长以及反硝化装置应用少等问题严重影响了经济效益和环境效益。生物絮凝技术作为新的养殖模式具有高效的脱氮除磷效果,能够维持养殖水质的稳定,形成的絮体可以被养殖动物摄食,从而降低饵料系数。微生物悬浮生长生物滤器是利用生物絮凝对水质的处理效果而作为循环水养殖系统的一个水处理单元,充分地发挥了絮凝技术的优势。本文研究了微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统中各功能单元的氮转化;微生物悬浮生长生物滤器中反应区和沉淀区对三态氮的去除速率以及微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统的氮磷收支及成本结构,以期为系统应用于实际生产做理论支持与技术指导。1.微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统各功能单元的氮转化以微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统为研究对象,分别研究了反应区、沉淀区和养殖区内三态氮的转化路径。以便了解系统内部的氮转化,更好地为系统应用于养殖生产作指导。结果表明,反应区具有明显去除硝氮的作用,同时氨氮和亚硝氮有短暂的积累;当亚硝氮含量高时反应区可以迅速将其去除,硝氮无明显积累;此时反应区主要为反硝化脱氮反应。反应区可以快速去除高浓度氨氮并且无亚硝氮和硝氮的积累,此时主要发生的为细菌的同化作用。沉淀区可以处理少量氨氮和亚硝氮同时硝氮稍有积累;当硝氮浓度高时又可以去除少量的硝氮且无氨氮和亚硝氮的积累,故沉淀区既可以发生硝化反应来转化氨氮和亚硝氮也可以发生反硝化反应进行脱氮。养殖区有明显处理氨氮的能力且可以处理少量亚硝氮同时硝氮积累;对硝氮无去除作用,主要以硝化反应的路径来进行氮转化。2.微生物悬浮生长生物滤器对三态氮的去除速率研究对微生物悬浮生长生物滤器的反应区和沉淀区分别进行硝氮、亚硝氮和氨氮去除速率测定。结果表明:反应区通过反硝化作用去除一定量的硝氮,去除过程中会有亚硝氮的短暂积累且最高积累值随着硝氮初始浓度的升高而升高,沉淀区对硝氮的处理能力较微弱;反应区对亚硝氮的去除时间随亚硝氮初始浓度增加而增加,反应结束时有极少量的硝氮积累,沉淀区对亚硝氮的去除能力较低;反应区对氨氮的转化迅速且彻底,有少量硝氮积累,沉淀区对氨氮处理能力较弱,并且有亚硝氮和硝氮积累。反应区对硝氮、亚硝氮和氨氮的最大去除速率分别为1.97mg·(L·h)-1、0.76 mg·(L·h)-1和8.10 mg·(L·h)-1,沉淀区对硝氮、亚硝氮和氨氮的最大去除速率均显著低于反应区,分别为1.61 mg·(L·h)-1、0.29 mg·(L·h)-1和1.16mg·(L·h)-1。3.微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统氮磷收支及成本结构研究分别对微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统养殖过程中输入和输出的项目中氮磷含量作了定量分析,其中输入项包括絮体、鱼、水和饲料,输出项包括絮体、水、鱼和其它,并对其投入生产使用中的成本结构作了简单分析。实验养殖澳洲宝石鲈3个月结果表明:饲料占氮磷输入的比例最大,分别为92.87%和91.36%,通过系统反硝化去除的氮为36.72%。磷最大输出项为絮体,占比为51.49%;其次为鱼体输出的磷,占比为32.57%。养殖动物对氮的绝对利用率为33.70%,相对利用率为36.29%,对磷的绝对利用率为27.22%,相对利用率为29.80%。养殖密度由5.75 kg·m-3增加到15.82 kg·m-3,平均个体重由32.56g增长至167.09g,饵料系数为1.58。单位产量的用水和用电分别是0.12 m3·kg-1和41.03 KW·h·kg-1,单位产量的饲料和糖消耗分别为1.08 kg·kg-1和0.59 kg·kg-1,养殖期间系统运行稳定水质良好。