海水生物濾器處理養(yǎng)魚廢水硝化過程的基礎研究.pdf

1、封閉循環(huán)海水養(yǎng)殖系統(tǒng)的核心技術是養(yǎng)殖廢水的處理和循環(huán)再利用，其中對養(yǎng)殖生物危害最大的氨氮和亞硝酸鹽氮等污染物的降解去除是該技術成功運行的關鍵。本課題以服務生產(chǎn)為出發(fā)點，立足于海水魚類工廠化養(yǎng)殖現(xiàn)場生物濾器的硝化過程，通過構建竹質(zhì)空心生化球填料生物濾器，以實際養(yǎng)魚池排放廢水為處理對象.對養(yǎng)殖系統(tǒng)水處理工藝中最為重要的生物濾器硝化過程進行了系統(tǒng)研究，主要結(jié)論如下：
　　 (1)通過對工廠化封閉循環(huán)海水養(yǎng)殖系統(tǒng)生產(chǎn)實際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，封閉循

2、環(huán)海水養(yǎng)殖技術經(jīng)濟效益好，環(huán)境污染小，應用前景廣闊。在日常生產(chǎn)管理中，投餌行為對養(yǎng)魚池中氨氮、COD和SS濃度影響顯著，而對亞硝酸鹽氮濃度影響較小?；⌒芜^濾篩和蛋白分離器分別對SS和COD的去除起主要作用，生物濾器對氨氮、亞硝酸鹽氮和COD的降解具有不可替代的作用，對SS也具有一定的截留過濾效果。同時發(fā)現(xiàn)，石斑魚和半滑舌鰨兩種海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)在水質(zhì)污染物狀況和理化指標方面具有比較明顯的差異性。
　　 (2)研究了竹質(zhì)空心生化球填料

3、生物濾器在高鹽度、低氨氮負荷的海水養(yǎng)魚廢水處理中掛膜階段和穩(wěn)定運行階段污染物的去除特性，以及穩(wěn)定運行階段實驗濾器與現(xiàn)場濾器的污染物去除效果對比，結(jié)果表明：在進水氨氮濃度為0.93～1.33mg/L，亞氮濃度為0.12～0.29mg/L，溶解氧為7～9mg/L,pH為7.1～7.4，溫度為23～24℃，鹽度為29～30，水力停留時間HRT為30min的實驗條件下，實驗濾器掛膜時間較長.需要45d，穩(wěn)定運行階段，氨氮去除率穩(wěn)定在30％～39

4、％，亞氮也有明顯的去除效果，出水最低濃度為0.06mg/L；在水力停留時間HRT為60min時，實驗濾器與現(xiàn)場濾器進行的對比實驗發(fā)現(xiàn)，實驗濾器在氨氮、亞氮和SS去除效果上均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，氨氮和SS最大去除率分別達到52％和57％，出水亞氮最低濃度為0.12mg/L，在COD去除效果上兩個濾器均表現(xiàn)出較差的結(jié)果，現(xiàn)場濾器COD去除率略高，但最大值僅為14％。
　　 (3)實驗濾器在穩(wěn)定運行階段出現(xiàn)了較為明顯的亞氮積累現(xiàn)象，通過

5、對進水有機負荷和氨氮負荷、溫度、pH值和溶解氧等運行條件的研究，認為系統(tǒng)內(nèi)較低的溶解氧是亞氮積累的主要影響因素；分析了反硝化過程中可能引起亞氮積累的影響因素，證明了反硝化過程促進了亞氮的積累。
　　 (4)研究了不同運行條件下實驗濾器對氨氮和COD去除效果的影響，結(jié)果表明：①進水SS濃度從1.55mg/L上升到3.49mg/L時，氨氮濃度的總體變化趨勢是上升的，去除率隨SS濃度上升而增大，最大值為40％；COD濃度受進水SS濃度

6、影響不明顯，去除率受進水SS影響較小，穩(wěn)定在14％左右。②進水pH在6.50～8.28之間變化時，氨氮去除率總體變化趨勢是先緩慢上升，穩(wěn)定后急劇下降，具體表現(xiàn)為：pH為7.34時達到最大去除率54％，pH為7.70時去除率有所下降但穩(wěn)定在47％,pH＞8.24時去除率迅速下降至10％左右；在進水pH變化范圍內(nèi)，COD去除率總體變化趨勢是平緩上升并趨于穩(wěn)定，pH為6.72～7.14時，去除率較為穩(wěn)定但不超過10％，pH＞7.31時去除率有

7、所增大，并最終穩(wěn)定在20％～22％之間。③在進水水溫為11.0～25.9℃時，氨氮去除率在23.3℃時達到最大值45％，COD去除率在25.4℃以上時穩(wěn)定在20％左右。④在實驗研究的四個水力停留時間HRT中，當HRT=40min和80min時，氨氮去除率最大值為49％，COD去除率在HRT=40min時最大值為20％。⑤在實驗濾器最佳水力停留時間下（HRT=40min），當填料高度為20～40cm時COD去除率較好，最大值出現(xiàn)在40cm

8、填料高度處為26％，當填料高度為60～80cm時氨氮去除率較好，最大值出現(xiàn)在60cm填料高度處為51％。
　　 (5)以氨氮作為硝化反應唯一限制性因子，在不同進水流量(40、70和100L/h)條件下，研究了循環(huán)水系統(tǒng)中氨氮底物濃度與硝化反應速率的動力學方程，結(jié)果表明：當氨氮底物濃度很低時，硝化反應符合一級反應動力學方程，硝化反應速率與氨氮濃度成正比，當氨氮底物濃度較高時，硝化反應符合零級反應動力學方程，硝化反應速率與氨氮濃度無