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三相生物流化床循环水高密度养殖尼罗罗非鱼的研究

作　者: 朱兴一
导　师: 夏枚生；许梓荣
学　校: 浙江大学
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: 生物膜三相生物流化床循环水高密度尼罗罗非鱼
分类号: S965.125
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文研究了三相生物流化床挂膜启动、操作条件、系统稳定性以及对模拟养殖水的处理效果；研究了三相生物流化床水处理系统对尼罗罗非鱼的高密度养殖效果。主要研究内容和结果如下：1．三相生物流化床处理模拟养殖废水试验1)自制了三相生物流化床，进行挂膜启动试验，确定了三相生物流化床在载体添加量为10％时挂膜启动的适宜操作条件：水力停留时间（HRT）为0.5～2h，空气流量为2.5～7.5 L／min。在HRT为1.5 h，空气流量为5L／min的条件下进行挂膜启动试验，结果表明：试验开始2 d后载体上即有生物膜附着，10 d后生物膜发育成熟，膜厚约为70μm；成熟的生物膜形态丰富，微生物细胞饱满、充盈，细胞间胶状物发达，细胞藉此连接成絮状物；生物膜表面有大量的孔洞结构。2)在水力停留时间为1.5 h、空气流量为5 L／min的条件下，进行模拟养殖废水处理连续运行实验。固定氨氮浓度为5 mg／L，使进水COD浓度分别为10.57、19.45、51.23、112.22、149.54 mg／L，各自连续运行5d，结果表明：随进水COD的浓度逐渐增大，COD去除率逐渐上升，然后呈下降趋势，当COD的浓度为51.23 mg／L，COD去除率达最大值82.13％；随着进水COD浓度的增加，COD比去除速率逐渐上升并趋于最大值，COD去除的动力学方程为：ν_COD=2.98[S]_COD／0.067+[S]_COD。在相同工艺操作条件下，固定COD浓度为50 mg／L，使氨氮浓度分别为1.18、2.45、5.12、10.04、14.89 mg／L，各自连续运行5d，结果表明：当进水氨氮浓度为10.04 mg／L时，氨氮的去除率达到最大值82.56％；随氨氮浓度的增加，氨氮比去除速率逐渐上升并趋于最大值，氨氮去除的动力学方程为：ν_NH（?）-N=0.61[S]_NH（?）-N／0.005+[S]_NH（?）-N。2三相生物流化床循环水高密度养殖尼罗罗非鱼的研究1)在三相生物流化床挂膜成功后，直接应用在尼罗罗非鱼循环水高密度养殖上，保持水力停留时间为1.5 h，空气流量为5 L／min。尼罗罗非鱼初始放养密度为30.82 kg／m³，试验历时100天。每周1次取养殖池和流化床进出口水样测定水质，结果表明：三相生物流化床能有效维持养殖池水体溶氧，稳定水体pH，维持水体NH₄⁺-N、NO₂^--N和COD等指标基本在正常范围内，整个过程中养殖池水体的DO、pH值、NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^-N和COD等指标分别处在3.68～6.17 mg／L、7.14～7.61、0.5～1.11 mg／L、0.19～0.34 mg／L、4.59～12.35mg／L、9.77～23.57 mg／L范围。2)尼罗罗非鱼的生长指标表明：采用三相生物流化床水处理系统，经过100 d的饲养，尼罗罗非鱼的平均体重从30.82 g增加到70.23 g；试验结束时的养殖密度达47.02／kg／m³；尼罗罗非鱼的存活率达89.27％。

全文目录

中文摘要  8-10
第一章文献综述  10-29
  1 高密度水产养殖与封闭式循环水养殖  10-16
    1.1 集约化高密度养殖—水产养殖业发展的方向  10-11
    1.2 高密度水产养殖中主要水质因子  11-13
      1.2.1 溶氧(DO)  11
      1.2.2 酸碱度(pH)  11
      1.2.3 氨氮(NH_4~+-N)  11-12
      1.2.4 亚硝酸盐氮(NO_2~--N)  12-13
      1.2.5 硝酸盐氮(NO_3~--N)  13
      1.2.6 化学耗氧量(COD)  13
    1.3 工厂化封闭式循环水养殖  13-16
      1.3.1 封闭式循环水养殖的发展  13-14
      1.3.2 封闭式循环水养殖的特点  14-15
      1.3.3 封闭式循环水养殖系统的主要工艺及关键问题  15-16
  2 生物流化床废水处理技术  16-26
    2.1 生物膜法废水处理技术  16-21
      2.1.1 废水处理常用处理方法  16-18
      2.1.2 生物膜法  18-21
    2.2 三相生物流化床的特性  21-23
      2.2.1 单位容积内微生物量高  21-22
      2.2.2 具有很高的容积负荷率α值和污泥负荷率β值  22
      2.2.3 耐冲击负荷能力强  22-23
      2.2.4 生物膜更新速度快  23
      2.2.5 剩余污泥量少  23
    2.3 气升式三相生物流化床简介  23-26
      2.3.1 气升式三相生物流化床工作原理  23-24
      2.4.2 气升式三相生物流化床的研究及应用  24-26
  3 生物流化床循环水养殖技术与高密度养殖  26-28
    3.1 生物流化床循环水养殖技术  26-27
    3.2 循环水养殖与高密度养殖  27-28
  4 本文研究目的及研究内容  28-29
第二章三相生物流化床处理模拟养殖废水试验  29-42
  1. 引言  29-30
  2. 实验材料与方法  30-35
    2.1 试验材料  30-32
      2.1.1 主要设备及流程  30-32
      2.1.2 试验水源  32
      2.1.3 菌种  32
    2.2 试验方法  32-35
      2.2.1 挂膜启动试验  32-33
      2.2.2 挂膜启动后连续运行试验  33
      2.2.3 分析测定项目及方法  33-35
  3. 试验结果与分析  35-39
    3.1 挂膜启动试验  35-36
    3.2 流化床连续运行试验  36-39
  4. 讨论  39-40
    4.1 流化床挂膜启动试验  39-40
    4.2 连续运行试验  40
  5. 本章小结  40-42
第三章三相生物流化床循环水高密度养殖尼罗罗非鱼的研究  42-55
  1. 引言  42
  2. 试验材料与方法  42-45
    2.1 试验材料  42-44
      2.1.1 主要试验设备及流程  42-43
      2.1.2 尼罗罗非鱼  43-44
      2.1.3 试验饲料  44
      2.1.4 菌种  44
      2.1.5 试验初始用水及贮水池存水  44
    2.2 试验方法  44-45
      2.2.1 试验的运行  44
      2.2.2 分析测定项目  44-45
  3 试验结果与分析  45-49
    3.1 水质指标测定结果  45-49
      3.1.1 养殖池水质指标  45
      3.1.2 流化床进出水口水质指标的变化  45-49
    3.2 尼罗罗非鱼饲养结果  49
  4 讨论  49-50
    4.1 本系统养殖的特点  50
      4.1.1 装置简单，容易操作，节约水源  50
      4.1.2 水质净化效果良好，养殖密度高  50
  5 本章小结  50-55
参考文献  55-63
Abstract  63-64

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