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循环水养殖生物滤池滤料挂膜及其水处理效果研究

作　者: 曹涵
导　师: 宋协法
学　校: 中国海洋大学
专　业: 捕捞学
关键词: 工厂化循环水养殖生物滤料生物膜水处理 HRT
分类号: S959
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

水处理系统是循环水养殖系统的核心,水处理技术制约着整个养殖系统的水质状况和生产能力。生物膜法处理废水具有产生污泥少、抗冲击、负荷能力强、运行消耗少等特点,在循环水养殖水处理系统中得到了广泛应用。生物滤料是保证生物膜反应器高效和经济运行的核心,它不仅提供微生物附着的场所,而且影响着生物膜的生长、脱落、形态和空间结构,对装置的运行效果和能耗有十分重要的影响。本论文首先研究了填装有软性滤料、弹性滤料、半弹性滤料和悬浮球型滤料的四个生物滤池在自然、活性污泥和优势菌三种挂膜方式下的生物功能启动情况。结果显示在三种挂膜方式中,采用自然挂膜需要的时间最长,大约需要45天左右,生物滤池才能建立其生物功能,养殖废水中的氨氮才能降到0.035mg/L左右。并且采用自然挂膜生物滤池中亚硝态氮有很强的累积效应,亚硝态氮的峰值可达到2.8mg/L左右。采用优势菌挂膜,在系统运行的前期养殖废水中的氨氮浓度下降速度很快,但是当系统运行20天左右时氨氮浓度在0.86mg/L左右,并将持续很长一段时间。而采用活性污泥挂膜,当系统运行30天左右养殖废水中的氨氮浓度就能降到0.035mg/L左右,并且亚硝态氮的累积效应也不如自然挂膜明显。所以本试验证明采用活性污泥挂膜要优于采用其它两种挂膜方式。试验结果还表明填装悬浮球型滤料的生物滤池采用活性污泥挂膜其生物功能的启动相对于其它三种滤料更为容易,其生物膜也更为稳定。填装悬浮球型滤料的生物滤池采用活性污泥挂膜系统运行到第27天时,生物滤池中氨氮的浓度就下降到0.033mg/L。且生物滤池中的亚硝态氮的累积效应也相对比较弱。这表明填装悬浮球型滤料的生物滤池采用活性污泥挂膜其生物功能的启动只需要27天,而另外三种滤料则需要大约35天左右。水力停留时间(HRT)对悬浮球型滤料在处理养殖废水中影响研究中设计了0.4h、0.6h、0.8h三个不同的水力停留时间。结果表明,当模拟养殖污水氨氮起始浓度在2 mg/L左右时最佳水力停留时间(HRT)为0.6h,循环6天能使氨氮浓度降到0.03mg/L左右,亚硝态氮有短期累积问题,但最终都能被降到0.05 mg/L以下。水力停留时间影响氨氮的去除效率,从而影响亚硝酸氮的累积。水力停留时间(HRT)对有机物(CODmn)去除影响不大,且该种滤料对有机物(CODmn)去除效果较差,去除率在28%左右。

全文目录

中文摘要  7-9
英文摘要  9-11
第一章工厂化循环水养殖现状及水处理研究进展  11-25
  1 前言  11
  2 我国水产养殖业的发展方向  11-14
    2.1 生态养殖  12
    2.2 工厂化循环水养殖  12-13
    2.3 工厂化养殖水处理系统的主要工艺及关键问题  13-14
  3 工厂化循环水养殖污水处理技术  14-18
    3.1 污水中固体废物的去除  15-17
    3.2 溶解性气体浓度的控制  17
    3.3 消毒  17-18
  4 养殖水中的氨氮、亚硝态氮及其去除方法  18-25
    4.1 养殖系统中氨氮的来源及对养殖物的危害  18-20
      4.1.1 氨氮的来源  18-19
      4.1.2 氨氮的毒害  19-20
    4.2 养殖系统中亚硝态氮的产生及对养殖物的危害  20-21
      4.2.1 亚硝态氮的产生  20
      4.2.2 亚硝态氮的毒害  20-21
    4.3 污水中氨氮和亚硝态氮的去除和控制  21-25
第二章工厂化循环水养殖中生物膜  25-33
  1 工厂化循环水养殖中生物滤池  25-26
  2 工厂化循环水养殖水处理中的生物膜法  26-30
    2.1 生物膜的形成  26-27
    2.2 生物膜的净化机理及相关动力学机理  27-29
      2.2.1 生物膜的净化机理  27-28
      2.2.2 生物膜的硝化反应动力学机理  28-29
    2.3 生物膜的挂膜方法  29-30
  3 生物膜载体的研究进展  30-33
    3.1 生物膜载体发展现状  30-31
    3.2 生物膜载体发展趋势  31-33
第三章四种不同滤料的挂膜试验  33-50
  1 材料与方法  33-36
    1.1 实验装置  33-35
    1.2 实验材料  35
    1.3 实验方案设计  35-36
      1.3.1 自然挂膜  35-36
      1.3.2 活性污泥挂膜  36
      1.3.3 加入优势菌挂膜  36
    1.4 水质指标的检测方法  36
  2 实验结果与讨论  36-49
    2.1 生物滤料上微生物的生长情况  36-37
    2.2 采用自然挂膜方法的四种滤料的挂膜情况  37-41
    2.3 采用活性污泥挂膜的四种滤料的挂膜情况  41-44
    2.4 采用优势菌挂膜的四种滤料的挂膜情况  44-47
    2.5 悬浮球型滤料采用三种不同挂膜方法挂膜氨氮和亚硝态氮变化  47-49
  3 结论  49-50
第四章水力停留时间（HRT）对悬浮球型滤料在处理养殖废水的影响  50-57
  1 材料与方法  50-52
    1.1 试验装置  50-51
    1.2 实验方案设计  51-52
      1.2.1 循环水养殖水质要求  51
      1.2.2 试验用水水质  51
      1.2.3 生物滤池启动  51
      1.2.4 不同水力停留时间下生物滤池的处理效果  51-52
    1.3 水质指标的检测方法  52
  2 试验结果及分析  52-56
    2.1 生物滤池启动阶段  52
    2.2 不同水力停留时间对氨氮去除效果的影响  52-54
    2.3 不同水力停留时间对亚硝态氮去除效果的影响  54-55
    2.4 不同水力停留时间对有机物（CODmn）去除效果的影响  55-56
  3 结论  56-57
下一步的工作  57-58
参考文献  58-64
致谢  64

循环水养殖生物滤池滤料挂膜及其水处理效果研究

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