本文關鍵詞：懸浮生長式反應器處理水產養(yǎng)殖固體廢棄物及養(yǎng)殖廢水的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水產養(yǎng)殖過程產生大量的固體廢棄物及養(yǎng)殖廢水,容易引起水質惡化、病害和環(huán)境污染等嚴重問題。生物絮凝技術可以將水體中的顆粒有機物、溶解有機物和無機氮轉化為水產養(yǎng)殖對象可以攝食利用的絮體,實現(xiàn)養(yǎng)殖固體顆粒物的二次利用,該技術具有較好的水質處理效果,已受到國內外水產養(yǎng)殖研究人員的廣泛關注。本試驗利用一種中試規(guī)模的懸浮生長式反應器,研究懸浮生長式反應器對水產養(yǎng)殖固體廢棄物的水質處理效果和絮體的資源化應用。試驗內容分為以下幾部分:1.攪拌強度對懸浮生長式反應器處理水產養(yǎng)殖固體廢棄物的影響實驗以水產養(yǎng)殖固體廢棄物作為生物絮體的營養(yǎng)基質,接種活性污泥,通過調節(jié)轉速來控制水體的混合強度和溶氧濃度(DO),研究1400 r/min、1200 r/min、900 r/min三個攪拌強度下懸浮生長式反應器的水質處理效果和絮體生產情況。結果表明,反應器中出現(xiàn)硝化現(xiàn)象,氨氮(TAN)濃度降低(1400 r/min組TAN濃度小于1 mg/L),無亞硝氮(NO_2~--N)積累。1400 r/min組反應器中總磷(TP)濃度高于1200 r/min和900 r/min組,而活性磷酸鹽(PO_4~(3-)-P)濃度卻低于1200 r/min和900 r/min組,1400 r/min組反應器對PO43--P的去除效果較好。三組絮體蛋白質含量分別為(29.60±0.95)%、(29.70±0.10)%、(29.73±1.06)%,無顯著差異(P0.05);攪拌強度增大,絮體粗脂肪含量逐漸升高,1400 r/min組絮體粗脂肪含量(6.52±0.38)%顯著高于其他兩組的粗脂肪含量(P0.05)。并且,1400 r/min組生物絮體沉降性能優(yōu)于1200 r/min和900 r/min組。2.中試懸浮生長式反應器處理循環(huán)水養(yǎng)殖廢水的研究實驗設定懸浮生長式反應器轉速1400 r/min,研究不同混合液懸浮固體濃度(MLSS,1500 mg/L、3000 mg/L和5000 mg/L)下SBR反應器對循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(Recirculating Aquaculture System,RAS)吉富羅非魚養(yǎng)殖廢水的處理效果。研究表明,SBR反應器具有較好的脫氮效果,三組TAN、NO_2~--N和NO_3~--N出水濃度分別為(0.29~0.39)mg/L、(0.005~0.006)mg/L、(7.11~7.60)mg/L,平均去除率分別為(82.20~86.20)%、(98.40±0.89)%、(38.40~40.00)%(P0.05)。反應器對“三態(tài)氮”的平均去除速率分別為(2.51~2.64)g/m3·d、(0.56)g/m3·d、(8.52~9.78)g/m3·d,對溶解性無機氮(DIN)的平均去除速率(10.25~11.61)g/m3·d,其中,MLSS 1500 mg/L組去除速率較高。三組絮體蛋白質含量分別為(30.00±1.32)%、(29.87±0.67)%、(31.00±0.75)%,粗脂肪含量(9.51±0.94)%、(4.37±0.42)%、(3.65±0.22)%,其中,MLSS 1500 mg/L組絮體粗脂肪含量顯著高于其他兩組(P0.05)。傳統(tǒng)的硝化反應器只對TAN的去除有效,本實驗SBR反應器能夠有效地同步去除RAS羅非魚養(yǎng)殖廢水中的TAN、NO_2~--N和NO_3~--N,實驗可以節(jié)約一定的設備投入和養(yǎng)殖成本,有利于提高經濟效益,促進水產養(yǎng)殖廢水的資源化利用。3.南美白對蝦池塘底泥營養(yǎng)元素釋放效果的研究為研究南美白對蝦池塘底泥在好氧曝氣條件下的營養(yǎng)元素釋放效果,分別取上海奉賢區(qū)南美白對蝦蝦塘0~5 cm、5~10 cm和10~15 cm層面的底泥進行測試。研究發(fā)現(xiàn),表層5~10 cm組底泥TAN釋放較快,前8 h釋放完全,而5~10 cm和10~15 cm組底泥TAN釋放較慢,在16 h后釋放完全;三組TAN都在112 h轉化完全。NO_3~--N濃度前8 h明顯降低,然后持續(xù)緩慢上升,表現(xiàn)為硝化現(xiàn)象。實驗過程中,前8 h內PO43+濃度下降,隨后持續(xù)上升,微生物對磷酸鹽的利用效果不明顯。另外,三組溶解性有機碳(DOC)含量前16 h迅速下降,64 h之后基本耗盡,與DOC/DIN的變化一致,表明異養(yǎng)微生物的生長需要大量的碳源,當碳源不足時,硝化細菌大量繁殖。綜合考慮,南美白對蝦池塘底泥處理宜在前期進行,且0~5 cm的表層處理較為有效。4.SRT對懸浮生長式反應器處理南美白對蝦蝦塘底泥情況的研究SRT對生物絮體影響較大,實驗設計三組SRT(3d、2d、1d),探討SBR反應器對南美白對蝦池塘0~5 cm表層底泥的處理效果。三組反應器中TAN的變化先升高后降低,SRT 3d反應器TAN濃度低于SRT 2d、1d的TAN濃度。三組NO_3~--N濃度在前4天迅速降至最低,沒有出現(xiàn)NO_2~--N積累現(xiàn)象。三組PO_4~(3-)-P從第4天開始逐漸下降,SRT 1d的PO_4~(3-)-P濃度下降較快。本研究表明污泥停留時間越短,反應器中絮體沉降性能越好。蝦塘底泥所培養(yǎng)的生物絮體粗蛋白含量、粗脂肪較低,粗灰分含量均在90%以上,不宜作飼料成分;但SRT增大,有利于絮體營養(yǎng)物質的增長。本研究可以有效地促進生物絮凝過程,促進無機氮的轉化,并且對磷酸鹽有少量的吸收,對減少南美白對蝦蝦塘底泥富營養(yǎng)化及實現(xiàn)底泥的資源化有一定的參考價值。
【關鍵詞】：懸浮生長式反應器 絮體 攪拌強度 混合液懸浮固體濃度 污泥停留時間 蝦塘底泥
【學位授予單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X714
【目錄】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 引言15-21
• 1.水產養(yǎng)殖固體廢棄物15
• 2.生物絮凝技術機理15-16
• 3.生物絮體的組成16-17
• 4.生物絮體的影響因素17-18
• 5.生物絮凝技術在水產養(yǎng)殖中的應用18-19
• 5.1 水質調控作用18
• 5.2 微生態(tài)調控作用18-19
• 5.3 生物絮體對固體顆粒物的轉化19
• 6.應用前景展望及研究內容19-21
• 第二章 攪拌強度對懸浮生長式反應器處理水產養(yǎng)殖固體廢棄物的影響21-34
• 1 材料和方法21-23
• 1.1 實驗材料21-22
• 1.2 實驗設計22
• 1.3 水質測試項目及方法22
• 1.4 生物絮體生化組成分析22-23
• 1.5 絮體EPS的測定23
• 1.6 數(shù)據(jù)分析23
• 2 結果23-29
• 2.1 三態(tài)氮的變化23-24
• 2.2 TN和DIN24-25
• 2.3 TP與PO_4~(3-)-P25-26
• 2.4 pH值、DO的變化26
• 2.5 生物絮體營養(yǎng)組分分析26-27
• 2.6 絮體EPS含量27-28
• 2.7 絮體SVI_(30)和MLSS變化28-29
• 3 討論29-33
• 3.1 氮處理效果29
• 3.2 硝化與同化現(xiàn)象29-30
• 3.3 懸浮生長式反應器絮體的營養(yǎng)組成30
• 3.4 生物絮體EPS含量分析30-31
• 3.5 懸浮生長式反應器絮體的沉降性能31
• 3.6 生物絮體高通量分析31-33
• 4 小結33-34
• 第三章 中試懸浮生長式反應器處理水產養(yǎng)殖廢水的研究34-52
• 1 材料和方法34-37
• 1.1 實驗裝置34
• 1.2 實驗材料34-35
• 1.3 實驗設計與運行35
• 1.4 實驗方法35-36
• 1.4.1 水質指標測定方法35-36
• 1.4.2 去除率計算方法36
• 1.4.3 生化指標測定方法36
• 1.4.4 生物絮體群落結構及多樣性分析36
• 1.5 數(shù)據(jù)分析36-37
• 2 實驗結果37-47
• 2.1 三態(tài)氮的處理效果37-38
• 2.2 TN和DIN的處理效果38
• 2.3 去除率和體積去除負荷38-39
• 2.4 生物絮體的營養(yǎng)組成39-40
• 2.5 FV-5min和SVI_540
• 2.6 生物絮體高通量分析40-47
• 2.6.1 優(yōu)化序列統(tǒng)計41
• 2.6.2 微生物組成及多樣性分析41-43
• 2.6.3 主成分分析43-44
• 2.6.4 生物絮體的群落組成44-46
• 2.6.5 微生物差異及相似性分析46-47
• 3 討論47-51
• 3.1 反應器的水處理效果47-48
• 3.2 反應器的氮去除率和去除速率48-49
• 3.3 生物絮體的營養(yǎng)49-50
• 3.4 懸浮生長式反應器生物絮體的沉降性能50
• 3.5 生物絮體的群落多樣性分析50-51
• 4 小結51-52
• 第四章 SRT對懸浮生長式反應器處理南美白對蝦池塘底泥情況的研究52-60
• 1 材料和方法52-54
• 1.1 實驗裝置52
• 1.2 實驗材料52
• 1.3 實驗設計及運行52-53
• 1.4 實驗方法53
• 1.4.1 水質指標測定53
• 1.4.2 絮體的生化成分測定53
• 1.5 數(shù)據(jù)分析53-54
• 2 結果與討論54-59
• 2.1 不同碳源組的水質變化情況54-56
• 2.1.1 三態(tài)氮的變化54-56
• 2.1.2 TP和PO_4~(3-)-P變化56
• 2.2 FV-5min的變化56-57
• 2.3 絮體的營養(yǎng)成分及含量57-59
• 3 小結59-60
• 第五章 南美白對蝦池塘底泥營養(yǎng)元素釋放效果的研究60-69
• 1 材料和方法60-61
• 1.1 實驗裝置60
• 1.2 實驗材料60
• 1.3 實驗設計60-61
• 1.4 實驗方法61
• 1.4.1 水質指標61
• 1.4.2 營養(yǎng)元素61
• 1.5 數(shù)據(jù)分析61
• 2.結果與討論61-67
• 2.1 水質處理效果61-64
• 2.1.1 無機氮水質變化61-63
• 2.1.2 PO_4~(3-)-P的變化63-64
• 2.2 DOC的變化64-65
• 2.3 DOC/DIN及DIN/PO_4~(3-)的變化65-67
• 2.4 生物絮體的營養(yǎng)元素67
• 3 小結67-69
• 參考文獻69-75
• 致謝75

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1 王曉用;懸浮生長式反應器處理水產養(yǎng)殖固體廢棄物及養(yǎng)殖廢水的研究[D];上海海洋大學;2016年

  本文關鍵詞：懸浮生長式反應器處理水產養(yǎng)殖固體廢棄物及養(yǎng)殖廢水的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：431050