【摘要】：生物濾池作為循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(RAS)水處理的核心單元,其凈化效果直接關系到養(yǎng)殖效益的好壞,因此,目前關于如何提高生物濾池凈水能力的研究越來越受研究人員青睞。在RAS中,有機碳源作為生物膜上微生物的重要營養(yǎng)物質,其在養(yǎng)殖水中的存在形式及含量大小,會對主要功能菌的代謝活動產生一定的作用,進而影響生物濾池的凈水效果;生物膜干露時間長短與膜上主要功能菌群的數(shù)量變化之間存在一定關系,從而也會影響生物濾池凈水能力。本文通過采用自制的循環(huán)水養(yǎng)殖模擬裝置,系統(tǒng)地進行了關于有機碳源和干露時間在生物濾池凈化過程方面的試驗研究,主要研究內容與結果如下:1、利用生物濾池模擬裝置,以實際養(yǎng)殖廢水為處理對象,探討了4種常見有機碳源(葡萄糖、乙醇、紅糖和淀粉)及不同碳氮比(C(TOC)/C(TN)=C/N)對有機物去除、硝化反應和異養(yǎng)反硝化作用等生物濾池主要凈化過程的影響。碳源初選結果顯示,同種碳源下,當C/N從0升高至6過程中,生物濾池對TAN(總氨氮)的去除率呈先升高后降低趨勢;當C/N較小時,各組之間對NO_2~--N(亞硝酸鹽氮)的去除率沒有顯著性差異(P0.05),隨著C/N繼續(xù)升高,NO_2~--N去除率則顯著降低(P0.05);乙醇組除外,隨著C/N升高,其他3組對COD_(Mn)(高錳酸鹽指數(shù))的去除效果,先逐漸增強而后慢慢穩(wěn)定;各組對NO_3~--N(硝酸鹽氮)和TN(總氮)的去除效果先增強后減弱,且變化明顯(P0.05),當C/N=4時,去除效果最好。碳源復選結果顯示,在C/N=4條件下,分別添加有機碳源(乙醇、淀粉、紅糖和葡萄糖)的4組對COD_(Mn)、TAN、NO_3~--N和TN的去除率與對照組相比,均明顯較高(P0.05);而對照組NO_2~--N的去除率最高,達到93.59%;乙醇組對水體中TAN、NO_2~--N、NO_3~--N和TN的凈化效果好于其他3個碳源組。結果表明,乙醇作為外加碳源及C/N為4:1時,能很好地增強生物濾池的凈化作用。2、采用循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)模擬裝置,選擇葡糖糖、乙醇、紅糖和淀粉等4種碳源,按C(TOC)/N=4控制添加量,對不同碳源組和對照組(不添加碳源)牙鲆幼魚的養(yǎng)殖效果進行比較。結果顯示,牙鲆幼魚經過40 d的飼喂,對照組增重率最低,為104.0%,與乙醇組和葡萄糖組之間存在顯著性差異(P0.05);各組存活率均超過85%;紅糖組餌料系數(shù)略大于對照組,其它3組明顯小于對照組;養(yǎng)殖過程中各組氨氮濃度均小于0.3 mg/L;硝酸鹽濃度先升高后趨于穩(wěn)定,穩(wěn)定階段對照組含量高于其它4組;添加少量可溶性有機碳源會導致養(yǎng)殖水體中有機物含量迅速升高,經過微生物分解利用短時間內又恢復正常。研究表明,向循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中添加適量有機碳源對牙鲆幼魚的養(yǎng)殖效果起到促進作用。3、為了在生產中建立科學的生物濾池清洗方法提供理論幫助,研究不同干露時間處理后,生物膜硝化作用效果及主要功能菌群數(shù)量的變化情況。結果表明:當干露時間為3h時,系統(tǒng)經過21h運行,生物膜對TAN和NO_2~--N的去除率分別最高,達到了80.1%和93.5%;各處理組經過相應干露時間處理后,生物載體上異養(yǎng)細菌和硝化細菌數(shù)量均明顯減少;除了9h組和15h組外,其它各組之間,主要功能菌群數(shù)量的差異非常顯著(P0.01)。綜上所述,在實際生產中,在需要對生物濾池進行沖洗的情況下,沖洗時間應控制在3h左右。
【圖文】：

圖 2-1 生物濾料Fig 2-1 Biological filter環(huán)水生物濾池模擬裝置，主要由生物濾器和蓄水箱選用亞克力有機玻璃管，其內部直徑為 140 mm 端都有穿孔板布水，其進水端和排水端都有水閥可，，每個濾器內水力停留時間大約 23-25 s；另外，氣水比（單位時間曝氣量與進水量的體積比值）達柱塑料水箱，其有效容積為 200 L，水箱里有浸沒；生物濾器與蓄水箱之間采用φ25 mm 的塑料軟立的系統(tǒng)，每套系統(tǒng)包括 3 個平行的生物濾器，生 PVC 管鏈接，每組裝置見圖 2-2。

圖 2-1 生物濾料Fig 2-1 Biological filter的循環(huán)水生物濾池模擬裝置，主要由生物濾器和蓄水箱兩部材料選用亞克力有機玻璃管，其內部直徑為 140 mm ，管柱兩端都有穿孔板布水，其進水端和排水端都有水閥可以控過程，每個濾器內水力停留時間大約 23-25 s；另外，通過器中氣水比（單位時間曝氣量與進水量的體積比值）達到 5色圓柱塑料水箱，其有效容積為 200 L，水箱里有浸沒式水氣石；生物濾器與蓄水箱之間采用φ25 mm 的塑料軟管鏈接獨立的系統(tǒng)，每套系統(tǒng)包括 3 個平行的生物濾器，生物濾的 PVC 管鏈接，每組裝置見圖 2-2。
【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】：S959

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本文編號：2643478