【摘要】：臭氧(O3)作為強(qiáng)氧化劑應(yīng)用在海水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的消毒殺菌水處理工藝中,可以有效降低系統(tǒng)內(nèi)污染物含量。由于臭氧具有高效、無二次污染等特點使其在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。同時,循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中添加適量臭氧可以控制水體微生物數(shù)量,有助于維持系統(tǒng)水環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而減少病原微生物進(jìn)入系統(tǒng)水體,減少疾病發(fā)生。然而,隨著臭氧進(jìn)入海水循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)后,產(chǎn)生的一系列臭氧總殘留氧化物(Total Residual Oxidants,TRO)將在系統(tǒng)內(nèi)積累,若不及時處理,會給養(yǎng)殖生物造成毒害作用,這也是海水養(yǎng)殖企業(yè)在選購和使用臭氧發(fā)生裝置時的顧慮所在。因此養(yǎng)殖池TRO的濃度檢測與控制變得尤為重要。目前關(guān)于臭氧的研究更多側(cè)重于探究臭氧對養(yǎng)殖生物(主要為魚類)生長、生理形態(tài)的影響以及臭氧殘留去除技術(shù),鮮少關(guān)注TRO在海水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的濃度檢測、衰減規(guī)律以及對生物濾池運行效果的影響。因此,掌握TRO衰減規(guī)律及其對生物濾池的影響,對于臭氧在海水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)優(yōu)化調(diào)控中具有重大意義。本文通過系統(tǒng)研究TRO對海水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的影響,結(jié)果如下:(1)關(guān)于海水養(yǎng)殖水體的TRO檢測,在0~0.5 mg/L的TRO濃度范圍內(nèi),KI-DPD分光光度法與H3BO3-KI比色法線性關(guān)系良好,檢出限分別為0.040 mg/L和0.034 mg/L,且該兩種測定方法準(zhǔn)確性及重復(fù)性較佳,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(Relative Standard Deviation,RSD)均小于5.0%,低于傳統(tǒng)碘量法;而IDS分光光度法只有在高濃度臭氧海水樣品(0.6~1.2 mg/L)檢測時,RSD才小于5.0%,且測定值顯著低于上述兩種方法(p0.01)。故對于海水養(yǎng)殖水體中的TRO檢測,KI-DPD分光光度法和H3BO3-KI比色法均準(zhǔn)確有效。(2)通過研究不同溫度下TRO的衰減規(guī)律,構(gòu)建了不同溫度下TRO衰減動力學(xué)模型(其中:x--TRO初始濃度,t--時間):13℃:y=(0.8223x-0.0229)-(0.0822x+0.0013)ln(t);18℃:y=(0.8028x-0.0306)-(0.0877x+0.0008)ln(t);23℃:y=(0.8324x-0.0322)-(0.0889x+0.0012)ln(t);28℃:y=(0.6659x+0.0022)-(0.0969x-0.0004)ln(t)。通過生產(chǎn)實踐驗證,28℃時,TRO衰減動力學(xué)模型在4種不同臭氧量條件下,只有在0.25 mg/L濃度下具有較好的預(yù)測能力,在0.50、0.75、1.00 mg/L條件下,處理30min后的測量值偏離度較大,預(yù)測能力較差。(3)不同臭氧量條件下,TRO對養(yǎng)殖池水環(huán)境的影響研究表明:臭氧量為0.5 g/h時,TRO對養(yǎng)殖池內(nèi)水環(huán)境有較好的改善。與對照組相比,CODMn、NO2--N、SS濃度顯著降低(p0.05);總細(xì)菌和弧菌數(shù)量極顯著降低(p0.01),總氨氮(Total Ammionia-N,TAN)濃度變化不顯著(p0.05)。臭氧量為1.0 g/h時,TRO對養(yǎng)殖池內(nèi)水環(huán)境有極好的改善。與對照組相比,CODMn、TAN、NO2--N、SS濃度極顯著降低(p0.01);總細(xì)菌和弧菌數(shù)量極顯著減少(p0.01)。因此,在臭氧量為1.0 g/h時,TRO對養(yǎng)殖池水環(huán)境改善效果更好。(4)不同臭氧量條件下,TRO對流動床生物濾池(Moving-bed Biofilter,MBBF)處理性能的影響研究表明:臭氧量為0.5g/h時,TRO對MBBF處理性能有抑制作用,但與對照組相比,MBBF進(jìn)水CODMn、TAN、NO2--N濃度顯著降低(p0.05)。TRO抑制作用主要表現(xiàn)對NO2--N去除率顯著(p0.01),但對CODMn、TAN去除率不顯著(p0.05)。臭氧量為1.0g/h時,TRO對MBBF處理性能抑制作用極顯著。其主要表現(xiàn)對CODMn、TAN、NO2--N去除效果抑制作用極顯著(p0.01)。同時,與對照組相比,MBBF進(jìn)水CODMn、TAN、NO2--N濃度極顯著降低(p0.01)。因此,臭氧量為1.0g/h時,雖然TRO對MBBF處理性能抑制作用更顯著,但TRO大幅降低了MBBF進(jìn)水CODMn、TAN、NO2--N濃度,從而改善了整個循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì),并與養(yǎng)殖池內(nèi)水質(zhì)變化保持一致。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S967

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2755762