收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

四种填料的生物滤器对模拟海水养殖废水处理效率比较研究

宋奔奔  
【摘要】: 生物滤器是封闭循环水养殖系统(Recirculating aquaculture system, RAS)的核心单元,而载体填料对生物滤器的功能发挥起着关键的作用。本文在测定竹质空心生化球、麦饭石、陶粒和塑料生物滤球等四种填料关键理化参数的基础上,研究了四种填料的曝气生物滤器对人工模拟海水养殖废水化学好氧量(Chemical oxygen demand, COD)、总氨氮(Total ammonium nitrogen, TAN)的去除速率以及硝化细菌数量增长情况,比较了四种不同填料、不同C:N比对生物滤器硝化效能的影响,分析探讨了曝气生物滤器对COD、TAN等污染物的去除机理和机制。研究结果表明: (1)竹制空心生化球填料的比重和水接近,理化性能最佳;陶粒的比表面积最大;麦饭石的粒径最小,生物滤器总表面积最大。采用BET原理来测定填料比表面积反映了填料的最大可能的比表面积,但不适于表征填料的生物膜细菌附着总体表面积。 (2)麦饭石具有最高的COD去除速率和TAN去除速率,最高去除速率分别可达850 g/m~3·d和20 g/m~3·d,其原因可能在于其具一定的吸附作用,粒径最小及具较大的总表面积。竹制空心生化球次之,最高去除速率分别可达750 g/m~3·d和18 g/m~3·d,且在高C:N比下具有最高的去除速率;在封闭循环水养殖中具有一定的应用前景;陶粒略次于竹制空心生化球,最高去除速率分别可达650 g/m~3·d和15 g/m~3·d;而生物滤球效果最差,最高去除速率分别可达650 g/m~3·d和10 g/m~3·d。TAN去除速率随着COD含量(即C:N)的升高而降低,COD去除速率随着C源含量的升高而升高。C:N比高于12时,会破坏生物膜结构和功能,使硝化功能异常; (3)在不同C:N比条件下,不同填料的TAN去除百分比差异很大。麦饭石、陶粒以及生物滤球等三种填料的TAN去除百分比随时间的推移呈指数上升趋势,去除百分比与时间的拟合曲线分别为:y = 0.334Ln(x) - 0.173(R2 = 0.81),y = 0.195Ln(x) + 0.015(R2 = 0.75),y = 0.069Ln(x) - 0.039(R2 = 0.49);而竹制空心生化球的TAN去除百分比随时间的推移呈直线上升趋势,去除百分比与时间的拟合曲线为:y = 0.0251x(R2 = 0.91); (4)生物滤器内硝化细菌的数量低于异养细菌的数量;竹制空心生化球的氨氧化细菌(Ammonium-oxidizing bacteria, AOB)数量最高,可达4.47×106 MPN/g;在温度为15-22℃,水力停留时间(Hydraulic retention time, HRT)为0.5 h的运行条件下,生物滤器的硝化细菌挂膜成功需40-50d左右:竹制空心生化球最慢,需要50d;其他填料约需40d; (5)填料的种类能够影响生物滤器的运行稳定性。填料选择与生物滤器生物膜的挂膜成熟、正常硝化功能的建立有密切的关系,而对硝化速率具有更为明显的影响。 (6)生物滤器的TAN去除速率受进水稳定性、有机物浓度以及生物膜细菌周期性的影响;TAN去除速率具有周期性,进而导致生物滤器出水的TAN浓度产生波动,其原因还有待进一步深入研究。


知网文化
【相似文献】
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 程波;杨红生;刘鹰;李贤;宋奔奔;;循环水养虾系统Cu的收支及对生物滤器的影响[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
2 刘鹰;王森;刘志培;张延青;;人工筛选细菌强化挂膜对海水生物滤器硝化速率的影响研究[A];中国动物学会、中国海洋湖沼学会贝类学分会第八次会员代表大会暨第十三次全国贝类学术讨论会论文摘要集[C];2007年
3 陈家长;何尧平;孟顺龙;;封闭式循环水养殖研究进展[A];循环农业与新农村建设——2006年中国农学会学术年会论文集[C];2006年
4 车轩;刘晃;张宇雷;;往复式微珠生物过滤器的设计及其处理效果研究[A];2009年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2009年
5 泮进明;张颖萍;;NFT草滤器净化循环流水水产养殖沉淀器污液的研究[A];中国水产学会第五届青年学术年会摘要集[C];2004年
6 王芳;倪学勤;曾东;白林;马志勇;翁洋;;DGGE技术及其在堆肥微生物群落研究中的应用[A];第四届第九次全国学术研讨会暨饲料和动物源食品安全战略论坛论文集(上册)[C];2008年
7 田景波;孙修涛;黄滨;;海水池塘养殖污水减排系统的设计和工程化技术[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
8 刘鹰;杨红生;张涛;周毅;张福绥;;不同处理水培育海湾扇贝苗种的实验研究[A];贝类学会第七次会员代表大会暨第十一次学术讨论会摘要[C];2003年
9 Kramer,J.P.;Wouters,J.W.;Rosmalen,P.van;Kramer,J.P.;Wouters,J.W.;Rosmalen,P.van;;帕克活性生物砂滤脱氮的四年运行经验[A];2011(第五届)水业高级技术论坛论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 丁颖;生物滤器处理恶臭气体及其微生物生态研究[D];浙江大学;2007年
2 程波;对虾封闭循环水养殖系统中Cu~(2+)的生态效应[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 宋奔奔;四种填料的生物滤器对模拟海水养殖废水处理效率比较研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
2 陈江萍;海水循环水养殖系统中生物滤器污染物去除机理的初步研究[D];青岛理工大学;2010年
3 罗荣强;海水生物滤器硝化反应动力学模型研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2012年
4 徐洋;海水生物滤器处理养鱼废水硝化过程的基础研究[D];青岛理工大学;2010年
5 李湘萍;低剂量甲醛对循环水系统及欧鲈的影响研究[D];青岛科技大学;2011年
6 沈加正;膜生物反应器应用于海水养殖废水处理的基础研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
7 梁洋洋;生物活性炭填料反应器硝化性能的研究[D];上海海洋大学;2011年
8 王华;投喂策略对工厂化养殖半滑舌鳎的效应特征与投喂模型构建[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
9 孙国祥;流速、温度对封闭循环水养殖大菱鲆摄食效应和动态投喂模型的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 记者 刘颖 黄勇娣;高密度养虾不换水不用药[N];解放日报;2006年
2 本报驻乌克兰记者 何永晋;科贝良斯基地电脉冲水净化法[N];科技日报;2004年
3 刘鹰;海水循环水养殖技术现状与展望[N];中国渔业报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978