高位池循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中MBBR和泡沫分離器的工藝優(yōu)化與試驗.pdf

1、封閉循環(huán)水養(yǎng)殖模式特有的優(yōu)勢以及資源與環(huán)境的剛性約束,使得它成為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的方向之一。封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖的關(guān)鍵是對養(yǎng)殖環(huán)境的調(diào)控,現(xiàn)有的調(diào)控技術(shù)包括水處理技術(shù)和微生態(tài)制劑等。在工業(yè)與生活污水處理中,泡沫分離器和移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)都是比較成熟、有效的水處理技術(shù),在循環(huán)海水養(yǎng)殖水處理方面也具有很好的應(yīng)用前景,有必要進(jìn)行研究。
　　為了將移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)用于循環(huán)海水養(yǎng)殖水處理系統(tǒng),采用了新型的微孔曝氣

2、管顆粒填料與傳統(tǒng)的活性炭顆粒、PP環(huán)形填料、PE球形填料、EPS泡沫珠填料,對人工海水養(yǎng)殖廢水進(jìn)行同步硝化反硝化試驗,并針對掛膜效果最好的填料顆粒,研究其不同初始氨氮濃度、流量和CODMn/N比對MBBR脫氮性能的影響。結(jié)果表明,微孔曝氣管顆粒的掛膜效果最好,連續(xù)運行23天后生物膜濃度和厚度就分別達(dá)到了10 g·L填料-1和300μm,其余填料生物膜濃度直到40 d時才分別達(dá)到2.27 g·L填料-1、1.06 g·L填料-1、1.18

3、 g·L填料-1、1.02 g·L填料-1。微孔曝氣管顆粒的硝化速率和反硝化速率隨氨氮濃度、流量和CODMn/N比的增大而升高,在流量1.02 L·min-1、氨氮濃度5.93 mg·L-1、CODMn115.14 mg·L-1時分別達(dá)到了最高值21.67和18.30 mg·L填料-1·h。微孔曝氣管顆粒MBBR在最初24 h內(nèi)對高位池養(yǎng)殖廢水氨氮、亞硝酸鹽氮和CODMn的去除率分別為31.93％、79.89%和10.76%。
　

4、　結(jié)合高位池對蝦養(yǎng)殖廢水的水質(zhì)特點,對傳統(tǒng)泡沫分離器的起泡工藝進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計了兩種分別利用射流器和微孔曝氣管產(chǎn)生泡沫的泡沫分離器。并針對其特點對前者進(jìn)行了不同流量(20、40和60 m3·h-1)的研究,對后者進(jìn)行了不同通氣量(空氣壓縮機的功率分別為0.12、0.24和0.36 KW)的試驗,此外,還對比了二者在相同流量下的處理效果。結(jié)果表明,流量的變化對射流泡沫分離器的水處理效果影響較小,對磷酸鹽、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮去除率均小于1%

5、,對SS、CODMn和氨氮的去除率分別為4.27%~5.49%、1.45%~2.88%和1.11%~1.42%。而微孔曝氣泡沫分離器對氨氮、CODMn和SS的去除率隨著供氣功率的增加而升高,但是去除效果的提升空間有限。相同處理條件下,射流泡沫分離器水處理效果好于微孔曝氣泡沫分離器,且功率更低,能耗更少。相對于微孔曝氣管,射流器更適用于泡沫分離器的起泡裝置。
　　針對高位池集約化高密度養(yǎng)殖環(huán)境污染程度嚴(yán)重以及病害頻發(fā)等問題,設(shè)計開發(fā)

6、了集篩網(wǎng)過濾、生化反應(yīng)、泡沫分離和臭氧殺菌于一體的多功能循環(huán)水處理器和二級生物過濾器,構(gòu)建了由原水砂濾系統(tǒng)、覆膜高位池、集污系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)和增氧系統(tǒng)組成的高位池循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng),并對該系統(tǒng)的養(yǎng)殖水質(zhì)調(diào)控效果進(jìn)行了驗證。驗證試驗設(shè)置了流量分別為20(T1)、40(T2)、60(T3)m3·h-1的試驗組。結(jié)果表明,與對照組相比,試驗組對NH4+和NO2-均有明顯的消除效果,其中對NH4+的消除率分別為27.9%、48.7%、55.8%,對