海洋硝化細(xì)菌富集體系建立及脫氮效能分析.pdf

1、為了滿足人們對海洋水產(chǎn)蛋白的需求,海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者不斷的提高水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖密度,致使養(yǎng)殖廢水的排放量增加,對近海水域的污染程度也日趨嚴(yán)重。為了解決這一問題,國內(nèi)外研究者開始了工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的研究。廢水的脫氮處理是工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖成敗的關(guān)鍵,也是眾多專家學(xué)者的研究重點(diǎn)。本試驗(yàn)擬通過構(gòu)建浸沒式生物膜反應(yīng)器,利用膜法脫氮的方法達(dá)到循環(huán)養(yǎng)殖廢水脫氮的目的。本課題主要研究內(nèi)容為硝化細(xì)菌的混養(yǎng)富集、浸沒式生物膜反應(yīng)器的構(gòu)建,反應(yīng)器最佳參數(shù)的設(shè)

2、定及最佳條件下反應(yīng)器的脫氮研究。
　　本課題采用先自養(yǎng)富集后異養(yǎng)富集的混養(yǎng)方法富集馴化海洋硝化細(xì)菌,經(jīng)過60天的自養(yǎng)富集,氨氧化細(xì)菌的數(shù)目增加了25倍并成為系統(tǒng)中的競爭優(yōu)勢菌,亞硝酸鹽氧化細(xì)菌的數(shù)目增加了7倍,異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)目不足原來的1/25。氨氮的去除率達(dá)4mg/L·d,總氮損失率為34.10％。異養(yǎng)結(jié)束后,反應(yīng)器內(nèi)異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)目超過氨氧化細(xì)菌和亞硝酸鹽氧化細(xì)菌數(shù)目成為優(yōu)勢菌,反應(yīng)器氨氮的日降解率降低,COD降解率升高,證明COD可

3、以抑制氨氧化細(xì)菌和亞硝酸鹽氧化細(xì)菌的活性,對亞硝酸鹽氧化細(xì)菌的抑制作用更為嚴(yán)重。
　　生物脫氮單元采用浸沒式生物膜反應(yīng)器,反應(yīng)器直徑(D)約為10.5cm,高(H)約為為120cm,總體積約為10L。利用牡蠣殼作載體填料,濾柱中由下到上牡蠣殼粒徑分別為2cm、1.5cm和1cm,三種粒徑的牡蠣殼填充高度比為1:3:1,總填充高度(h)約為75cm,填充體積約為6.5L,孔隙率約為35%。分別用自養(yǎng)馴化結(jié)束和異養(yǎng)馴化結(jié)束的海水進(jìn)行循

4、環(huán)水掛膜,同時(shí)采用自然海水作為對照。掛膜期間溫度控制在26-28℃,水力停留時(shí)間為200mL/min,溶解氧濃度控制在5mg/L之上。氨氮添加濃度為4mg/L·d,以魚餌浸出液作為有機(jī)碳源, COD濃度為20mg/L。自養(yǎng)富集結(jié)束后的海水直接掛膜優(yōu)于異養(yǎng)結(jié)束后掛膜,更優(yōu)于用自然海水掛膜。膜生長周期約為44d,生物膜在穩(wěn)定的情況下,氨氮的去除率達(dá)100%,且亞硝酸鹽濃度在0.1mg/L以下。
　　最后本課題利用正交試驗(yàn)研究溫度、氨氮

5、濃度以及水力停留時(shí)間對生物膜脫氮效能的影響,結(jié)果顯示溫度對生物膜脫氮效能影響做大,氨氮濃度次之,水力停留時(shí)間最后。最佳的反應(yīng)參數(shù)為溫度為20℃,氨氮濃度為3mg/L,水力停留時(shí)間為200mL/min。并且在最佳反應(yīng)條件下探究了反應(yīng)器的脫氮效能,在每天投加的氨氮添加濃度為4mg/L·d的情況下,氨氮日去除量12.93mg/L·d,硝酸鹽日去除量為86.4mg/L·d。且亞硝酸鹽濃度在0.1mg/L之下。經(jīng)生物脫氮的廢水可直接打回養(yǎng)殖池重新