碳源对生物絮团处理养殖废水效果的影响研究

发布时间：2020-08-02 16:51

【摘要】：近年来,随着人类对水产品的需求不断增加,水产养殖行业发展迅速。水体中的残饵和水产养殖动物的粪便所释放出来的氨氮,导致水体严重污染。由于大多数水产养殖行业均存在氨氮浓度较高问题,一般通过添加硝化细菌的方式,将氨氮转化为亚硝态氮,导致养殖水体中亚硝态氮浓度过高,从而带来二次污染。对于养殖水体中氮负荷的问题,一种处理方法是进行换水,但是会消耗大量水资源。另一种方法是循环水养殖,即将养殖用水进行处理循环利用,但是这种养殖模式会增加成本。生物絮团技术逐渐被人们认为是解决水产养殖行业所面临的环境问题和成本问题,并且还可以提高饵料利用率的一项有效替代的技术。本实验就南美白对虾养殖水体中亚硝态氮浓度过高的实际问题,利用生物絮团技术净化水产养殖水体,且实现饲料双重利用从而推出了一种具有良好经济效益和生态效益的新型水产养殖模式。碳源是培养生物絮团过程中的重要因素,通过添加碳源可以实现水体中异养微生物群落结构的变化,微生物在利用有机碳的同时能够同化水体中的溶解态氮形成絮团从而达到净化水环境和饵料再利用的目的。不同的碳源会形成不同的优势菌群从而导致净化效果的差异,不同的碳源投加方式会影响异养微生物的活性,从而也会影响微生物对水体的净化效果。本实验主要考察在不同碳源培养条件下,分批次投加碳源和实时补充投加碳源以及海水条件下对水产养殖废水的处理效果的影响,明确了各反应器系统处理效果的差异,为实践生产提供可参考的数据以及技术方面的支持。本论文得到的主要结论归纳如下:(1)以分批次投加碳源的方式培养絮团处理养殖废水的实验结果显示,添加红糖为碳源的反应器处理效果最好,但是实验后期营养供应不及时,导致异养微生物大量死亡,去除亚硝态氮的效果急剧下降。(2)第二阶段实验更换投加碳源方式为实时补充,保证碳氮比大于20。结果显示,添加葡萄糖为碳源的反应器去除亚硝态氮分三个阶段,去除速率依次为30.36 mg/l·d-1,4.28mg/l·d-1以及3.23mg/l·d-1,在所有碳源培养絮团处理效果中最好。葡萄糖生物絮团反应器中微生物最为活跃,利用DOC能力最强。但是葡萄糖组中粗蛋白含量要略小于红糖组。(3)微生物群落结构多样性分析结果显示,变形菌门均在各个反应器中占绝对优势。葡萄糖组的前20个科水平优势细菌群落中异养细菌的相对丰度最高,因此利用生物絮团技术处理水产养殖废水更加有效果。(4)结果表明,在海水条件下培养的絮团净化水产养殖废水相比较淡水来说效果差一些,微生物不易在海水中生长繁殖。葡萄糖组和红糖组处理效果相差不大,亚硝态氮去除速率分别为0.14 mg/l·d-1和0.18 mg/l·d-1,DOC浓度峰值分别为408.9 mg/1和383.3 mg/l,并且两者去除DOC的速率也较为相近。
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X714
【图文】：

２．２．１三态氮变化情况逡逑２．２．１．１邋氨氮逡逑从图２－２中可以看出，添加碳源的反应器氨氮浓度下降趋势大体一致，均为逐渐下逡逑降趋势。空白对照组反应器由于没有添加任何碳源，所以判断反应器内没有微生物存逡逑在，从而氨氮没有被消耗，氨氮浓度在实验进行的１０天内，没有明显浓度波动的变逡逑化，基本维持在进水浓度５邋ｍｇ／１上下。添加红糖为碳源的反应器氨氮浓度在第４天时降逡逑至０．８５邋ｍｇ／１，之后一直处于ｌｍｇ／１以下的状态。添加葡萄糖为碳源的反应器氨氮浓度在逡逑第６天时降至０．９０邋ｍｇ／１，之后浓度一直保持在１邋ｍｇ／１以下直到实验结束。添加桂圆粉为逡逑碳源的反应器氨氮浓度在第９天时才降至１邋ｍｇ／１以下，实验结束时浓度降至０．７５邋ｍｇ／１。逡逑添加竹粉为碳源的反应器氨氮浓度去除速度相比较添加其他３种碳源的反应器较为缓逡逑慢，在实验进行至第４天时浓度达到３．８０邋ｍｇ／１，之后下降速度变缓，从第４天到第１０逡逑天

图２－２各反应器系统氨氮的变化情况逡逑２．２．１．２亚硝态氮逡逑从图２－３可以看出，添加桂圆粉为碳源的反应器亚硝态氮浓度在第］－５天变化趋势逡逑呈先下降后上升，其中第３天亚硝态氮浓度为２５．２８邋ｍｇ／ｌ，第５天之后开始下降，在第逡逑１０天浓度达到最低为６．７１邋ｍｇ／１。逡逑0娜照组—桂圆粉组一灥十葡萄糖组＋竹灥逡逑Ｑ邋逦｜逦Ｉ邋ｉ邋Ａ邋ｉ邋Ｉ邋＾ｘｔ＿＾逦逦逦｜逦｜逦Ｉ邋ｉ邋Ｉ邋ｉ邋Ｉ邋ｉ邋Ｉ邋ｉ邋Ｉ邋ｉ邋Ｉ逡逑０１逦２３４５６７８９逦１０逦１１逡逑时间／天逡逑图２－３各反应器系统亚硝态氮的变化情况逡逑－ＩＩ－逡逑

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【参考文献】

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本文编号：2778796