不同有机碳源及C/N对生物滤池净化效果的影响
发布时间：2021-04-04 06:36
利用生物滤池模拟装置,以实际养殖废水为处理对象,探讨了4种常见有机碳源（葡萄糖、乙醇、红糖和淀粉）及不同碳氮比对有机物去除、硝化反应和异养反硝化作用等生物滤池主要净化过程的影响。碳源初选结果显示,同种碳源下,当C/N从0升高至6过程中,生物滤池对TAN（总氨氮）的去除率呈先升高后降低趋势;当C/N较小时,各组对NO2--N的去除率差异性不显著（P>0.05）,随着C/N继续升高,NO2--N去除率则显著降低（P<0.05）;乙醇组除外,其他3组随着C/N升高,CODMn去除率先迅速增大然后趋于稳定;各组NO3--N和TN去除率呈先升高后降低趋势,且变化显著（P<0.05）,当C/N=4时,分别达到最高值。碳源复选结果显示,在C/N=4条件下,分别添加有机碳源（乙醇、淀粉、红糖和葡萄糖）的4组对TAN、NO3--N、TN和CODMn的去除率显著高于对照组...
【文章来源】：渔业科学进展. 2016,37(01)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
生物滤料Fig.1Biologicalfilters
m，管柱高度为600mm，滤器两端都有穿孔板布水，其进水端和排水端都有水阀可以控制水流速率，整个实验过程中，每个滤器内水力停留时间(HRT)为23–25s。另外，通过调节曝气机气阀，使滤器中气水比(单位时间曝气量与进水量的体积比值)达到5∶1(赵倩,2013)1)。蓄水箱采用白色圆柱塑料水箱，其有效容积为200L，水箱里有浸没式水泵，控温加热棒和曝气气石；生物滤器与蓄水箱之间采用25mm的塑料软管连接。实验共有5套互相独立的系统，每套系统包括3个平行的生物滤器，生物滤器间采用内径为20mm的PVC管连接，每组装置见图2。图2实验装置Fig.2Schemeoftheexperimentaldevice1.2方法1.2.1实验用水实验用水取自山东烟台市海阳黄海水产有限公司半滑舌鳎成鱼循环水养殖车间，实验开始时间为2014年6月22日。取水时间为早上投饵后30min，水质参数pH为7.8–8.2，DO为5.5–7.5mg/L，盐度为29.4–29.7。1.2.2生物膜培养生物膜培养采用预培养法，实验前42d，往每个实验组的蓄水箱加入养殖废水200L，并添加50mg/L微生态净水剂(富含硝化细菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合菌群、放线菌群和酵母菌等益生菌，有益菌含量大于2×1010CFU/g)作为挂膜菌种(王威等,2013;赵倩等,2012)。另外，为了提高生物膜培养速度，再添加20mg/L氯化铵，20mg/L葡萄糖作为生物膜培养的补充氮源和碳源。每7d换水1次，换水后重新按比例添加微生态制剂、氯化铵和葡萄糖，并定期检测水中氨氮和亚硝态氮浓度，直至亚硝态氮浓度降低且达到稳定状态时，表明生物膜成熟。挂膜期间系统运行参数pH为7.5–8.0，温度为26.5–28.0℃，DO>6mg/L。1.2.3碳源初选生物膜成熟后，排干预培养用水，从养殖池回水管中取0.5m3养殖废水，平均加入5套实验装置中，测量初始C(TOC)/N(
130渔业科学进展第37卷图3不同C/N下各组CODMn的初始浓度(mg/L)Fig.3OriginalCODMnconcentrations(mg/L)ofthefourgroupsatdifferentcarbon-nitrogenratiosP、Y、H、DF分别表示葡萄糖、乙醇、红糖和淀粉；对照组表示为0#P、Y、H、DFdenotedglucose,ethanol,brownsugarandstarch,respectively.0#representedthecontrolgroup图4葡萄糖组不同C/N条件下主要水质指标的去除率Fig.4Removalratesofwaterqualityindicesatdifferentcarbon-nitrogenratiosintheglucosegroup不同字母表示差异显著(P<0.05)，对照组表示为0#Differentlettersindicatedsignificantdifference(P<0.05),0#representedthecontrolgroup不显著(P>0.05)。研究发现，对照组对NO3-N、CODMn和TN的去除率均最小，随着C/N升高，各处理组对NO3-N、CODMn和TN的去除率呈先增大后减小趋势，当C/N=4时，分别达到最大值为46.78%、54.88%、46.36%时，与其他实验组相比存在显著性差异(P<0.05)。2.1.4红糖为碳源及不同C/N条件下生物滤池的净化效果红糖为外加碳源时，不同C/N条件下生物滤池的净化效果见图6。从图6可以看出，当C/N为2和4时，生物滤池对TAN的去除率显著高于对照组图5乙醇组不同C/N条件下各水质指标的去除率Fig.5Removalratesofwaterqualityindicesatdifferentcarbon-nitrogenratiosintheethanolgroup不同字母表示差异显著(P<0.05)，对照组表示为0#Differentlettersindicatedsignificantdifferences(P<0.05),0#representedthecontrolgroup(P<0.05)，当C/N升高至6时，TAN去除率降至最低，为65.65%。当C/N较小时，生物滤池对NO2-N的去除率较高，且与对照组差异不显著(P>0.05)；随着C/N继续升高至4和6时，NO2-N去除率明显减校对
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同碳源对陶环滤料生物挂膜及同步硝化反硝化效果的影响[J]. 王威,曲克明,朱建新,崔正国,王玮,杨翠华,王海增. 应用与环境生物学报. 2013(03)
[2]碳氮比对滤料除氨氮能力的影响试验研究[J]. 赵倩,曲克明,崔正国,王威. 海洋环境科学. 2013(02)
[3]碳源对海水反硝化细菌活性的影响及动力学分析[J]. 刘伶俐,宋志文,钱生财,冯梦雪,张宇洲. 河北渔业. 2013(01)
[4]碳源及C/N对复合菌群净化循环养殖废水的影响[J]. 钱伟,陆开宏,郑忠明,伍华雯,邵路路,陈辉煌. 水产学报. 2012(12)
[5]碳源对硝化细菌的影响研究[J]. 陈婧媛,朱秀慧,巩菲丽,靳艳文,单明军. 燃料与化工. 2012(05)
[6]A2/O工艺内回流中溶解氧对反硝化的影响[J]. 李培,潘杨. 环境科学与技术. 2012(01)
[7]循环水养殖用水中反硝化碳源研究现状[J]. 罗国芝,鲁璐,杜军,刘倩,董明来. 渔业现代化. 2011(03)
[8]微波消解法测定水中高锰酸盐指数的最佳条件[J]. 许美玲,徐树兰. 广州化工. 2010(05)
[9]碳源对生物膜同步硝化反硝化脱氮影响[J]. 魏海娟,张永祥,蒋源,张璨. 北京工业大学学报. 2010(04)
[10]碱性高锰酸盐指数测定的影响因素[J]. 吕永哲,王增长. 山西能源与节能. 2010(02)
硕士论文
[1]水质调控对生物滤器生物膜培养的影响研究[D]. 赵倩.中国海洋大学 2013
[2]生物强化反应器净化循环养殖废水的研究[D]. 钱伟.宁波大学 2012
本文编号：3117916
【文章来源】：渔业科学进展. 2016,37(01)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
生物滤料Fig.1Biologicalfilters
m，管柱高度为600mm，滤器两端都有穿孔板布水，其进水端和排水端都有水阀可以控制水流速率，整个实验过程中，每个滤器内水力停留时间(HRT)为23–25s。另外，通过调节曝气机气阀，使滤器中气水比(单位时间曝气量与进水量的体积比值)达到5∶1(赵倩,2013)1)。蓄水箱采用白色圆柱塑料水箱，其有效容积为200L，水箱里有浸没式水泵，控温加热棒和曝气气石；生物滤器与蓄水箱之间采用25mm的塑料软管连接。实验共有5套互相独立的系统，每套系统包括3个平行的生物滤器，生物滤器间采用内径为20mm的PVC管连接，每组装置见图2。图2实验装置Fig.2Schemeoftheexperimentaldevice1.2方法1.2.1实验用水实验用水取自山东烟台市海阳黄海水产有限公司半滑舌鳎成鱼循环水养殖车间，实验开始时间为2014年6月22日。取水时间为早上投饵后30min，水质参数pH为7.8–8.2，DO为5.5–7.5mg/L，盐度为29.4–29.7。1.2.2生物膜培养生物膜培养采用预培养法，实验前42d，往每个实验组的蓄水箱加入养殖废水200L，并添加50mg/L微生态净水剂(富含硝化细菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合菌群、放线菌群和酵母菌等益生菌，有益菌含量大于2×1010CFU/g)作为挂膜菌种(王威等,2013;赵倩等,2012)。另外，为了提高生物膜培养速度，再添加20mg/L氯化铵，20mg/L葡萄糖作为生物膜培养的补充氮源和碳源。每7d换水1次，换水后重新按比例添加微生态制剂、氯化铵和葡萄糖，并定期检测水中氨氮和亚硝态氮浓度，直至亚硝态氮浓度降低且达到稳定状态时，表明生物膜成熟。挂膜期间系统运行参数pH为7.5–8.0，温度为26.5–28.0℃，DO>6mg/L。1.2.3碳源初选生物膜成熟后，排干预培养用水，从养殖池回水管中取0.5m3养殖废水，平均加入5套实验装置中，测量初始C(TOC)/N(
130渔业科学进展第37卷图3不同C/N下各组CODMn的初始浓度(mg/L)Fig.3OriginalCODMnconcentrations(mg/L)ofthefourgroupsatdifferentcarbon-nitrogenratiosP、Y、H、DF分别表示葡萄糖、乙醇、红糖和淀粉；对照组表示为0#P、Y、H、DFdenotedglucose,ethanol,brownsugarandstarch,respectively.0#representedthecontrolgroup图4葡萄糖组不同C/N条件下主要水质指标的去除率Fig.4Removalratesofwaterqualityindicesatdifferentcarbon-nitrogenratiosintheglucosegroup不同字母表示差异显著(P<0.05)，对照组表示为0#Differentlettersindicatedsignificantdifference(P<0.05),0#representedthecontrolgroup不显著(P>0.05)。研究发现，对照组对NO3-N、CODMn和TN的去除率均最小，随着C/N升高，各处理组对NO3-N、CODMn和TN的去除率呈先增大后减小趋势，当C/N=4时，分别达到最大值为46.78%、54.88%、46.36%时，与其他实验组相比存在显著性差异(P<0.05)。2.1.4红糖为碳源及不同C/N条件下生物滤池的净化效果红糖为外加碳源时，不同C/N条件下生物滤池的净化效果见图6。从图6可以看出，当C/N为2和4时，生物滤池对TAN的去除率显著高于对照组图5乙醇组不同C/N条件下各水质指标的去除率Fig.5Removalratesofwaterqualityindicesatdifferentcarbon-nitrogenratiosintheethanolgroup不同字母表示差异显著(P<0.05)，对照组表示为0#Differentlettersindicatedsignificantdifferences(P<0.05),0#representedthecontrolgroup(P<0.05)，当C/N升高至6时，TAN去除率降至最低，为65.65%。当C/N较小时，生物滤池对NO2-N的去除率较高，且与对照组差异不显著(P>0.05)；随着C/N继续升高至4和6时，NO2-N去除率明显减校对
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同碳源对陶环滤料生物挂膜及同步硝化反硝化效果的影响[J]. 王威,曲克明,朱建新,崔正国,王玮,杨翠华,王海增. 应用与环境生物学报. 2013(03)
[2]碳氮比对滤料除氨氮能力的影响试验研究[J]. 赵倩,曲克明,崔正国,王威. 海洋环境科学. 2013(02)
[3]碳源对海水反硝化细菌活性的影响及动力学分析[J]. 刘伶俐,宋志文,钱生财,冯梦雪,张宇洲. 河北渔业. 2013(01)
[4]碳源及C/N对复合菌群净化循环养殖废水的影响[J]. 钱伟,陆开宏,郑忠明,伍华雯,邵路路,陈辉煌. 水产学报. 2012(12)
[5]碳源对硝化细菌的影响研究[J]. 陈婧媛,朱秀慧,巩菲丽,靳艳文,单明军. 燃料与化工. 2012(05)
[6]A2/O工艺内回流中溶解氧对反硝化的影响[J]. 李培,潘杨. 环境科学与技术. 2012(01)
[7]循环水养殖用水中反硝化碳源研究现状[J]. 罗国芝,鲁璐,杜军,刘倩,董明来. 渔业现代化. 2011(03)
[8]微波消解法测定水中高锰酸盐指数的最佳条件[J]. 许美玲,徐树兰. 广州化工. 2010(05)
[9]碳源对生物膜同步硝化反硝化脱氮影响[J]. 魏海娟,张永祥,蒋源,张璨. 北京工业大学学报. 2010(04)
[10]碱性高锰酸盐指数测定的影响因素[J]. 吕永哲,王增长. 山西能源与节能. 2010(02)
硕士论文
[1]水质调控对生物滤器生物膜培养的影响研究[D]. 赵倩.中国海洋大学 2013
[2]生物强化反应器净化循环养殖废水的研究[D]. 钱伟.宁波大学 2012
本文编号：3117916
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