集约化养殖污水处理与工艺设计

【摘要】：伴随着水产养殖业的迅猛发展，养殖污水未加处理地任意排放，使养殖水域的环境自净与调节能力逐渐降低，导致水域环境恶化。在以投饵为主的养殖模式下，残饵、粪便，N、P等富营养因子排入水体，使养殖水体中化学需氧量(COD)，生物耗氧量(BOD)严重超标，是导致水体污染的主要原因。 有机物、营养物分解形成的产物能增大水体生物耗氧量，氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐的积累可引起鱼类中毒死亡和水体富营养化。因此，去除或降低氨氮、亚硝酸盐浓度是保证水质良好、减少环境污染的重要环节。鱼类的集约化养殖通过流水、水质净化、增氧、控温、杀菌等技术以提供鱼类养殖高密度、迅速生长的水环境，达到高产出、高效益、低污染的目的。通过鱼藻共生等人为营造和谐的生态环境、培养、富集或固定化硝化细菌或光合细菌降低水体中氨氮含量，使用臭氧氧化有机物、去除BOD_5，以及使用紫外线消毒灭菌是现阶段养殖污水处理的方向。 本文首先研究了温度、盐度对孔石莼生长和氨氮吸收的影响。结果显示，盐度和温度对孔石莼的生长率有显著影响。孔石莼生长的适宜温度和盐度范围在15～25℃，15～40之间，其最大日特定生长率达12.3％，能适应较高的温度和较广的盐度范围，在最适的温度和盐度下生长较快。孔石莼对NH_4-N的吸收在较低盐度下(10～30)大于在高盐度(40)情形下。温度在15～25℃范围内的NH_4-N吸收较快，藻体在4d内吸收了水体中几乎90％～100％的NH_4-N。适宜生长温度下盐度对孔石莼吸收氨氮的影响实验证明较高的盐度不利于孔石莼对氨态氮的吸收。 孔石莼净化养殖污水水质的变化试验结果显示：孔石莼对三氮吸收的先后顺序为NH_4-N、NO_3-N、NO_2-N，对NH_4-N的吸收速率较另外两种氮的大，且NO_3-N、NO_2-N的吸收速率变化较大；孔石莼对氨氮的强吸收机制有利于对水体的净化，孔石莼对磷酸盐的吸收较少；对水中COD的去除不明显，且在其新陈代谢过程中还向水中释放有机物；光照对孔石莼吸收氨氮有影响，但对吸收亚硝酸盐影响不大。 本文设计了四个流程以测定四个处理流程对养殖污水的处理效果。其中A、 B流程分别是活性污泥和孔石药、活性污泥和固定化光合细菌球的组合工艺，C、 D流程分别为单独的固定化光合细菌球、孔石药处理工艺。实验期间出现的BODS 最高浓度为50m留L。结果显示，A流程即活性污泥和孔石药组合工艺能有效地去 除水体中BODS、氨氮和硝酸盐。A流程在开始阶段需要较长的适应期，其对氨 氮、硝酸盐的去除是一个渐进的过程。B流程后期对硝酸氮的去除率大幅度降低， 其时间与固定化光合细菌球发生溶解的时间一致，说明B流程中硝酸氮的去除主 要依靠光合细菌的光合作用，活性污泥的贡献不大。长时间的海水浸泡，固定化 光合细菌球逐渐溶解，是导致B、C两流程后期BODS、氨氮、硝酸氮去除率降低 的主要原因。 综合分析四个流程对污水的处理效果，可以看出活性污泥对有机物有较高的 去除率、孔石药对氨氮、硝酸盐去除效果良好。本工艺设计活性污泥曝气池进行 有机物处理、藻类池去除氨氮和无机盐，另加调温池控制水温，消毒杀菌采用运 行可靠、价格较低的紫外线消毒处理，分别在初次沉淀和藻类处理阶段之后进行 过滤，滤去悬浮物。取封闭式循环水鱼类养殖水面1000mZ，水深按0.8m，进水 BODS浓度So设为55m留L，出水BODS浓度Se为4m妙的设计计算了曝气池容积、 曝气时间、曝气所需空气量、污泥增长量及二次沉淀池容积。 【关键词】：养殖污水处理 活性污泥 孔石莼 工艺流程
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X71
【目录】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-9
• 第一章 养殖污水处理的基本方法和研究进展9-33
• 1 背景9-10
• 2 养殖水污染的来源及其成分10-11
• 2.1 海区养殖污染10
• 2.2 营养物残留10-11
• 2.3 氨氮污染源11
• 3 养殖污水处理方法11-21
• 3.1 污水的物理处理方法11-12
• 3.2 污水的化学处理方法12-13
• 3.3 污水物理化学处理法13-14
• 3.4 废水生物处理法14-21
• 4 养殖污水处理方法研究进展21-29
• 4.1 水域环境中营养物和有机物释放量的估算研究21-24
• 4.2 物理法处理养殖污水24-26
• 4.3 污水中氨氮、硝态氮的生物处理26
• 4.4 臭氧处理污水的应用26-27
• 4.5 紫外线27-29
• 参考文献29-33
• 第二章 温度、盐度对孔石莼生长和氨氮吸收的影响33-40
• 1 材料和方法33-34
• 1.1 生长实验设计33
• 1.2 NH_4-N吸收实验设计33-34
• 2 结果和讨论34-38
• 2.1 温度和盐度对孔石莼生长率的影响34
• 2.2 温度和盐度对孔石莼NH_4-N吸收的影响34-35
• 2.3 适宜温度盐度下pH值对孔石莼吸收氨氮速率的影响35-38
• 3 结论38-39
• 参考文献39-40
• 第三章 孔石莼净化养殖污水水质的变化40-44
• 1 材料和方法40-41
• 1.1 孔石莼采集及暂养40
• 1.2 养殖污水收集40
• 1.3 三氮竞争吸收实验设计40
• 1.4 光照强度影响实验设计40-41
• 1.5 水质测定41
• 2 结果和讨论41-43
• 2.1 孔石莼对三氮的竞争吸收41
• 2.2 孔石莼处理养殖污水的水质变化41-43
• 2.3 光照对孔石莼吸收氮磷的影响43
• 3 结论43
• 参考文献43-44
• 第四章 高密度养殖污水处理工艺设计44-59
• 1 养殖水体BOD_5的去除44
• 2 材料与方法44-46
• 2.1 实验材料44-45
• 2.2 实验方法45-46
• 3 结果与讨论46-52
• 3.1 BOD_5的去除46-47
• 3.2 NH_4-N、NO_3-N的去除47-52
• 4 工艺设计与工程计算52-57
• 4.1 工艺设计52-53
• 4.2 过滤53
• 4.3 紫外线消毒53-54
• 4.4 工程计算54-57
• 5 结论57
• 6 下一步应继续的工作57-58
• 参考文献58-59
• 致谢59

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