生物濾池及人工濕地凈化工廠化海水養(yǎng)殖廢水效果研究.pdf

1、工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖模式具有高效、可控、節(jié)水省地、對(duì)環(huán)境污染小等特點(diǎn)，正逐漸在世界各國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中得到重視和應(yīng)用，是未來(lái)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要方向之一。本論文以養(yǎng)殖污水處理單元生物濾池和人工濕地為研究核心，進(jìn)行了封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中生物濾池的掛膜研究及水處理效率分析，并運(yùn)用PCR-DGGE技術(shù)分析了不同時(shí)期生物濾池中生物膜上的微生物群落結(jié)構(gòu)變化；模擬養(yǎng)殖廢水，構(gòu)建室內(nèi)復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)，探討了人工濕地凈化海水養(yǎng)殖廢水的影響因素，在此

2、基礎(chǔ)上確定了人工濕地的最佳運(yùn)行參數(shù)，研究了人工濕地凈化養(yǎng)殖廢水的效果并分析其凈化機(jī)理，主要結(jié)論如下：
　　 1.在生物濾池中添加一定量的微生態(tài)制劑和營(yíng)養(yǎng)鹽，經(jīng)過(guò)1個(gè)月的生物掛膜，生物載體表面形成了群落結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的生物膜。進(jìn)行封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖半滑舌鰨生產(chǎn)性試驗(yàn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，生物濾池能有效降低水體中NH4+-N、NO2--N、CODMn和PO43--p的濃度，使養(yǎng)殖水體中污染物的濃度維持在合理的水平，半滑舌鰨生長(zhǎng)良好。
　

3、　 2.在生物膜形成過(guò)程及系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)期，經(jīng)傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)的異養(yǎng)細(xì)菌，氨氧化細(xì)菌，硝化菌的數(shù)量都呈現(xiàn)出先增加后逐漸減少直至達(dá)到穩(wěn)定的趨勢(shì)。異養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量比氨氧化細(xì)菌和硝化菌高出1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。各個(gè)時(shí)期生物載體上微生物群落的組成非常豐富，Shannon指數(shù)分別為1.53、1.44、1.57、1.08、1.27和1.30。不同時(shí)期生物載體上的微生物種類(lèi)有一定的變化，存在一些各自特有的種屬和共有的種屬。除A4期與B1期Cs值偏低外，其余任何兩

4、個(gè)相鄰時(shí)期的Cs值都很大，表明微生物群落的變化與演替是緩慢而有規(guī)律的，從而保證了生物濾池處理養(yǎng)殖廢水效果的穩(wěn)定性。
　　 3.生物濾池中微生物種群分布較為廣泛，鑒定出的33條帶分別屬于變形菌門(mén)(Proteobacteria)的α-、β-、γ-變形菌綱(Proteobacteria)(17個(gè)OTUs)，厚壁菌門(mén)(Firmicutes)的芽孢桿菌綱(Bacilli)(1個(gè)OTUs)和擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)的黃桿菌綱(

5、Flavobacteria)(15個(gè)OTUs)，主要優(yōu)勢(shì)種群以Proteobacteria和Flavobacteria為主，存在多類(lèi)細(xì)菌共同作用于養(yǎng)殖水體污染物的去除，其中Nitrosomonas參與了系統(tǒng)的硝化過(guò)程，參與反硝化過(guò)程的主要是黃桿菌(Flavobacteriaceaebacterium)等兼性厭氧細(xì)菌。這些功能性細(xì)菌在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中起了非常重要的作用。
　　 4.隨著鹽度的升高，人工濕地對(duì)PO43--P的去除率顯

6、著下降，但對(duì)NH4+-N和CODMn的去除率并沒(méi)有發(fā)生顯著的變化，去除率穩(wěn)定在65％～78％之間，蘆葦作為人工濕地植物，經(jīng)過(guò)馴化后有較強(qiáng)的耐鹽性，在鹽度20下生長(zhǎng)良好；隨著水力負(fù)荷的增加，人工濕地對(duì)CODMn、NH4+-N和PO43--P的去除率呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì)，變化顯著(P<0.05)；當(dāng)污染負(fù)荷增加時(shí)，去除率呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，在污染負(fù)荷為CODMn10mg/L、NH4+-N2mg/L、PO43--P0.5mg/L時(shí)，水質(zhì)處理

7、效果最高，其平均去除率分別為75％，62％和49％；當(dāng)DO濃度增加時(shí)，人工濕地對(duì)CODMn、NH4+-N和PO43--P的去除率無(wú)顯著變化(P>0.05)。
　　 5.在優(yōu)化工況下，人工濕地連續(xù)運(yùn)行2個(gè)月，SS平均去除率在90％以上，NH4+-N和BOD5平均去除率在70％以上，CODMn平均去除率在60％以上，NO2--N、NO3--N、TN、PO43--P、TP、和TOC平均去除率在30％-50％之間，出水水質(zhì)良好，基本符合