生物膜法处理养殖废水的研究

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1、张寒冰等：生物膜法处理养殖废水的研究3生物膜法处理养殖废水的研究张寒冰，黄凤莲，周艳红，夏北成*，陈桂珠中山大学环境科学与工程学院，广东广州510275摘要：室内模拟研究生物膜法处理养殖废水的效果及其影响因素。实验结果表明，连续曝气或者不曝气，生物膜法对养殖废水中的硝酸盐氮去除效果都很差。曝气条件下生物膜法对CODCr、NH4+-N、NO2--N均有较好的净化效果，CODCr、NH4+-N、NO2--N的去除率可分别达到79％、99％、99％；不曝气条件下生物膜法对CODCr、NH4+-N、NO2--N净化效果稍差，CODCr、NH4+-N

2、、NO2--N的去除率可分别达到78％、35％、76％。曝气会增加养殖废水中PO43+-P的质量浓度，增幅可达82％；不曝气时PO43+-P的去除率可达63％。投加复合菌株有利于生物膜的形成和处理效果的提高。关键词：养殖废水；生物膜法；去除效率；曝气中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）01-0026-04张寒冰等：生物膜法处理养殖废水的研究3随着经济的发展和人民生活水平的提高，对水产品的需求逐渐增大，高密度的水产养殖方式在世界各地蓬勃发展，养殖生物产生的代谢产物、残饵及残骸是养殖水体的主要污染源。养殖废

3、水中氮、磷含量高，直接排放易引起周围水体的富营养化，破坏水源，污染环境；同时，养殖水体的污染也制约着养殖业发展，由于水质恶化，水体中溶解氧下降，氨氮和亚硝酸盐含量升高，众多研究表明，氨氮和亚硝酸盐对养殖生物的生长有较大毒害作用，严重时会造成养殖生物的大量死亡，给水产养殖造成极大的经济损失[1]。我国传统的污染控制技术多为物化处理技术，如沉淀和过滤，定期换水等，运行费用高但处理效果并不理想。由于养殖废水的可生化性好，利用微生物处理可以原位修复，在一定程度上实现水体的循环利用，养殖废水的生物净化处理技术研究日益受到社会的关注。生物膜法因具有产生

4、污泥少，运行管理方便，处理费用低的优点，在养殖废水处理方面具有独特优势。本研究采用同一种挂膜材料，通过控制曝气强度，探讨了不同充氧条件下微生物对养殖废水的处理效果，同时比较了自然挂膜与人工挂膜对养殖废水的处理效果，以期为养殖废水的处理提供参考。1材料与方法1.1材料试验所用微生物菌种为实验室从养殖系统分离培养而获得的混合菌系，即将培养的光合细菌、硝酸盐细菌、亚硝酸盐细菌、反硝化细菌按5∶1.5∶1.5∶2的体积混合成为混合细菌液。试验所用的养殖废水是通过在室内养鱼，并加大投饵量，经7天培养后所形成的养殖废水，COD质量浓度为84～130mg

5、/L，pH6.2~7.1，NH4+-N质量浓度为3.61mg/L~10.67mg/L,NO2--N质量浓度为0.08mg/L~2.02mg/L。试验挂膜材料为广州阿科蔓生态环境技术有限公司提供的阿科蔓生态基，尺寸为0.3m×0.25m×0.4cm。试验盛水装置为75L的白色塑料桶。1.2方法每个白色塑料桶中加入50L养殖废水，在桶底部放置0.3m×0.25m×0.4cm的阿科蔓生态基，进行直接挂膜，设A1、A2、A3、A4等4组试验处理，A1、A2、A3均投加250ml混合细菌，A1、A2连续曝气，A1曝气量为0.112m3/h，A2曝气量

6、为0.180m3/h，A3不曝气，A4既不曝气，也不投菌，将生态基置于各处理的底部。试验设置后第1、3、5、7、9、12、19天分别测定各个处理中的水质，测定指标为NH4+-N、NO2--N、NO3--N、PO43--P、TN、DO等。CODCr的测定时间为试验设置后第6、8、13、18天。氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐、总氮、溶解氧的测定分别采用纳氏试剂光度法、萘乙二胺分光光度法、紫外分光光度法、钼锑抗分光光度法、过硫酸钾氧化-紫外分光光度法、碘量法-叠氮化钠修正法，COD的测定采用HACH公司的THMReactorModel49100加

7、热消解，HACHDR/2400型便携式分光光度计测定。水质分析方法见参考文献[2]。张寒冰等：生物膜法处理养殖废水的研究32结果与讨论图2生物膜法对NH4+-N的去除效率Fig.2Theremovalratesofammonianitrogenunderbiologicaltreatment2.1CODCr的去除试验所用的阿科蔓生态基比表面积较大，内部具有疏松的孔结构，一方面它可以在短时间内吸附水体中大量的悬浮有机物，降低水中有机物的浓度；同时，生态基的这种结构为水中微生物的生长繁殖提供了较好的环境空间，有机物被吸附后，进一步被生物膜上的微

8、生物分解利用，产生二氧化碳等无机物，废水得到净化[3]。养殖水环境中的有机物种类十分复杂，很难逐一进行定性与定量，这里采用CODCr作为表征养殖水环境中受有机污染程度的综合性指标